中文名 | 交流电压变换器 | 外文名 | [electronic] AC voltage convertor |
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所属学科 | 电气工程 | 公布时间 | 1998年 |
《电气工程名词》第一版。 2100433B
1998年,经全国科学技术名词审定委员会审定发布。
首先要看电压表的最大量程是多少,估计一下交流电压是否在量程之内,如果在电压表的量程之内就可以直接测量了。如果实际电压超过了电压表的量程,还需要串联一个电阻扩大电压表的量程。
直流电压变换器是一种将模拟量转变为数字量的半导体元件。按功能可分为:升压变换器、降压变换器和升降压变换器。在燃料电池汽车中主要采用升压变换器。 变换器首先通过电力电子器件将直流电源转变成交流电(AC...
用万用表测电压,选用交流档测量,表笔交换一共测两次,均有读数表明是交流,只有一次有读数则是直流。一、"交流电"(alternating[ˈɔltər&...
用交流电压表直接测量交流电压电路 测量交流电压必须采用交流电压表。用交流电压表测量交流电压时, 电压表不分极性,只需在测量量程范围内直接并联到被测电路即可, 如图所示。这种方法适用于 500V以下的交流电路。 图 用交流电压表直接测量交流电压
便携式交流电压表 (2)
变换器(Matrix Converter)作为一种新型的交—交变频电源,其电路拓扑形式被提出,但直到1979年意大利学者M.Venturini和A.Alesina提出了矩阵式变换器存在理论及控制策略后,其特点才为人们所关注和研究。普遍使用的是半控功率器件晶闸管。采用这种器件组成矩阵式变换器,控制难度是很高的。矩阵式变换器的硬件特点是要求
大容量、高开关频率、具有双向阻断能力和自关断能力的功率器件,同时由于控制方案的复杂性,要求具有快速处理能力的微处理器作为控制单元,而这些是早期的半导体工艺和技术水平所难以达到的。所以这一期间矩阵式变换器的研究主要针对主回路的拓扑结构及双向开关的实现,大多都处于理论研究阶段,很少有面向工业实际的研究。高工作频率、低控制功率的全控型功率器件如BJT ,IGBT等不断涌现,推动了矩阵式变换器控制策略的研究。
模数变换器
模数变换器包含第一传输电路,它接收输入电压与输出时钟信号,该时钟信号相移,取决于输入电压,第二传输电路接收参考电压与输入时钟信号,且输出参考时钟信号,该时钟信号相移,取决于参考电压,比较输出时钟信号与参考时钟信号的比较器输出一数据卡输出信号。
直流-直流变换器
直流-直流变换器有三个电感、两个电容、一个主开关和一个次开关、一个主整流器和一个次整流器以及一个具有一个初级绕组和一个次级绕组的变压器。主开关和次开关按照控制信号交替地导通,电流流过变压器的初级绕组,因此,转移能量到次级绕组,一个主整流器和一个次整流器按照从初级绕组变换来的能量而动作,以获得经过第三个电感器的固定电流,输出固定直流电压到负载。
高功率因数半桥式变换器
半桥式变换器有一个桥二极管单元来提供电流路径,通过功率因数提高单元传输能量到电压平滑电容器。电压平滑电容器储存由桥二极管单元所提供的能量。开关单元有两个开关与电压平滑电容器的两端间串联。其中功率因数提高单元供给开关的公共连接点电压,构成转换单元反馈到输入电容器的公共连接点,为了依据输入电压值改变输入电流。减少半桥式变换器在开关单元中的导通损耗提高输入端的功率因数。
变换器研究发展
1976年,矩阵式变换器的概念和电路拓扑形式由L.Gyugyi和 B.R.Pelly首先提出。1979年意大利学者M.Ventutini和A.Alesina证明这种频率变换器的存在,促进了矩阵式变换器的迅速发展。他们首先在理论上证明了N相输入、P相输出的矩阵式逆变器的实现条件,同时给出了一种电压控制策略,这种控制策略虽然解决了矩阵式变换器的谐波问题,但也有输出输入电压比小于0.5的严重 缺陷。进入20世纪80年代后期,随着电力电子技术和计算机控制技术的发展,矩阵变换器的研究工作越来越被人们所重视。为了解决M.Venturini和A.Alesina控制方案的不足,先后有许多学者对矩阵变换器进行了一系列的研究,并从不同的角度提出了不同的控制方案。国外对于矩阵变换器的研究进入大发展阶段。
1989年,日本学者J. Oyama等提出了一种最大最小输入电压调制技术,该技术认为输出电压最小的相总是与输入电压最小的相相连,其余两相则利用PWM 调制技术对输入电压进行调制,输出线电压的最大值总是等于最大输入线电压函数的最小值,即输出线电压总是在输入线电压的包络线之内。同年,还有南斯拉夫学者L.Huber和美国学者D.Borojevic提出了基于电压空间矢量调制技术的方法。该方法是根据矩阵变换器的功率开关状态,定义出输入电流和输出电压的六边形开关状态矢量,然后,按输入矢量在任意时刻由其相邻的两开关矢量合成,得到每一采样周期内的开关导通比,该技术已发展成为较成熟的技术。Huber和D. Borojivic进一步提出了一种基于空间向量调制技术的PWM技术,最大电压传输比可达到0.866,并通过实验样机带三相感应电机运行,证明采用空间向量调制法的矩阵变换器与理论分析相一致,即具有输入功率因数逼近于1,输出电压可调频调幅等特点;A. Ishiguro和T. Furuhashi提出输入双线电压瞬时值法,其调制实质即任何时刻输出电压为两个输入线电压合成,从理论分析知当输入电流不对称或含有高次谐波时,控制函数可以自动修正而不需要额外的计算量。这一点尤其适用于某些电网不够稳定的场合。1992年C. L. Neft和C. D. Schauder 提出了一种应用于30马力矩阵变换器的控制理论和实现方案,这种方案是一种去除直流中间环节的逆变器方法的改进,它将控制策略分为“整流”和“逆变”两部分,三种开关分别看作一种假想的电压源逆变器。“整流”部分对于每一开关组分别有“正”“负”两套开关函数。
变换器研究现状
中国交交矩阵变换器的研究起步较晚,大致从90年代开始,南京航空航天大学、上海大学、哈尔滨工业大学、清华大学、湘潭大学等单位先后在不同的基金赞助下,开展了这方面的研究工作,并达到了一定的水平。
1994年南京航空航天大学庄心复教授对交交矩阵变换器空间矢量调制原理进行仿真和实验研究。1997年至98年穆新华在庄心复的指点下对交交矩阵变换器双电压合成原理进行了仿真研究。1997年,上海大学基于空间矢量调制原理和80C196KC单片机研制了用IGBT作为功率开关的交交矩阵变换器实验装置,综合指标达到国际先进水平。1998年西安交通大学王汝文教授等对斩波调制和交交矩阵 变换器控制的普遍性问题进行了研究,提出了一种功率因数可调,输入电流和输出电压为正弦的调制函数。1999年,哈尔滨工业大学陈学允、陈希有等专家建立了交交矩阵变换器的等效电路,得到了输入电流、功率因数、电压增益、输出阻抗等性能指标的解析表达式。同年,陈希有在其博士论文中对非对称输入条件下三相矩阵式变换器的谐波进行了研究。为解决坐标变法电压传输比低的问题,引进线—线换流法和改进的线—线换流法,减少了输出谐波,并将电压传输比提高到0.866。同时对几种不同类型的调制策略在非对称输入下的谐波状况进行了分析。
还有上海大学朱贤龙博士以Saber软件为实验平台建立了基于空间矢量调制策略的三相/三相矩阵式变换器的仿真模型,提出了一种优化控制方法,简化了调制过程,并降低了开关损耗。在此基础上,提出了一种三相交交矩阵变换器的优化实现方案。在适当牺牲电流波形的基础上,使功率因数可以达到或高于具有直流滤波电感的通用交直交变换器。随后,陈希有等对双电压合成的交交矩阵变换器控制技术进行了两点改进:一是实现无功功率的正负调节;二是改善了在非对称输入电压情况下的输入电流波形。2000年湘潭大学开始交交矩阵变换器的研究,取得了一定的成绩,建立了交交矩阵变换器的仿真模型,制作了实验样机。2004年清华大学孙凯等对矩阵变换器在电源异常时的运行性能进行了分析,制作了实验样机。他们的研究成果对交交矩阵变换器的分析与设计具有较大的指导意义。