变流技术

变流技术（精选9篇）

篇1：变流技术

2010－2011学年（1）学期《变流技术》课程

教学质量分析报告

一、课程概述

本学期本课程开设的专业为电气技术专业、电力系统及自动化专业，开设的班级为电气0801班、电气0802班和电力0801班。该课程的性质和主要任务是：本课程是电学专业学生的主干专业课，也是电气和电力专业的核心课程之一，在学生学习完机械制图、电工电子、工厂供电等课程，已经具备看图、识图和对一些简单系统进行设计能力的基础上，通过本课程学习，使学生具备简单的电气整流系统图的识别，并具有较强的设计能力，设计出符合工程要求的合格图纸，培养学生的系统设计能力。使学生具备单相整流、三相整流和直流斩波方面的知识技能。

二、课程教学学生成绩分析

1、成绩评定办法：平时小测占10%，平时作业占10%，平时课上提问回答占

10%，技能成绩（如实验、实验报告）占30%，出勤占5%，学习态度占5%，期末成绩占30%。

2、成绩分布情况及分析

30252015电气0801电气0802电力0801105039以下40-4950-5960-6970-7980-8990-100上图为该课程总评成绩分布图，从分布情况来看，总评成绩分布图呈正态分布的特点，能较真实的将学生分出优、良、中、及格等几个层次。在分项成绩里如实体现了每一个学生的平时小测成绩、平时出勤情况、平时作业成绩、课上答疑、笔记等情况。这样就把对学生的日常评价真正体现在了课程总成绩里面了。技能成绩又分两部分：课上实验占15%，实验报告占15%，这样既能体现出学生课上做实验的情况，又能反映出课后学生书写实验报告的情况。

3、原因分析

从平时课上学生的积极性和付出的努力来看，该课程取得这种成绩基本正常。该班的学生都具有良好的学习习惯。课前预习课后复习。按时完成作业，平时出勤几乎是全勤。所以平时成绩普遍较高并不足为奇。我们始终以学生为主体，充分发掘每个学生的特长；以产学结合为指导方针，以就业方向为学习目标。最后，各项所占比例不同，突出技能培养，严格按照《沧州职业技术学院电气工程系学生成绩考评办法》（试行）综合评定成绩。

三、课程教学改进措施

1、课前准备：备好课

(1)认真学习贯彻教学大纲，钻研教材。了解教材的基本思想、基本概念、结构、重点与难点，掌握知识的逻辑。

(2)了解学生原有的知识技能的质量，他们的兴趣、需要、方法、习惯，学习新知识可能会有哪些困难，采取相应的措施。

(3)考虑教法，解决如何把已掌握的教材传授给学生，包括如何组织教学、如何安排每节课的活动。

2、课堂上的情况

组织好课堂教学，关注全体学生，注意信息反馈，调动学生的注意力，使其保持相对稳定性。同时，激发学生的情感，使他们产生愉悦的心境，创造良好的课堂气氛，课堂语言简洁明了，课堂提问面向全体学生，注意引发学生学习的兴趣，课堂上讲练结合，布置好课外作业，减轻学生的负担。

3、要提高教学质量，还要做好课后辅导工作

有的学生不能按时完成作业，有的抄袭作业，针对这种问题，从赞美着手，所有的人都渴望得到别人的理解和尊重，所以，和差生交谈时，对他的处境、想法表示深刻的理解和尊重。

4、教学方法上：在教学方法和手段上，要充分利用各种教学工具，采用问题导向教学方法和项目导向教学法，调动学生的积极性，培养学生自学的能力。课堂讲授以启发式为主，讲授内容应少而精，综合应用“形象化教学法”、“类比法”。

电气工程系 岳健 2011年1月20日

篇2：变流技术

地大《电力电子变流技术》离线作业

一、简答题：简述电压源逆变电路与电流源逆变电路的区别。(20分)

答：1）电压型无源逆变电路直流侧接大电容滤波，输出电压为方波交流，输出电流的波形与负载性质有关；电流型无源逆变电路直流侧接大电感滤波，输出电流为方波交流，输出电压的波形与负载性质有关；（2）电压型无源逆变电路各逆变开关管都必须反并联二极管，以提供之后的感性负载电流回路；电流型无源逆变电路各逆变开关管不需反并联二极管，但是应在负载两端并联电容，以吸收换流时负载电感中的储能。

二、简答题：简述电压型无源逆变的特点。(20分)

答：电压型无源逆变电路输入为恒定的直流电压，输出电压为方波交流电压，输出电流波形与负载的性质有关，阻感需要在功率电子器件旁边反并联二极管，以提供滞后电流的续流回路。

三、简答题：简述有源逆变实现的条件。(20分)

答：（1）晶闸管的控制角大于90度，使整流器输出电压Ud为负；（2）整流器直流侧有直流电动势，其极性必须和晶闸管导通方向一致，其幅值应大于变流器直流侧的平均电压。

四、简答题：简述电力变换的基本类型。(20分)

答：包括四种变换类型：（1）整流 ＡＣ－ＤＣ；（2）逆变 ＤＣ－ＡＣ；（3）斩波 ＤＣ－ＤＣ；（4）交交电力变换 ＡＣ－ＡＣ。

五、计算题：三相全控桥式整流电路带反电动势阻感负载，已知：负载电阻R1，电感Ld，V，LB1mH，相电压U2220当反电动势E400V，控制角α=120°或逆变角β=60°时，请计算输出电压平均值Ud、输出电流平均值Id和换相重叠角。(20分)答：6XBId Ud2.34U2cosa2

Ud400代入数据，解得：Ud290.31(V)Id109.69(A)R

XBId换相重叠角计算：coscos(a) 解得：8.9 6U2sin6Id

篇3：实现变流装置同步的操作技术

晶闸管变流装置以其可靠的性能、稳定的电压输出、较宽的电压调节范围等诸多优点,在电力拖动、电机软启动、直流电源等方面得到了广泛应用。晶闸管整流电路能安全可靠运行的首要条件是触发电路可靠有序触发,而同步则是触发电路有序触发的保证。否则,会造成触发后的直流输出波形出现了缺相或波头波尾参差不齐,且各相交替出现波形长短不齐,输出电压不稳,并影响到整流变压器,使整流变压器噪音增大,不能达到直流电源对稳压精度的要求[1,2]。要实现变流装置的准确定相有两个关键技术:一是确定并正确连接同步变压器,即定相方法;二是核对TR与TS的相序和各触发信号的顺序,即操作技术。

2 基于示波器的定相操作技术

图1是三相桥式变流电路,图中整流变压器TR为D,y5联结组标号,即κ1=5[3],采用NPN型锯齿波触发电路,即κ2=6[3],若考虑RC移相300滞后角,即κ3=1,通过定相公式[3],可得κ=κ1+κ2+κ3=5+6-1=10,相应地同步变压器的联结组别为Y,yn10和Y,yn4。前者与共阴极晶闸管相对应,后者与共阳极晶闸管相对应。

在同步变压器TS的联结方式确定后,按标注的相序实现触发电路与主电路的对接,并核对整流变压器TR与同步变压器TS的相序和各触发信号的顺序,是一个非常关键技术[4]。

2.1 主电路周期及相序标定

在主电路负载开路,触发电路关闭的条件下,将双踪示波器探头CH1地夹接主电源PE,CH1探头搭接在主电源U相端子(V或W也可以),调节示波器X轴灵敏度,使正弦波半个周期占据3格,即每格600,如图2所示。注意以后的操作中,保持设定的X轴灵敏度不变!

此时用带有高压探头的示波器观察各晶闸管阳极之间电压的相序是否与其编号相符。若VT1和VT3两者阳极之间的电压UUV比VT3和VT5阳极间的电压UVW超前1200,而UVW又比元件VT5、VT1阳极间的电压Uwu超前1200,则表明主回路相序和晶闸管电路编号是相符的,这样主电路的相序也就确定下来。

2.2 核对TR与TS的相序

当设备连接好后以防错乱,必须进行核查与调整,使其符合要求。

首先依次核定[USU、US(-U)]、[USV、US(-V)]、[USW、US(-W)]三组同步信号与整流变压器对应相序的相电压之间的相位关系是否符合要求。现以U相为例来说明具体操作方法:

1)将双踪示波器CH1地夹接主电源PE,CH1探头搭接在主电源U相端子。

2)将CH2地夹接TS二次侧星点或触发电路的“接地点”,CH2探头接Usu,在X轴上观察整流变压器U相相电压与Usu相电压的相位关系。图1中,由于采用NPN型锯齿波触发,电路考虑RC移相300滞后角,所以整流变压器U相相电压与Usu应有1500的相位差,如图3所示;否则应检查同步变压器的接线。

3)CH2探头接US(-U),在X轴上观察整流变压器U相相电压与US(-U)的相位关系。

4)依次换接V、w与[USV、US(-V)]、[USW、US(-W)],可以一一核对它们之间的相位关系。

2.3 脉冲顺序标定

图1所示主电路中的晶闸管导通顺序为:VT1→VT2→VT3→VT4→VT5→VT6→VT1,对应的触发器脉冲为Ug1→Ug2→Ug3→Ug4→Ug5→Ug6→Ug1,要求在任意移相角时,均能保证有600相位差,每路脉冲依次后移前一相600,亦即在示波器X轴方向右移一格。如果把VT1控制极触发脉冲前沿放在示波器屏幕三大格第一格位置上,则VT2控制极触发脉冲前沿应落后VT1控制极触发脉冲前沿一大格,即在第二格位置上。同理,VT3—VT6控制极触发脉冲应在VT2控制极触发脉冲滞后600度位置上依次出现。具体操作方法如下:

1)关闭主电路,触发电路工作,将双踪示波器探头CH1地夹接主电源PE,CH1探头搭接在主电源U相端子。

2)CH2地夹接TS二次侧点或触发电路的“接地点”,探头接Ug1,然后调节晶闸管VT1的触发脉冲前沿使之位于最小控制角位置,并标定在X轴上的位置。

3) CH2探头依次换接Ug2、Ug3、Ug4、Ug5、Ug6脉冲,并进行标定。

3 结语

利用示波器进行定相操作可以核对整流触发脉冲间隔,保证整流装置的各个晶闸管可靠有序触发,提高整流输出电压的质量。

摘要：同步操作技术集成了变流技术知识、变压器知识、电子技术知识和示波器应用等多项技能,本文着重对示波器的定相操作技术作了详尽说明。

关键词：变流装置,同步,同步变压器,示波器

参考文献

[1]黄俊.电力电子应用技术》,机械工业出版社,999年9月.

[2]莫正康.电力电子应用技术》,机械工业出版社,000年5月.

[3]刘欢,正勇.用推算法实现晶闸管整流装置的快速定相,《电世界》,2009年8月.

篇4：变流技术

关键词：电力电子变流技术；工作过程；教学改革

作者简介：叶秀丽（1982-），女，浙江瑞安人，杭州第一技师学院机电系，一级实习指导教师。（浙江杭州310023）程知群（1964-），男，安徽巢湖人，杭州电子科技大学电子信息学院，教授。（浙江杭州310018）

中图分类号：G712     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2012）09-0057-02

一、“电力电子变流技术”课程教学改革的必要性

电力电子技术跨“电力”、“电子”、和“控制”三个领域，是现代电子技术的基础之一，更是弱电子对强电力实现控制的桥梁和纽带，是电气工程中的基础电子技术。在2007年之前由于受到教学资源的限制，主要是黑板加粉笔加少量验证性实验的教学模式，只能局限于理论知识讲授，理论教学与实践教学脱节，学生的动手机会少，学习没有兴趣，学习效果不佳，工作后岗位适应能力较差。随着杭州第一技师学院升格为技师院校，这期间学校电气专业以省级示范专业建设为契机，全面推进课程改革。通过广泛社会调研，了解企业的人才需求，重新调整人才培养目标，请用人企业对相关课程的主要知识点提出应达到的目标，结合走访毕业生与汲取同类院校的先进经验，细化课程的具体教学要求，在教学内容、教学顺序上进行了大的调整。课堂教学开始采用电化教学手段，增加实验设备的种类和数量，并注意联系实际应用，通过这些措施，学生学习的积极性有了极大的提高。但在教学方法、手段上存在着一定问题，因内容过分偏重于基础训练，所以在方法和手段上很单调，主要以“模仿”为主。通过教师详细讲解、操作示范，学生不需主动思维和创新，只需“依样画葫芦”。通过反复训练学生硬件接线，熟能生巧，形成一定的基本技能，给学生足够的思维空间，发挥他们思维的主动性和创新精神。

二、“电力电子变流技术”课程改革思路

传统的职业教育以使学生掌握经验技术和操作技能为目标，以迅速适应工作岗位的要求。但在知识经济时代，由于生产方式的根本变化，人们的职业能力构成也必将有大的改变，社会需要更高层次的人才。这就要求我们培养的高等应用型人才不只是对现有知识、技术、方法的继承性应用，而是应通过自身努力能够不断地学习新知识、新技术、新方法，能够形成新方案、新产品、新创意，能够分析新情况、解决新问题的创造性应用。因而课程实践教学的改革应以培养的学生具有一定创新能力和创新精神、有着良好的发展潜力为主旨，以行业科技和社会发展的先进水平为标准，充分体现规范性、先进性和实效性。

1.教学方法

“电力电子变流技术”作为杭州第一技师学院电气专业的核心课程，要想将前人积累起来的知识、技能和经验转化为学生的职业能力需要有相应的教学方式、方法。改革前的职业教育方法注重的是理论知识和操作技能的训练，而对实践能力、解决问题的能力、合作能力及创新能力等方面的培养缺乏行之有效的方法。只有选择了合适的教学方法才能使学生在学习过程中主动探究、深入思考，使学生能认真倾听、合作、交流、分享，从而有效提高教学效率。为了使学生在参与互动中理解和消化知识，“电力电子变流技术”课程教学以工作过程为导向，在采用任务驱动式的教学模式中综合了多种教学方法，如项目教学法、角色扮演教学法、头脑风暴教学法、案例教学法、讨论教学法和多媒体教学法等。这些方法相互交叉、相辅相成，以构建轻松和谐、积极热烈的课堂气氛。

2.教学内容

在教学过程中，以工作过程为导向，采用任务驱动型教学模式，教学内容的选取遵循三个原则。

（1）分析岗位技能，以真实工作任务为载体选取课程学习项目。针对维修电工的工作领域和工作任务，分析岗位所需的技能和态度，确定课程应培养的技能和态度，将其任务如变频器的运行和维护、开关电源的维修等作为课程载体，选取课程学习项目。

（2）项目系统化设计，基于认知规律，从简单到复杂。课程的后一个项目在包含前一个项目的基础上增加新的知识点，教学难度层层推进，有序实现教学目标。

（3）课程教学中重视学生可持续能力的培养。我们选取学院现有的电气设备为教学载体，结合实际，精心选择难度适宜、可行性高的5个实际项目案例，这些案例涵盖了本课程的全部知识点和技能点。将电力电子变流技术分为5个学习情境。学习情境5为综合学习情境，安排有4个安装调试任务。学习情境1～4的每个学习情境分为2个典型工作任务。每个典型的工作任务都设计为对典型机电设备的典型控制系统的学习，每个学习任务中都有知识点的廷伸，拓展学习使学生掌握更多的知识和技能。完成了前4个学习情境的学习任务，知识逐渐综合，学生可以完成学习情境5：小功率直流调速控制柜的安装调试学习任务。

在教学过程中，以真实的工作任务为载体设计教学过程，教、学、做相结合，兼顾理论与技能训练。以“教师引导性学习、学生自主性练习、师生共同研习”为主的“学、练、研”一体的教学模式，强化学生能力的培养。在教学实施过程中融入职业资格认证标准，与高级维修电工应知应会知识联系紧密。

3.考核方式

工作过程教学的考核方式需灵活多变，不再以单一的闭卷考试来评定学生的优劣，随着项目的进行，因材施教，随时考核。考核分为三种形式进行，即学习小组考核、指导教师考核和期末闭卷考核。在项目考核过程中，主要采用学习小组考核和指导教师考核。

（1）学习小组考核是由学习小组长负责，展开自评和互评考核方式，指导教师和班长可监督小组长开展此项工作。这个考核是最基本的考核。

（2）指导教师考核主要是以抽查提问加项目总结的形式进行。因为人数多，老师不可能一一检查，可通过抽查小组的某几位同学来进行考核，但是这几位同学的成绩影响整个小组的评定成绩，在评选优秀班组时作为参考。这样必然促使同一小组的人员互相监督学习，防止个别人拖后退。

（3）期末闭卷考核在学期全部课程结束时进行，主要从知识的掌握及应用情况考查学生对本门课程的掌握程度，以便找出学习过程中出现的问题，同时也督促学生将学习的过程贯穿于全学期，以巩固所学内容，而不是学完一个项目就丢掉一个项目。

三、结束语

通过本学期电力电子课程教学的探索和实践体验，学生对学习电力电子变流技术课程的兴趣有了一定的提高，对本专业各课程的知识有了更好的理解。但由于电力电子电路具有强、弱电结合的特点，所以其课程改革涉及面广、技术性强，需要不断积极探索教学内容、教学方法，充实自己，以适应当今社会的需要。

参考文献：

[1]黄俊,王兆安.电力电子变流技术[M].北京:机械工业出版社,2000.

[2]丁道宏.电力电子技术[M].北京:航空工业出版社,1995.

[3]刘峰.电力电子技术[M].大连:大连理工出版社,2003.

[4]姜大源.论德国职业教育专业模式的改革与创新——职业性与模块化的融合[J].职业技术教育(教科版),2002,(7).

[5]冯玉生,李宏.电力电子变流装置典型应用实例[M].北京:机械工业出版社,2008.

（责任编辑：王祝萍）

篇5：变流技术

摘要：自从2009年12月12日HXDIC型电力机车上线以来，发生了多起辅助变流器接地故障而引起的机故、机破，其中有辅助变流器本身的故障及其负载用电器方面的接地、短路故障，本人通过近年来的现场经验，指导队司机的故障指导等，总结了一套辅助变流器发生接地故障的检查及处理方法。

关键词： 电力机车 辅助变流器故障 分析 处理

一、引言：

HXDIC型是一种新的大功率六轴电力机车，机车轮周牵引功率达到72KW，轴式C0-C0。该机车的辅助变流器也是一种新的国产化研究成果，每辆机车装载2台辅助变流器。单台辅助变流器视在功率为248KVA，其额定输入电压为单相AC470V，逆变器输出电压为三相AC440V。

本文重点论述了辅助变流器简介、故障判断及故障处理方法。在实际作业过程中由于气温、短路、接地而引发的故障，多次发生故障后无法正常合主断的现象，导致机故或机破，影响铁路运输的正常秩序，因此提高乘务员的故障处理能力，成为当务之急。本文主要介绍了辅助变流器接地故障的判断、检查及处理方法。

二、HXDIC型电力机车辅助变流器简介：

·电力机车辅助系统是电力机车的重要组成部分，主要包括辅助电源、辅助电机以及相应的控制电路等部分。它的主要功能是保证电力机车主电路发押其功率，确保机车正常运行。

·HXDIC机车辅助系工作在冗余模式，每台配置两台辅助变流器（一台为CVCF，一台为VVVF），每台辅助变流器由单独的辅助供电。

·主要负载：机车辅助变流器负载包括6台牵引风机、2台冷却塔风机、2台空气压缩机，还有空调、照明设备等辅助电气设备。

·功能：2台辅助变流器并行工作，一台输出恒频恒压CVCF，另一台辅助变流器输出变频变压VVVF。机车运行过程中，任一台辅助变流器发生故障被隔离时，另一台辅助变流器都能单独承担所有机车负载正常运行。

三、辅助变流器发生故障原因分析：

乘务员操作中，由于对电力机车的使用性能不熟悉，发生故障时，不能用正常思路去查找故障，往往采取盲目的方法，又没有和有关技术部门联系，导致故障复杂化，从而造成列车延误，严重时造成D类一般事故。

案例一：

现象：2012年7月22日，鹰潭机务段萍乡运用车间，梁栋、杜忆文机班值乘HX175机车20075次萍乡—株洲的货物列车，当列车运行至东冲铺——五里墩区段，机车主断跳开，故障显示屏显示辅助变流器2故障，机班立即采用机车小复位（即连接按压操纵台上的“微机复位键”3次），切除辅助变流器2后，即能合闸，机班继续维持运行。

原因：机车辅助变流器2的空调有一项低电位点接地。

处理：即低电位点接地，按压微机复位3次，自动切除低电位点接地的空调及辅助变流器2。

分析：由于天气炎热，机车自乘务员在向西接班后，一直处于工作状态，加上天气爆晒机车温度高居不下，造成空调负载过热而发生接地。

案例二：

现象：HXD1C0124报途中辅助变流器1风机故障。

原因：辅助变流器1的风机有一项低电位点接地。

处理：更换该风机。

分析：在库内试验正常，但故障下载数据显示，的确在运行中报过辅助变流器1风机故障。由于HXD1C机车都将辅助变流器风机通过绝缘套管与车体绝缘，所以不存在报辅助变流器风机接地。但辅助变流器如果确实有接地（可通过测量风机三相绕组的六根引出线对风机机壳的绝缘来判断），则会引起风机过热，使风机内的过热继电器动作，断开风机电源，让风机不工作。等风机温度冷却下来，过热继电器又接通风机电源，使风机又投入工作。所以有了在途中报辅助变流器1故障，但到了库内实验又正常的现象。按照这种思路测量风机三相绕组的六根引出线对风机机壳的绝缘，发现有一相的两根线对风机机壳绝缘到零，找出了故障点。

案例三：

现象：2012年7月24日，鹰潭机务段萍乡运用车间，李如萍、刘孝云机班值乘HX224机车20026次萍乡—向塘货物列车，当列车运行至临江镇——张家山站间，机车主断跳开，故障显示屏显示故障为：辅助变流器2故障，机班立即采用机车小复位（即连接按压操纵台上的“微机复位键”3次），此时故障显示屏显示：ACU1、ACU2故障隔离，机班在停车后继续进行了机车大复位，但处理无效被迫救援。

原因：辅助变流器2负载的空气压缩机2发生高电位点接地。

处理：发生高电位点接地，可以使用甩除负载的方法进行故障处理，将该用电器的自动脱扣开关切除，即可以维持运行。

分析：在库内进行故障数据下载后发现，机车在临江镇通过时，机车空气压缩机一直处理工作状态长达18分钟，因此造成空气压缩机长时间高负荷运行，产生短路而引发高电位点接地。

四．处理方法：

发生辅助变流器故障之前，我们要弄清楚HXDIC型电力机车辅助变流器1、2分别有哪些用电器负荷：

ACU1的负载用电器有：

1—6牵引电机风机、冷却塔风机1、2；

ACU2的负载用电器有：

空气压缩机1、2；空调1、2；卫生间间加热、变流器风机1、2；油泵、水泵风机；

辅助变流器接地故障分二种情况：低电位点接地和高电位点接地；

用电器低电位点接地时：

发生跳主断后，在主断断开的情况下，按压操纵台上的“微机复位”键3次，可以自动切除发生低电位点接地的故障辅助变流器，使用另一个辅助变流器维持运行；与正常行运行区别是：机车不起变频节能功能。

用电器高电位点接地时：

当机车发生跳主断，机车故障显示屏发生辅助变流器故障，使用微机复位3次后机车自动切除二台辅助变流器时，则证明机车辅助系统用电器存在高电位点接地，此时必须停车处理，司机在选择合适的地点进行停车，做好防溜防护措施后降弓，进行故障处所判断，判断的方法为：根据故障显示屏查询辅助变流器故障的时间顺序，首先发生故障的ACU为该辅助系统内用电器存在高电位点接地，进行断电（1、站内停车的断开机车主电源开关；2、区间停车的，必须在保证监控、电台等不断电的情况下进行开关断开《方法祥见附件一》）；进行逐个甩除判断（ACU1常发故障为1-6牵引风机；ACU2常发故障为空调、空气压缩机组），将故障的负载脱扣开关人工断开，再合机车总电源开关降弓，进行故障检查，如果能够顺利合闸的，则为该负载电器高电位点接地，维持运行；如果故障依旧，不能合闸的，则继续利用甩除判断法处理。

案例：

现象：2011年4月21日，本人值乘的HX221机车34017次货物列车，当列车在张家山站停车待避客车，在开车前由于列车停车超过20分钟后进行试风，在打风时，机车突然跳主断，故障显示屏显示辅助变流器2故障隔离。

处理：本人第一时间向车站反映不能继续运行，然后进行故障处理，先微机复位3次后机车二台ACU均被隔离，此时则判断为ACU2的辅助系统存在高电位点接地，由于机车是在空气压缩机运转的状态下跳了主断，则在断主断降弓后进入机械间将低压柜上的空气压缩机2个自动脱扣开关人工断开，机车升弓合闸成功，证明机车压缩机组存在高电位点接地，于是再次断主断降弓将空气压缩机2自动脱扣开关人工合上，此时机车ACU1、2再次自动隔离，最后判断故障处所为：第二空气压缩机发生短路或高电位点接地。

分析：当发生高电位点接地时，乘务员处理时切勿慌张，应按照辅助系统的负载电路进行逐个判断处理，直到找到故障点。

附件一：

区间使用机车大复位时的操作办法及注意事项；

·监控装置是机车行驶的安全保障系统，当机车故障在区间内要使用大复位时，我们必须保障机车监控装置、无线通讯设备不断电的情况下进行。

方法：

1、首先将低压柜上的VCM1、VCM2自动脱扣开关同时断开，再将ACU1、ACU2开关同时断开，最后保留第三排前四个开关（监控、电台等），再断开其它的自动脱扣开关，完成一次断电复位；

2、在断电2分钟之后，保留VCM1、VCM2、ACU1、ACU2开关不合，将其它自动脱扣开关人工闭合，在确认其它开关闭合完毕后，同时合起ACU1、ACU2开关，等待2秒后再同时闭合VCM1、VCM2开关，此时机车完成了一次大复位。

注意：ACU1、ACU2开关必须同时断开、同时闭合；VCM1、VCM2开关必须同时断开、同时闭合。

五．结论：

经过对HXDIC7200kw电力机车辅助变流器故障现象的分析探讨，总结出的这套辅助变流器接地故障的检查、判断及处理的方法，在本指导队中协助乘务员在运行中处理辅助变流器故障案例6次，均成功寻找到故障处所，顺利地维持运行，保障了行车的安全，有效地避免了机故、机破的发生。

参考文献：

1、《HXDIC型电力机车司机手册》 南车株洲电力机车有限公司 2009年

篇6：风力发电系统变流技术的分析

所谓的变流技术实质上就是电力电子器件的应用技术,该技术以电路理论为基础,以电力电子器件构成各种电力变换的电路,对电路进行控制,形成更复杂的装置或系统。变流技术是随着半导体器件的发展而出现的交叉新技术,从早期的以晶闸管为代表的分立器件,发展为功率集成器件,到现在的功率集成电路。目前,在器件结构上,已经开发出具有智能化功能的模块,而在器件的控制模式上,也从原本的电流型控制发展为电压型控制,由此不但降低了栅极的控制功能,还使器件导通与关断的转换速度大幅度提升,器件的工作频率随之提高。变流技术的应用范围涉及以下几个方面:一是整流,可实现AC/DC变换;二是逆变,可实现DC/AC变换;三是变频,可实现AC/AC(AC/DC/AC) 变换;四是斩波,可实现DC/DC变换;五是静止式固态断路器,可实现无触点的开关与断路器功能,能控制电能的通断。现阶段,变流技术已经非常成熟,其以自身的特点,被广泛应用于电力系统当中,下面本文重点对变流技术在风力发电系统中的应用进行分析。

2 风力发电系统变流技术的应用

2.1 直驱式风电系统网侧变换器

永磁直驱式风电并网系统中,主要包括以下设备:永磁同步发电机、三相整流器和三相逆变器以及输出滤波器等。作为该系统核心的并网变流技术一直是业内人士研究的重点课题,随着研究的不断深入,VSR(三相电压源型整流器)在该系统中获得了广泛应用。VSR有两种控制模式,一种是输出电流,另一种输出电压。前者是通过对并网电流大小的调节对并网的有功和无功功率进行控制,其特点是响应速度快、功率因数高。然而,因这种控制方式的输出具有电流源的特性,故此无法直接供给负载使用。后者是通过对输出电压进行控制对并网有功和无功功率进行调节,可直接为普通电力用户进行供电。下面基于这两种控制方式分别提出变流控制方法。

2.2 输出电流控制模式下风电并网系统变换器控制

当直驱式风电机组向大电网并网发电时,网侧变换器能实现电能的双向流通。基于这一前提,使得变换器出现了以下两种工作状况,一种是变换器从电网当中吸收电能时,其处于整流运行状态;另一种是电网传输电能时,变换器处于有源逆变运行状态。

在直驱式风电并网系统当中,网侧PWM变换器从电网当中吸收的有功与无功功率可用下式表示。

在d轴电网电压定向的同步旋转坐标系当中,Pg=edid,Qg=-edid。当Pg> 0,表示网侧PWM变换器处于整流运行状态,其会从电网当中吸收能量;当Pg< 0,则表示变换器处于逆变运行状态,此时能量会馈入到电网中。当Qg> 0,表示网侧的PWM变换器呈现出感性的特征,此时变换器会从电网当中吸收超前无功功率;而当Qg< 0,则表示网侧的PWM变换器呈现出容性的特征,此时,变换器会从电网当中吸收滞后的无功功率。在不计任何损耗的情况下,可得到变换器交直流侧的功率平衡关系。对于直流侧电容母线而言,其电压能否保持稳定主要取决于发电系统的功率平衡关系,相关研究结果表明,直流侧输入功率高于交流侧输出功率时,多余的能量将会存储在母线的电容当中,由此会导致母线电压升高,反之则会导致母线电压降低。由此可知,对输出的有功电流分量进行快速控制,可使直流侧母线的电压保持稳定状态。鉴于此,可采用电流内环和直流侧电压外环的控制策略,实现直驱式风电并网系统网测有功功率与无功功率的独立控制,是直流侧的母线电压保持稳定状态。

2.3 输出电压控制模式下风电并网系统的逆变器控制

通常情况下,以分布式的发电方式独立向电力用户提供电能时,会采用电压控制模式。在小型发配电系统当中,三相并网逆变器的主电路拓扑结构与常规逆变电源的主电路拓扑结构大体相同,两者之间并无较大差异,它们的逆变单元全都采用的是电压型全桥逆变主电路。

直驱式风电并网系统归属于闭环系统的范畴,对于这样的系统而言,合理的控制回路是确保其稳定、可靠运行的关键,也是使系统达到预期性能指标的前提和基础。在独立的供电系统当中,输出电压的控制目标主要是为了提高逆变器输出电压的稳态和动态性能。鉴于此,在输出电压模式下,直驱式风电并网系统可采用输出电压/ 电流瞬时双闭环控制策略,其中内环可采用电感电压瞬时调节环,它能使系统的动态性能获得进一步提升;而外环则可采用瞬时电压控制环,其能有效改善系统输出电压的波形,使系统的输出精度有所提升。在对控制器进行设计的过程中,为了避免PWM逆变器dq轴变量相互耦合对控制效果的影响,可采用前馈解耦的控制策略进行设计。

3 结语

在风力发电并网系统中,变流器以其自身所具备的灵活控制等优越特性,成为系统控制的必然选择。本文以直驱式风电并网系统作为研究对象,分析了输出电流和输出电压两种控制模式下,变流技术的控制策略,结果表明,在输出电流控制模式下,可采用电流内环和直流侧电压外环的控制策略对系统的有功和无功功率进行控制;在输出电压模式下,则可电压/ 电流瞬时双闭环控制策略对系统进行控制。

参考文献

[1]胡书举,赵栋利,李建林.基于永磁同步发电机的直驱风电双脉宽调制变流器的研制[J].动力工程,2012(2).

[2]姚骏,廖勇,庄凯.永磁直驱风电机组的双PWM变换器协调控制策略[J].电力系统自动化,2013(12).

篇7：变流技术

[关键词]变流技术 自动化 实验改革

“现代变流技术”课程略区别于电力电子技术，是自动化专业的必修课程。本课程简单论述器件的原理、结构、特性和控制策略，主要从应用的角度出发介绍了与其相关的应用技术、新型电路、以及典型的应用实例。

“电力电子变流技术”是应用性、实践性很强的一门课，要想真正教好这门课，要把握一个很重要的环节，这就是实践教学环节。作为专业基础课，其实践环节主要应有以下几个组成部分：

1.理论与实践并进。来到实验室的学生专业不同，在电力、电子和控制方面的技术基础也不同。因此，采用理论与实践并进的方式。

2.实物教学。采用实际电力电子器件、电力电子装置制作电力电子多媒体录像片到教学过程中，提高学生对工程的感性认识，激励学生学习积极性。实验讲解课尽可能在实验室进行，直接利用实验装置介绍实验原理比较直观，易于学生掌握。

3.模块组合式教学。由于对不同专业学生在电气控制技术方面的要求不同，故采用模块组合，有针对性地进行教学，提高教学质量。

4.让学生参与实验装置的调试过程。新添设备在实验前必须进行调试，将说明书中的实验都动手做一遍。这样可以让老师了解实验装置的性能，熟悉实验内容及设备的维护保障，而让学生参加调试可使学生对设备有一个初步的了解，为以后的学习奠定基础。

5.基础实验训练。基础实验主要是验证性实验，实验指导书基本都給出了主电路和控制电路，并给出了实验方法和步骤，目的是在验证理论的同时熟悉实验设备，领会怎样在掌握理论知识的基础上进行实验。实验内容顺序要结合教材，从易到难，循序渐进，为综合设计实验打基础。

6.综合设计实验。综合设计实验由教师提出实验要求和目的，学生自行设计实验方案及线路，学生自己选择仪器设备，自己设计实验步骤，验证所学理论知识的正确性。在实验过程中，学生不仅要自己做实验，还要解决实验中存在的问题，教师负责实验设计方案的审查及人员和设备的安全。实验的主角是学生，在一定程度上可避免实验“坐车”现象，锻炼学生分析问题和解决问题的能力。

7.创新性实验。学生在完成教学大纲规定的实验项目后，可结合实际应用给学生提出多项课题，学生按照规范规定的试验方法，自己设计电路，实验室提供仪器设备。教师重点考查学生所设计的电路是否合理，是否能实现，当然只是理论推导是不够的，还需要在实验中加以验证。

8.跟踪技术发展、自行研究开发。此过程对学生有不同要求，一部分学生可以自己动手，分析、研究、设计一些简单实用的电路，如调光台灯、蓄电池充电器等，并制作成相应的实物；对这门课有浓厚兴趣的学生可以加大难度，研究新器件、新电路，包括功率器件、驱动芯片、保护电路等，如开关电源中常用的电压控制类芯片，正逐步向设计容易、控制简单、电源瞬态响应好的电流型控制芯片过渡，学生通过分析、研究这些芯片，就可设计出新颖的控制电路。

9.综合实训。在课程结束后安排综合实训，可将电力电子技术及其他先修课程中所学到的理论和实践知识全面地结合起来，同时培养和提高学生自我获取知识的能力。综合实训的内容应具有一定的系统性、新颖性和实用性。针对不同专业学生的不同需求采取不同的综合实践模块。例如应用电子专业可选择在计算机、通讯设备及家用电器等广泛应用的开关电源作为实训项目，指导学生阅读参考文献，比较开关电源和线性电源的性能，并利用单片开关集成调整器芯片设计简单的电源。这部分知识比较新，对设计、维修设备的电源系统非常有用。实训使学生获得比较全面的综合技能和专业能力，能尽快适应岗位的需求，实现“零”距离上岗。

10.计算机仿真。使用仿真软件对已经存在或正在设计的对象的模型进行研究，直观形象地表达电路的工作状态和波形，拉近理论与实践的距离，起到虚拟实验的教学效果。具有精度高、重复性好等特点，是进行科学研究的重要手段之一。让学生按研究的侧重面或实际需要对实际对象进行简化提炼，而不是原型的复现，这样有利于抓住其本质或主要矛盾，对所学理论有深刻的理解，也为学生今后从事工程设计和创新研究打下良好的基础。

11.实验教学方法。过去的实验教学中，学生对教师的依赖性大，出现问题即找教师排除故障。在实验教学改革过程中，教师采用启发式进行指导，多引导，多启发，提出分析问题的方法，指出解决问题的途径，学生通过独立思考和自学能力的提高，自己寻找解决问题的具体方案，使学生在实践中灵活运用所掌握的理论知识，达到学以致用的目的。

最后，笔者要说的是，教书育人是教师的神圣职责，在教学思想上确立学生的主体地位，发挥教师的主导作用，抓好教学的各个环节。激发学生积极思维，融会贯通所学知识，这样才能培养学生的科学思维方法和能力，更好地提高教学质量。

参考文献

篇8：变流技术

1 电动汽车充放电装置的拓扑结构

1.1 充电装置

考虑到成本上的优势和安全性需要,目前电动汽车充电装置拓扑结构使用最广泛的是不可控整流+全桥可控变换方式,拓扑结构由前级三相不控整流加后级DC/DC变换(高频隔离)的两级变换组成,如图1所示。

该拓扑结构通过DC/DC环节的高频变压器实现了与电网的电气隔离,提高了电网的安全性,但由于前级采用三相不可控整流方式,只能实现能量由电网向电动汽车蓄电池的单向流动,而无法将蓄电池电能回馈至电网。采用该拓扑结构还会引起网侧电流波形畸变严重、功率因数低、谐波污染严重等问题,一般需增加有源滤波装置对谐波进行集中治理,以改善电能质量,减小设备对电网的影响。

1.2 充放电装置

伴随着电网和电动汽车互动的车辆到电网(V2G)技术[2,3,4]的兴起,电动汽车作为移动储能单元已成为智能电网的重要组成部分,而充放电装置则是电网与电动汽车能量交互的接口。

本文在现有充电装置的基础上,提出了一种新型双向充放电装置,其拓扑结构是在传统充电装置的脉冲宽度调制(PWM)单级变流系统加入了DC/DC环节,由AC/DC双向变流和DC/DC双向变流的两级变换结构组成(见图2)。

AC/DC双向充放电结构可运行于4种模式,如图3所示。

模式1:绝缘栅双极型晶体管T1、T3、T6开关导通,电网可通过电感L1和电阻R1与电容C1、C2进行双向充放电,如图3(a)所示。

模式2:绝缘栅双极型晶体管T2、T4、T5开关导通,电网可通过电感L1和电阻R1与电容C1、C2进行双向充放电,同理于模式1,如图3(b)所示。

模式3:绝缘栅双极型晶体管T3、T4、T6开关导通,电网与电容C2进行充电或放电,如图3(c)所示。

模式4:绝缘栅双极型晶体管T2、T3、T4开关导通,电网与电容C1进行充电或放电,如图3(d)所示。

DC/DC双向充放电结构可运行于Buck和Boost这2种运行模式,如图4所示。Buck模式为电网向蓄电池充电时,DC/DC运行于Buck模式,如图4(a)所示;Boost模式为蓄电池将能量回馈给电网时,DC/DC运行于Boost模式,如图4(b)所示。

2 电动汽车双向变流系统的控制过程

本文采用了基于dq变换的空间矢量脉冲宽度调制(SVPWM)双闭环控制的AC/DC双向变流系统,采用了电流滞环跟踪PWM技术控制的DC/DC双向变流系统。下面对这两个双向变流系统的控制过程进行分析。

2.1 基于dq变换的SVPWM双闭环控制

在三相坐标系下,由于时变交流量之间相互耦合,不利于控制系统的设计,故将(a,b,c)三相坐标系变换成与电网基波频率同步的(d,q)旋转坐标系。对时变的交流量的控制就转化为对相应直流量的控制,有利于有功功率和无功功率的独立控制。

由于SVPWM[6]的直流电压利用率高,故对AC/DC双向变流系统可构建基于dq坐标的电压外环、电流内环SVPWM控制的流程图。电压外环控制可以稳定直流侧电压,按照电压外环输出的电流指令信号对电流进行电流内环控制,再利用SVPWM控制生成的波形,产生一个触发IGBT导通的脉冲,整个AC/DC双向变流系统的控制框图如图5所示。

AC/DC双向变流系统的具体控制过程如下。

1) 首先将三相交流电源的电压ua、ub、uc,以及电流ia、ib、ic分别进行dq变换,得到ud、uq,id、iq。

2) 在电网向电动汽车蓄电池充电时,蓄电池侧的输出电压Udc为控制量,将蓄电池输出值Udc与目标值U*dc进行比较,通过功率-电流(PI)调节器,电压调节器的输出值作为交流侧电流有功分量的给定值i*d,与解耦后的id进行比较,再通过PI调节器。为了使PWM整流器处于单位功率因数整流或逆变状态,将交流侧电流无功分量的给定值i*q设为0,将i*d、i*q分别与id、iq进行比较,通过各自的PI调节器。若采用正弦脉冲宽度调制(SPWM)方式,则再通过dq/adc的坐标变换后,进行SPWM,输出脉冲宽度调制(PWM)控制信号,实现对PWM整流器的控制;若采用SVPWM方式,则再通过dq/αβ的坐标变换后,进行SVPWM,输出PWM控制信号,实现对PWM整流器的控制。本文采用SVPWM,由于SVPWM调制模块已很成熟,此处不再赘述。

3) 同理,电动汽车蓄电池将能量回馈给电网时,电网侧电流为控制量,双闭环控制原理与充电时相同。

2.2 电流滞环控制

为确保电动汽车蓄电池组的安全,延长其寿命,一般蓄电池充电采用二阶段模式。在充电过程中,系统不断检测蓄电池组端电压,当蓄电池组端电压比较低时(低于恒压值),系统工作在恒流模式;当蓄电池组端电压达到额定电压后,系统由恒流充电模式自动转为恒压模式;当电流衰减到预定值时,充电结束。DC/DC双向变流系统框图如图6所示。

恒流阶段采用平均电流模式控制,充放电给定电流I*L与检测开关周期内电感L的平均电流IL相比较,差值信号经PI调节器校正后送入PWM控制器,生成的PWM占空比信号经驱动电路控制IGBT的导通关断,使充放电电流的实际值跟踪给定期望值,从而达到恒流运行。

恒压模式采用基本电压控制方法,当蓄电池电压高于设定值时,立即从恒流控制转为恒压控制,通过给定电压U*0(其值等于蓄电池组额定电压)与蓄电池侧母线电压U0比较,误差信号经PI调节器生成PWM控制信号。

DC/DC双向变流系统的电流控制环可以对充/放电状态下的蓄电池电流进行调节。而要实现DC/DC双向变流的功能,提供稳定的直流母线电压,使电网侧的AC/DC双向变流系统保持正常的四象限运行状态,在蓄电池电流内环控制的基础上,还需进行电压外环控制。同时,采用比例控制器的电流内环在跟踪给定蓄电池参考电流时会产生静差,这一误差也将在外环控制予以校正。

3 试验结果

为验证双向变流系统主电路及其控制策略的合理性,对其进行仿真研究。在Matlab 7.0中搭建PWM整流器仿真模型。三相输入交流线电压220 V,交流侧电感为0.75 mH,交流侧电容为50 μF,直流侧电容为2 mF,三角载波频率为10 kHz。仿真试验结果如图7所示。

由图7可知,双向变流系统充放电电流波形平滑,畸变较小趋近于正弦波,可见电流谐波含量小,充放电装置功率因数近似为1。

如在t=0.2 s时刻令蓄电池输出50 A电流,在t=0.35 s时刻蓄电池由50 A恒流放电转为50 A恒流充电,则DC/DC控制下的蓄电池电流响应曲线如图8所示。在图8中,折线为蓄电池期望充放电电流值,波形为蓄电池仿真充放电电流值。

由图8可知,蓄电池充放电电流的仿真结果与期望电流值接近,充放电电流很好地跟踪了给定值,能实现恒流运行。

4 结语

本文研究的AC/DC和DC/DC两级双向变流系统结构,采用基于dq变换的SVPWM双闭环控制AC/DC双向变流系统和电流滞环控制DC/DC双向变流系统,设备投入上海漕溪电动汽车充放电站运行,实现了电网和电动汽车蓄电池之间的双向充放电,电流畸变小。通过Matlab7.0仿真试验,证明充放电装置的电路参数和控制策略的合理和有效性。

参考文献

[1]W.Kramer,S.Chakraborty,B.Kroposki,et al.“Advanced Power Electronic Interfaces for Distribu-ted Energy Systems”[R].NREL Report No.TP-581-42672.

[2]Kempton W,Tomic J,Letendre S,et al.Vehicle-to-grid power:battery,hybrid,and fuel cell vehi-cles as resources for distributed electric power incalifornia[R].Davis,CA:Institute of Transporta-tion Studies Report,2001.

[3]Kempton W,Tomic J.Vehicle-to-grid power fun-damentals:Calculating capacity and net revenue[J].Journal of Power Sources,vol.144,no.1,pp.268 279,June 2005.

[4]Kempton W,Tomic J.Vehicle-to-grid power imple-mentation:From stabilizing the grid to supportinglarge-scale renewable energy[J].Journal of PowerSources,vol.144,no.1,pp.280 294,June 2005.

[5]杜成刚,张华,李瑾,等.电动汽车入网技术在智能电网中的应用[J].华东电力,2010,38(4):557-560.

篇9：闲置变流动

据证券界分析，教育出版是世界图书市场的主要组成部分，发达国家图书销售收入中近50%来自教育出版，发展中国家则是2/3。目前，大陆的出版业中教育类图书出版量占大陆图书出版量的比重超过70%，出版金额占比亦超过60%。

而教材教辅类图书的特点是季节性较强，图书销售旺季为每学期开学前一月至开学后两月。各经销商一般会在每学期开学两个月后将该类图书进行退回。也就是说，70%的图书出版和流通集中在春秋两季。这种图书种类的不平衡和季节性特点，决定着物流力的季节性相对闲置。

中国新华书店协会某负责人表示，受金融危机影响，图书市场购买力下降，商品的流通频率减少，物流的营运量也就降低。

2003年，各地新华书店的改制驶入“快车道”，纷纷建立发行集团。而伴随集团成立的是，在各地建立起来的直属于发行集团的投入高、规模大、技术含量高的出版发行物流中心。由于近年来图书市场平稳发展，加上今年爆发的金融危机，图书的流通量势必下降。即使省际之间的发行单位业务拓展存在着地域民情的限制，但“全国市场”无疑还是发展迅速的集团的重要目标。出版发行物流中心发展为全大陆物流体系，是业务拓展的结果。

整合物流资源

整合物流资源，目前所看到的做法主要是与当地发行企业合作，或收购当地物流中心的股权。

2005年，辽宁北方出版物配送有限公司实现与内蒙古新华书店集团跨区域合作，在同业中开创跨区域连锁经营的先河，并在内蒙古呼和浩特市设立分公司开展工作。2006年，北配公司在内蒙古地区发展全额联网店55家，全年实现销售近3000万元。

2007年底，四川新华文轩成功收购位于北京的新华物流45％股权，跨出打造全国性的大物流体系的一大步。大陆有60％以上的出版物都在北京出版发行，这对建立全国性的物流体系至关重要。

开拓第三方物流业务

图书市场增长空间小的现状在近期内不会有很大的改变，在本行业的拓展只是同行间的互相蚕食而已。因此，很多出版发行物流中心积极开拓第三方物流业务。

从左表可以看到，目前建成投入使用的各大出版发行物流中心，仓储面积从几千到二十几万平方米，计划年均吞吐量从几亿到300亿码洋不等。一个自动化程度比较高的物流基地，投入少说也要一两亿元，每年的折旧和养护费用也不是一个小数目。如果没有一定的物流作业数量，成本将难以承受。很多已经建成的出版发行物流中心大多存在“吃不饱”的现象，此现象和台湾农学社、诚品物流也有相同情況。单靠各自省内业务，是没办法充分发挥物流效能的。

据《中国图书商报》报道：江西新华物流有限公司与江西十大物流公司之一的昌顺物流公司合作成立“新华昌顺项目中心”，双方的运输资源实现共享，既有物流中心充足的仓储空间，又有“新华昌顺”高效的运输线，成为发展第三方物流的可靠保证。至2007年初，先后与全球第三大零售贸易巨头——德国麦德龙集团南昌店建立货品代储代运业务关系；与江中制药集团建立酒类代储代运和药品配送业务关系。湖南华瑞物流有限责任公司为食品行业的旺旺公司、统一企业、文化出版行业的宏梦银河公司、家电行业的创维公司等多家提供物流服务。

2006年，浙江新华物流第三方物流业务量3亿元，深圳发行集团第三方物流业务量为5286.7吨，新疆区店物流中心第三方物流业务量为21万件。江苏新港物流代理销售收入7500万元。