国家自然科学基金(51207069) 作品数:69 被引量:134 H指数:8 相关作者: 王强 刘晓琴 王天施 王强 刘岩松 更多>> 相关机构: 辽宁石油化工大学 南京航空航天大学 辽宁工程技术大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 辽宁省自然科学基金 中国博士后科学基金 更多>> 相关领域: 电气工程 自动化与计算机技术 电子电信 石油与天然气工程 更多>>
节能型三相桥式零电流开关整流器 2020年 为使三相桥式整流器实现节能运行,提出了一种节能型三相桥式零电流开关整流器拓扑结构,在各相桥臂上的辅助谐振电路处于工作状态时,整流器的开关器件能完成零电流软关断.三相桥式整流器通常以绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)作为开关器件,实现零电流软关断能消除IGBT拖尾电流产生的关断损耗.分析了电路工作过程,在三相3kW样机上的实验结果表明开关器件实现了零电流软切换.因此,该拓扑结构可实现以IGBT作为开关器件的三相桥式整流器的节能运行. 王强 王强 王天施 王天施关键词:整流器 辅助电路 零电流关断 具有低能耗辅助电路的并联谐振直流环节逆变器 被引量:12 2014年 为提高逆变器的转换效率,提出了一种具有低能耗辅助谐振电路的并联谐振直流环节逆变器.在传统硬开关逆变器的直流环节添加辅助谐振电路,使直流母线电压周期性地归零,实现逆变桥主开关器件的零电压开关,而且辅助开关器件也可以实现零电压关断和零电流开通.此外,其辅助谐振电路只有一个辅助开关器件,控制简单;辅助开关和谐振元件都位于直流母线的并联支路上,有利于降低辅助谐振电路的能耗.对其工作原理进行分析,给出不同工作模式下的等效电路图和软开关的实现条件.制作一个5kW的实验样机,通过实验结果验证该软开关逆变器的有效性. 王强 王强 刘岩松 邢岩关键词:软开关 零电压 谐振 低能耗 逆变器 一种可快速去磁复位变压器的新型辅助谐振变换极逆变器 被引量:3 2016年 为了提高辅助谐振变换极逆变器(auxiliary resonant commutated pole inverter,ARCPI)电路中变压器的去磁复位速度,避免剩磁通的累加使变压器饱和,提出了一种可快速去磁复位变压器的新型ARCPI。在各相辅助谐振电路中设置两个分别参与上桥臂和下桥臂之间换流过程的变压器。谐振结束之后,变压器将被施加约等于逆变器直流电源电压的反向电压,使变压器中的磁化电流快速衰减,在进入下一个脉宽调制周期前实现变压器的去磁复位。结合不同工作模式下的等效电路图,分析了工作过程,给出了软开关实现条件和辅助谐振电路损耗数学模型,讨论了谐振参数对辅助电路损耗的影响。制作了一台3 k W的单相实验样机,实验结果表明ARCPI的开关器件实现了软开关。该新型ARCPI能有效降低开关损耗和改善效率。 王强 唐朝垠 王天施 刘晓琴关键词:磁化电流 逆变器 谐振 零电流开关 零电压开关 三电极差分电容式PCB用于通道内流体空隙率检测 被引量:1 2016年 为解决血管、输油管道等密闭通道内流体空隙检测问题,提出一种三电极差分电容式检测方法,该方法是基于电容器印刷电路板(PCB)进行设计实现。当空气泡等空隙存在于密闭通道时,传感器的电容会因此发生变化。基于此原理,利用差分电容放大器、锁相放大器、滤波器和一个数据采集卡进行电容变化的监测,电极采用自印刷电路板表面顶部至底部的铜质结构,塑料管通过电容传感器布局并垂直于印刷电路板表面。流体空隙体积会对输出电压产生影响,根据三电极电位电压间信号的不平衡,检测出液体内部气泡,并在计算机上对检测到的电容变化信号进行处理和计算,获取空隙体积、运动速度等数据。这种流体传感器也可用于医疗设备中空隙率检测。 朱伟民 佟仕忠关键词:锁相放大器 三电极 无需设置箝位开关的箝位谐振直流环节逆变器 被引量:2 2018年 为解决多数箝位谐振直流环节逆变器中需设置独立的箝位开关来对箝位过程进行控制所引起的电路损耗增大、控制较为复杂的问题,提出了一种新型无源箝位谐振直流环节逆变器。该逆变器无需设置独立的箝位开关和箝位电容,在变压器的作用下,可将该逆变器的直流母线电压箝位在输入直流电压的1.1~1.3倍,有效地降低了电压应力。此外,该逆变器的零电压持续时间不受负载电流影响,直接由两个辅助开关器件控制,且这两个辅助开关器件同时导通与关断,有利于简化控制。以各个阶段下的等效电路为基础,对电路的工作过程和软开关实现条件进行分析和实验验证,结果表明开关器件实现了软开关,且在额定功率9 kW条件下,逆变器的效率达到96.5%。因此,该逆变器能够有效地提高工作效率。 王强 胡斐 王天施 刘晓琴关键词:逆变器 无源 箝位 谐振 软开关 基于遗传小波神经网络的电网故障诊断方法研究 被引量:5 2013年 电网故障中继电保护和断路器的拒动、误动以及信息上传过程中的丢失、畸变等问题使快速、准确的故障诊断仍是一个难题。神经网络方法虽已应用,但神经网络容易陷入局部极小值,针对此情况,提出了基于小波神经网络和遗传算法相结合的故障诊断方法。用遗传算法学习小波神经网络的权值、尺度函数、结构,可以确定用于故障诊断的最优小波神经网络。并对算例进行了仿真,仿真结果表明优化的故障诊断系统优于BP算法的诊断系统,提高了故障诊断精度。 刘晓琴 王大志 张翠玲 江雪晨 宁一关键词:电网 故障诊断 小波神经网络 节能型单相全桥谐振极逆变器 被引量:1 2019年 单相全桥逆变器处于硬开关状态时,随着开关频率的增大,开关损耗明显增大,影响逆变器效率的提高.为解决这一问题,提出了一种节能型单相全桥谐振极逆变器,在逆变器处于死区状态时,将要开通的主开关并联的谐振电容的电压能减小至零,主开关动作时能完成零电压软切换,双向辅助开关动作时能完成零电流软切换.讨论了电路的工作流程,实验结果表明主开关和辅助开关完成了软切换动作.该单相全桥软开关逆变器可以向高开关频率的场合推广应用. 王强 王强 王天施 王天施关键词:逆变器 死区 双向开关 零电压开关 零电流开关 单开关辅助换流的谐振直流环节PWM整流器 被引量:2 2019年 为改善传统的脉冲宽度调制(PWM)整流器的运行效率,在直流环节增加与直流母线并联的辅助谐振电路,提出了一种谐振直流环节PWM整流器,其辅助电路只设置了1个辅助开关。在辅助谐振电路处于工作状态时,在每个开关周期内,主开关能完成零电压软切换动作,辅助开关能完成零电流切换动作,辅助谐振电路仅运行1次。详细说明了整流器在1个开关周期的工作过程,给出了设计规则,完成了对辅助电路损耗的数学建模。在10kW实验样机上的实验结果表明特征实验波形符合理论分析,开关器件实现了软切换。因此,该新型整流器处于高频和大功率运行状态时,能实现高效率运行。 王强 张岩 王天施 刘晓琴关键词:整流器 谐振 软开关 开关损耗 脉冲宽度调制 基于模型预测和溯因推理网络的电网故障诊断方法 被引量:3 2016年 考虑电网出现故障时,仅依靠开关量状态信息进行诊断,诊断信息冗余度低,复杂故障情况下会影响诊断结果的准确性.引入电气量信息,提出了模型预测和数据清洗方法,建立电网故障诊断系统.利用模型预测得到准确的电气量信息,建立清洗规则和逻辑推理规则,分别对开关量进行数据清洗和验证故障信息.在此基础上,利用溯因推理网络(abductive reasoning network,ARN)对故障信息进行诊断,得出候选故障.仿真结果验证了该方法的有效性和准确性. 刘晓琴 王大志 张翠玲 宁一关键词:数据清洗 控制简单的节能型单相全桥逆变器 被引量:2 2022年 为改善单相全桥逆变器的功率变换效率,提出了一种控制简单的节能型单相全桥软开关逆变器拓扑结构.逆变器采用简单的受限单极式正弦脉宽调制方法,在每个开关周期的工作过程中,仅需切换1个主开关和1个辅助开关,而且不需要设定谐振电流阈值和实时检测负载电流来控制辅助开关,使逆变器的可靠性和实用性得到改善.在逆变器工作过程中,利用辅助电路使主开关实现零电流软开通和零电压软关断,辅助开关也能实现零电流软开通,通过降低开关损耗来实现逆变器节能运行.文中分析了电路工作过程.搭建了一台2 kW样机,实验结果表明主开关和辅助开关都实现了软切换,这为进一步研发高性能的实用新型单相全桥软开关逆变器奠定了理论和技术基础. 王强 王强 王天施 王天施关键词:逆变器 谐振电路 零电流开通 正弦脉宽调制