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基于DSP的交流传动MMC电容电压检测系统 被引量:3
1
作者 曹喜生 薛晟 +2 位作者 魏永武 王兴贵 齐刚 《自动化与仪表》 2019年第2期69-73,共5页
为满足适用于交流传动的模块化多电平换流器MMC预充电控制及子模块电容电压波动抑制对子模块电容电压测量的需求,设计了一套快速、高精度的MMC子模块电容电压检测系统。该系统以TMS320F28335型DSP芯片为主控制器,其硬件电路包括电压检... 为满足适用于交流传动的模块化多电平换流器MMC预充电控制及子模块电容电压波动抑制对子模块电容电压测量的需求,设计了一套快速、高精度的MMC子模块电容电压检测系统。该系统以TMS320F28335型DSP芯片为主控制器,其硬件电路包括电压检测电路、信号调理电路、通信电路、主控制器等;通过2片MAX11131型A/D芯片实现MMC三相6个桥臂共30个子模块电容电压的测量。试验结果显示,所设计电路可以满足MMC电容电压的检测需求。 展开更多
关键词 电压检测 电容电压 DSP控制器 交流传动 模块化多电平换流器 信号调理
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三电平技术在石油钻机电控系统中的应用 被引量:4
2
作者 胡志鹏 《中国新技术新产品》 2021年第2期18-20,共3页
集成控制技术集计算机控制技术以及现代控制理论于一体,其广泛应用于很多电动钻机中。近些年,低压大功率的变频技术也开始在石油钻井行业中普及,在逐渐引入矢量控制方式的同时,还是需要解决由此带来的一系列问题,例如能耗、谐波治理、... 集成控制技术集计算机控制技术以及现代控制理论于一体,其广泛应用于很多电动钻机中。近些年,低压大功率的变频技术也开始在石油钻井行业中普及,在逐渐引入矢量控制方式的同时,还是需要解决由此带来的一系列问题,例如能耗、谐波治理、温升控制和钻井精度控制等。三电平技术作为变频技术的新型代表,现如今已经在国内逐渐应用,该文也是以三电平技术为对象,详细研究三电平技术在石油钻机电控系统中的具体应用。 展开更多
关键词 三电平技术 石油钻机 电控系统
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重离子加速器电源系统中IGBT故障分析
3
作者 吴保宁 王洁 +1 位作者 申万增 燕宏斌 《电气传动自动化》 2024年第4期1-3,12,共4页
针对某重离子加速器电源系统某二极磁铁电源中IGBT出现故障问题,本文通过理论分析和实际测试相结合的方法诊断出设备故障原因。首先介绍了电源拓扑结构,分析了电源工作原理。从IGBT驱动、最大结温、结温波动等方面进行分析仿真测试,得... 针对某重离子加速器电源系统某二极磁铁电源中IGBT出现故障问题,本文通过理论分析和实际测试相结合的方法诊断出设备故障原因。首先介绍了电源拓扑结构,分析了电源工作原理。从IGBT驱动、最大结温、结温波动等方面进行分析仿真测试,得出在脉冲工作模式下结温波动对IGBT可靠性的影响,预测出具体工作模式下IGBT寿命,对提高设备的可靠性和可维护性提供了有益帮助。 展开更多
关键词 IGBT驱动 结温 结温波动 可靠性
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HIAF-BRing二极铁电源样机监控系统设计
4
作者 吴保宁 张华剑 《电气传动自动化》 2024年第6期19-22,共4页
强流重离子加速器(High Intensity Heavy-ion Accelerator Facility,HIAF)是中国科学院近代物理研究所(IMP)正在建设的国家重大科技基础设施,HIAF-BRing二极铁电源是HIAF的关键核心设备。研制的HIAF-BRing二极铁电源样机,采用全储能、... 强流重离子加速器(High Intensity Heavy-ion Accelerator Facility,HIAF)是中国科学院近代物理研究所(IMP)正在建设的国家重大科技基础设施,HIAF-BRing二极铁电源是HIAF的关键核心设备。研制的HIAF-BRing二极铁电源样机,采用全储能、变前励、多个全开关功率单元串并联的实现方案,使用基于全光纤介质传输的主从数字控制器。本文研发的HIAF-BRing二极铁电源样机监控系统,通过UDP与数字控制器通信,获取电源数据并显示,从电源整机的状态、总输出电流、各支路输出电流、各功率模块状态、各功率模块母线电压、各功率模块电容组温度等多维度实时监测样机的工作状态。为结构复杂、系统庞大的样机提供了一套数字化的监控手段,能实时掌控和分析每一功率模块的工作情况,提高了样机研制的工作效率。 展开更多
关键词 HIAF 变前励全储能大功率脉冲电源 分布式电源控制器 电源监控系统 UDP
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双柱体系统局部电场计算的互偶极子模型
5
作者 张嘉琳 康永强 +1 位作者 蒲绪宏 李帅兵 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第12期3869-3883,共15页
两相体局部电场计算模型是研究两相体电场分布、相互作用机制等重要课题的关键,而线电偶极子模型是当前双柱体系统电场计算的经典模型,但当柱体间距较近且介电常数较大时,其计算误差显著增大。针对该问题,该文考虑双柱体系统在均匀电场... 两相体局部电场计算模型是研究两相体电场分布、相互作用机制等重要课题的关键,而线电偶极子模型是当前双柱体系统电场计算的经典模型,但当柱体间距较近且介电常数较大时,其计算误差显著增大。针对该问题,该文考虑双柱体系统在均匀电场中的相互作用与极化过程,将处于电场环境中的柱体极化过程分解为外电场极化与相互作用极化两个过程,其中外电场极化结果通过位于柱体轴心的自偶极矩表征,而柱体间极化结果通过一个偏离柱体轴心的互偶极矩表征,并由此构建了双柱体系统互偶极子模型。通过与经典线电偶极子模型及有限元模型计算结果的对比发现,所提的双柱体系统互偶极子模型即使在柱体间距D=0.1R且介电常数之比εi/εe=100时,其计算误差仍小于5%,该结果表明互偶极子模型能够在柱体间距较小且介电常数之比较大时,对双柱体系统的电场分布得到较为精确的计算结果。 展开更多
关键词 双柱体系统 柱体间相互作用 电场分布 互偶极子模型
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2*2MIMO系统模型搭建及误码率分析
6
作者 姜英爽 刘东林 曹喜生 《电气传动自动化》 2024年第4期67-70,共4页
针对普通单天线收发系统无法满足现有互联网通信容量日益增大的问题,提出了一种多天线技术MIMO(Multiple Input Multiple Output)。首先搭建了2*2MIMO通信系统,其中发送端包括QPSK映射模块和Alamouti编码模块,信道为瑞利衰落信道,接收... 针对普通单天线收发系统无法满足现有互联网通信容量日益增大的问题,提出了一种多天线技术MIMO(Multiple Input Multiple Output)。首先搭建了2*2MIMO通信系统,其中发送端包括QPSK映射模块和Alamouti编码模块,信道为瑞利衰落信道,接收端包括最大比合并模块;然后对所设计的系统用Matlab软件进行了仿真;最后通过仿真对2*2MIMO系统的误码率性能进行了分析。仿真结果表明,2*2MIMO系统比2*1MIMO系统在相同信噪比的情况下误符号率性能更好,证实了2*2MIMO系统可增大信道的容量并提高系统的可靠性。 展开更多
关键词 2*2MIMO Alamouti编码 QPSK调制解调 误符号率
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基于扰动观测器的交流伺服系统低速爬行滤波反步控制方法 被引量:10
7
作者 尹忠刚 靳海旭 +2 位作者 张彦平 刘静 马保慧 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第S01期203-211,共9页
交流伺服系统运行速度低于某一临界值时,位置会交替出现停滞、滑动,并伴随速度脉动的低速爬行现象。针对交流伺服系统非线性特点,采用反步法设计位置环控制器和速度环控制器,由于在极低速下伺服系统受摩擦力矩、负载扰动以及参数摄动等... 交流伺服系统运行速度低于某一临界值时,位置会交替出现停滞、滑动,并伴随速度脉动的低速爬行现象。针对交流伺服系统非线性特点,采用反步法设计位置环控制器和速度环控制器,由于在极低速下伺服系统受摩擦力矩、负载扰动以及参数摄动等干扰的影响较大,因此在反步控制的基础上引入扰动观测器,实时观测扰动量并前馈补偿,进一步提高系统的动态性能和抗干扰能力。同时加入滤波环节避免常规反步控制中对虚拟控制量解析求导的繁琐过程以及计算膨胀问题。实验结果表明,基于扰动观测器的交流伺服系统低速爬行滤波反步控制方法具有更好的鲁棒性,在满足系统性能指标的同时,有效地削弱低速爬行对伺服电动机低速运行性能的不利影响。 展开更多
关键词 滤波反步控制 扰动观测器 伺服系统 低速爬行
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基于改进PSO算法的石油钻机微电网混合储能系统容量优化 被引量:4
8
作者 杨新华 王鹏霄 张振中 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2019年第5期79-84,共6页
针对石油钻机运行过程中经常出现负载突变以及钻具下放过程中产生的再生回馈制动能量没有充分利用的问题,提出将储能系统接入石油钻机微电网,从而减少能量的浪费并改善电能质量.然而储能系统的接入会增加其钻机微电网系统的成本,其成本... 针对石油钻机运行过程中经常出现负载突变以及钻具下放过程中产生的再生回馈制动能量没有充分利用的问题,提出将储能系统接入石油钻机微电网,从而减少能量的浪费并改善电能质量.然而储能系统的接入会增加其钻机微电网系统的成本,其成本一般占到微电网系统的1/4 1/3.为提高系统的经济性,减少其运行费用,提出一种石油钻机微电网混合储能系统的容量优化方法,以系统的全生命周期费用最小为优化目标,建立其容量优化模型,并通过优化加速因子改进了粒子群算法,最后采用算例在Matlab中进行仿真,从而验证其优化模型与算法的正确性和有效性. 展开更多
关键词 石油钻机 混合储能 超级电容器 蓄电池 粒子群算法(PSO)
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多逆变器串联发电系统中的死区效应分析 被引量:2
9
作者 王兴贵 李巍 朱奇先 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2019年第2期80-88,共9页
针对多逆变器串联发电系统在载波移相SPWM调制方式下的死区效应进行研究。首先,推导了该发电系统在理想条件下的输出电压,利用等面积近似理论与傅里叶分析相结合的方法对该发电系统中的死区进行了建模;其次,将该发电系统死区电压与理想... 针对多逆变器串联发电系统在载波移相SPWM调制方式下的死区效应进行研究。首先,推导了该发电系统在理想条件下的输出电压,利用等面积近似理论与傅里叶分析相结合的方法对该发电系统中的死区进行了建模;其次,将该发电系统死区电压与理想输出电压相叠加,分析了调制度、载波比变化时死区效应对该发电系统输出电压的影响,在此基础上提出了一种基于载波比变化时的死区补偿法;最后,利用Matlab/Simulink仿真,结果表明该死区效应分析方法有效,且所提死区补偿方法能够有效改善死区对多逆变器串联发电系统输出电压、电流的影响。 展开更多
关键词 死区效应 逆变器串联 发电系统 调制度 载波比 死区补偿
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基于AMHCAE的滚动轴承多任务复合故障诊断
10
作者 张志文 蒋子越 余建波 《机械制造》 2025年第2期91-97,共7页
深度学习模型在轴承故障诊断中已经得到良好的应用,现有的研究往往集中在故障类型识别上,对故障尺寸的识别不多。另一方面,轴承复合故障的准确诊断是一项挑战。针对以上问题,提出一种新的深度半监督学习模型,即自适应多头卷积自编码器(A... 深度学习模型在轴承故障诊断中已经得到良好的应用,现有的研究往往集中在故障类型识别上,对故障尺寸的识别不多。另一方面,轴承复合故障的准确诊断是一项挑战。针对以上问题,提出一种新的深度半监督学习模型,即自适应多头卷积自编码器(AMHCAE),可用于滚动轴承故障类型和故障尺寸的识别。采用多头卷积自编码器,可以提取振动信号特征。构建自适应多任务学习模块,在训练过程中根据各任务的重要性和收敛速度自适应引导模型进行学习。在两个滚动轴承数据集上进行试验,验证自适应多头卷积自编码器的有效性。在不同工况和有限样本条件下,自适应多头卷积自编码器相比其他代表性深度学习模型具有更好的故障诊断性能。 展开更多
关键词 滚动轴承 故障 诊断 自适应多头卷积自编码器
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基于CIP协议的液压型风力发电机组上位监控系统通信方法研究 被引量:7
11
作者 张彦 刘微容 +3 位作者 刘沛栋 刘睿 郭宏林 刘婕 《机床与液压》 北大核心 2022年第22期84-89,共6页
以液压型风力发电机组的上位监控系统为研究对象,针对上位监控系统与下位机的通信问题,结合EtherNet/IP通信原理,提出一种基于CIP协议的液压型风力发电机组上位监控系统通信方法,并通过Microsoft Visual Studio开发环境,采用C#语言实现... 以液压型风力发电机组的上位监控系统为研究对象,针对上位监控系统与下位机的通信问题,结合EtherNet/IP通信原理,提出一种基于CIP协议的液压型风力发电机组上位监控系统通信方法,并通过Microsoft Visual Studio开发环境,采用C#语言实现上位监控系统的通信。测试结果表明:采用基于CIP协议的通信方法能够实现液压型风力发电机组上位监控系统的通信,并独立于其他任何通信软件;与上位监控系统的其他通信方法相比,基于CIP协议的通信方法提升了通信效率,节约了资源,降低了成本,可为后续开发完整的液压型风力发电机组上位监控系统提供通信基础。 展开更多
关键词 液压型风力发电机组 上位监控系统 通信方法 CIP协议
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石油钻机微电网混合储能系统的协调控制策略 被引量:8
12
作者 张振中 王鹏霄 杨新华 《电气传动》 北大核心 2020年第2期82-87,共6页
针对石油钻机复杂的地质环境易形成跳钻或溜钻现象,提出将混合储能应用于石油钻机微电网以改善电能质量。基于蓄电池和超级电容不同的储能特性,为使功率合理分配,提出一种自适应滤波常数的控制策略。该策略根据储能装置的工作状态实时... 针对石油钻机复杂的地质环境易形成跳钻或溜钻现象,提出将混合储能应用于石油钻机微电网以改善电能质量。基于蓄电池和超级电容不同的储能特性,为使功率合理分配,提出一种自适应滤波常数的控制策略。该策略根据储能装置的工作状态实时修正输出功率,并设置了过充过放及最大限值保护,使储能单元运行在合理区间。仿真结果表明该策略提高了储能装置的性能,延长了储能装置的运行寿命,且增加了石油钻机微电网系统的稳定性。 展开更多
关键词 石油钻机 混合储能系统 超级电容 蓄电池 协调控制
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基于前馈补偿的钻机系统永磁电机预测控制 被引量:3
13
作者 朱奇先 王睿敏 董海鹰 《电机与控制应用》 2019年第1期48-54,共7页
将永磁同步电机(PMSM)作为石油钻机系统的驱动设备时,针对快速响应和强鲁棒性的控制要求以及复杂工况下的外部扰动问题,提出了基于前馈补偿的石油钻机系统PMSM预测控制策略。在该方法中,对电机转速环采用以电机数学模型为基础的预测控制... 将永磁同步电机(PMSM)作为石油钻机系统的驱动设备时,针对快速响应和强鲁棒性的控制要求以及复杂工况下的外部扰动问题,提出了基于前馈补偿的石油钻机系统PMSM预测控制策略。在该方法中,对电机转速环采用以电机数学模型为基础的预测控制,以实现PMSM的快速响应和提高鲁棒性,并引入扩展状态观测器进行扰动前馈补偿。仿真结果表明:与电机转速PI控制和动态矩阵控制相比,该控制策略响应速度更快,超调量小,在负载干扰下转速波动小且能更快地恢复至稳定值。 展开更多
关键词 永磁同步电机 预测控制 扰动补偿 扩展状态观测器
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基于DSP+CPLD的矿井提升机用MMC控制系统 被引量:1
14
作者 魏永武 王海亮 +1 位作者 朱奇先 王兴贵 《煤炭技术》 CAS 2019年第9期159-162,共4页
通过分析矿井提升机用模块化多电平变换器(MMC)的拓扑结构及其基本原理,确定了控制平台的硬件需求;提出了一种基于DSP+CPLD的控制系统,采用DSP与CPLD的双芯片协调控制的方法,DSP作为主控制器,CPLD作为辅控制器;研究了该控制平台的设计... 通过分析矿井提升机用模块化多电平变换器(MMC)的拓扑结构及其基本原理,确定了控制平台的硬件需求;提出了一种基于DSP+CPLD的控制系统,采用DSP与CPLD的双芯片协调控制的方法,DSP作为主控制器,CPLD作为辅控制器;研究了该控制平台的设计思想和主要特点,并且利用DSP与CPLD实现了高性能全数字化的CPS-SPWM信号的发生方法;最后通过实验结果证明了所提出的硬件平台和控制方法具有安全、稳定和高效的性能,能够满足工业工程应用的要求。 展开更多
关键词 矿井提升机 DSP+CPLD MMC 控制系统
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石油钻机电控(SCR/VFD)系统的短路计算 被引量:3
15
作者 朱奇先 田斌 +1 位作者 方永春 杨砚杭 《电气传动》 北大核心 2016年第5期81-85,共5页
介绍了短路计算在石油钻机电控(SCR/VFD)系统中的重要性以及计算要求,以常规配置用于海上钻井船或平台的ZJ70DB电控系统为例,叙述了短路计算的关键因素、各器件阻抗的确定方法,介绍了电缆电感的算法以及影响其大小的因素;按照"品&q... 介绍了短路计算在石油钻机电控(SCR/VFD)系统中的重要性以及计算要求,以常规配置用于海上钻井船或平台的ZJ70DB电控系统为例,叙述了短路计算的关键因素、各器件阻抗的确定方法,介绍了电缆电感的算法以及影响其大小的因素;按照"品""一"型常规布法进行了两种情况下电感的计算以及各短路点短路参数的计算。 展开更多
关键词 石油钻机 短路参数 电缆电感 短路电流
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基于改进自抗扰控制的三电机同步系统研究 被引量:4
16
作者 王兴亮 李德 +1 位作者 杜超 尹忠刚 《电气传动自动化》 2020年第2期1-7,共7页
为了实现三电机系统的速度与张力精确解耦和扰动补偿,提出了一种基于改进的自抗扰控制器在三电机同步系统中的控制方法,该控制器在非线性状态误差反馈中引入类似积分增益环节,进一步提高了系统的动、稳态性能。通过设计三个自抗扰控制器... 为了实现三电机系统的速度与张力精确解耦和扰动补偿,提出了一种基于改进的自抗扰控制器在三电机同步系统中的控制方法,该控制器在非线性状态误差反馈中引入类似积分增益环节,进一步提高了系统的动、稳态性能。通过设计三个自抗扰控制器,分别对速度环和两个张力环进行控制,实现了速度与张力之间的精确解耦,并且将系统的内扰、外扰以及速度张力之间的耦合影响当作系统的总扰动,对总扰动进行实时观测和补偿。仿真结果验证了本文所提出的改进自抗扰控制方法比传统的自抗扰控制方法在三电机同步系统中具有更好的动、稳态性能和鲁棒性。 展开更多
关键词 感应电机 自抗扰控制 解耦控制 多电机
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直流钻机能耗制动系统研究 被引量:1
17
作者 何小英 朱奇先 +1 位作者 田斌 方永春 《电气传动》 北大核心 2016年第12期16-18,共3页
直流钻机的能耗制动为脱开滚筒后通过SCR系统控制电机,实现在最短的时间内将转动速度降低到安全操作允许的范围以内,与变频钻机的名称虽同但区别很大。以ZJ70D钻机为例,叙述了其控制流程、工作过程、常见回路连接、主要单元及其配置中... 直流钻机的能耗制动为脱开滚筒后通过SCR系统控制电机,实现在最短的时间内将转动速度降低到安全操作允许的范围以内,与变频钻机的名称虽同但区别很大。以ZJ70D钻机为例,叙述了其控制流程、工作过程、常见回路连接、主要单元及其配置中电气器件的参数计算方法。同时说明通过对现代司钻的操作程序要求,可以达到同样目的而不必配置该功能。 展开更多
关键词 直流钻机 能耗制动 控制流程 配置要点
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基于降本、提效、节能的石油钻机电控系统配置 被引量:5
18
作者 冯益强 蒋明 +2 位作者 李红飞 刘晋雷 朱奇先 《电气传动》 北大核心 2017年第1期7-12,共6页
为适应石油钻采装备的市场价格竞争以及绿色运行要求,在保证钻机性能的前提下,降低制造成本和提高运行效率的设计是一条重要途径。以电动钻机为例,对于电控系统,从方案的设计上提出了主辅网合并、交直流混合配置、一体化、RT/TD切换的... 为适应石油钻采装备的市场价格竞争以及绿色运行要求,在保证钻机性能的前提下,降低制造成本和提高运行效率的设计是一条重要途径。以电动钻机为例,对于电控系统,从方案的设计上提出了主辅网合并、交直流混合配置、一体化、RT/TD切换的配法改进措施;从提效、节能等绿色运行要求上,提出了辅机并网、变频器制动、APF滤波、下钻能量储存、再利用的配置上的应对措施。论述了这些措施的技术设计、优缺点、加工制造要求、效果以及实施的可行性。 展开更多
关键词 主辅网合并 交直流混合 一体化设计 转盘/顶驱切换 辅机并网 变频器制动 动态有源滤波 储能再利用
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电动汽车复合电源的能量控制系统研究 被引量:5
19
作者 马超群 曹喜生 《自动化与仪表》 2017年第10期31-35,共5页
电动汽车的动力电源要同时具备高能量密度和高功率密度的特点,单一的动力电源很难满足要求,蓄电池比能量大的特点和超级电容比功率大的特点具有很强的互补性。该文通过双向半桥DC/DC变换器将蓄电池和超级电容连接到直流母线上构成电动... 电动汽车的动力电源要同时具备高能量密度和高功率密度的特点,单一的动力电源很难满足要求,蓄电池比能量大的特点和超级电容比功率大的特点具有很强的互补性。该文通过双向半桥DC/DC变换器将蓄电池和超级电容连接到直流母线上构成电动汽车复合电源系统。利用超级电容能瞬时大电流充放电的特点,研究了以负载功率的变化速率为判断依据的功率分配方法。这样将减小蓄电池的瞬时充放电电流,有效抑制负载变化时对直流母线造成的冲击,实现复合电源能量的最优分配。通过Matlab/Simulink仿真验证了系统控制策略的有效性。 展开更多
关键词 电动汽车 复合电源 蓄电池 超级电容 功率分配
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基于Si和SiC器件的逆变器系统性能对比研究 被引量:11
20
作者 马保慧 《电气传动》 北大核心 2017年第8期3-6,48,共5页
在电气传动和可再生能源等设备中,逆变器是核心部分,然而传统逆变器系统多采用Si器件,存在功率损耗高、效率低等不足。为解决此问题,将Si C拓展至逆变器中,构建了基于Si和Si C的两电平、三电平逆变器系统,并对此系统分别在功率损耗、效... 在电气传动和可再生能源等设备中,逆变器是核心部分,然而传统逆变器系统多采用Si器件,存在功率损耗高、效率低等不足。为解决此问题,将Si C拓展至逆变器中,构建了基于Si和Si C的两电平、三电平逆变器系统,并对此系统分别在功率损耗、效率、器件结温、运行费用和预估投资收益等方面进行了对比研究。结果表明,在功率损耗、效率、结温方面,Si C逆变器系统明显优于Si逆变器系统;Si C逆变器系统虽初始投资较高,但长远的运行费用和收益均优于Si逆变器系统。 展开更多
关键词 逆变器系统 碳化硅 效率
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