电力电子技术中的直流电压变换器故障排查直流电压变换器（DC-DC converter）是电力电子技术中常用的一种
电力转换装置，主要用于将直流电压转换为不同的电压级别，以满足
各种电力设备的需求。然而，在使用过程中，直流电压变换器可能会
出现各种故障，影响其正常工作。本文针对直流电压变换器故障排查
进行论述，通过有序的分析和检测，帮助读者提高维修和排查故障的
能力。
一、故障现象描述
在进行直流电压变换器故障排查之前，首先需要详细描述故障现象。根据故障的不同表现，可以大致判断出故障的类型和可能的原因。例如，直流电压变换器输出电压波动较大、输出电流异常、温度过高等等。针对这些故障现象，我们可以根据实际情况进行下一步的排查工作。
二、故障检测准备
在进行故障排查之前，需要准备相应的仪器设备和工具，以保证故
障检测的准确性和效率。常用的工具包括数字万用表、示波器、温度
计等。此外，还需要熟悉直流电压变换器的结构和工作原理，以便更
好地进行排查工作。
三、故障排除步骤
1. 初步检查
首先，对直流电压变换器进行初步检查。检查输入和输出端电压是否正常，观察是否有异常烧焦或气味。同时，还要检查变压器、电容和电感等元器件是否存在异常情况，如短路、开路等。初步检查能够迅速定位部分常见故障，为后续排查工作提供指导。
2. 详细分析
如果初步检查未找到故障，需要进行更为详细的分析。通过使用示波器等设备，观察直流电压变换器的波形和电流特征，分析其是否存在异常。同时，对元器件的参数进行测量，比较实际数值与标准数值之间的差异，判断是否存在故障元器件。对于损坏的元器件，需要及时更换以恢复正常工作。
3. 故障复现
为了确保故障排查的可靠性，需要针对故障现象进行重新复现。通过再次连接相应电路、装置或加载适当负载，在实际工作环境中再次观察和记录故障现象，以便更好地分析和诊断问题。在故障复现的过程中，可以尝试调整参数、改变工作条件等方式，以确定故障的具体影响因素。
4. 故障定位
通过以上步骤，已经逐步缩小故障范围。在这一步骤中，需要进一步分析和排查可能的故障源，如开关管、驱动电路、控制信号等。通过仔细检查和测试，可以最终确定导致直流电压变换器故障的具体部件或部分。
5. 故障修复
根据故障定位结果，针对性地进行故障修复。可能的修复方式包括
更换故障元器件、修复焊接断裂、调整电路参数等。修复完成后，应
该进行再次测试，确保故障已经得到解决，并且直流电压变换器能够
正常工作。
四、故障分析和预防
故障排查不仅仅是为了修复故障，更重要的是从故障中总结经验教训，进行分析和预防。通过对故障原因的详细分析，可以找出故障发
生的根本原因，并采取相应的措施进行预防。比如，加强质量控制、
进行故障预警和保养等，以提高直流电压变换器的可靠性和稳定性。
总结：
电力电子技术中的直流电压变换器故障排查是一个较为复杂的过程，需要专业的知识和经验支持。通过逐步的排查和分析，可以准确地定
位和修复故障，确保直流电压变换器的正常工作。同时，故障分析和
预防也是非常重要的，可以帮助我们总结故障原因，提高设备的可靠
性和性能。通过不断的学习和实践，我们可以不断提升在电力电子技
术领域的能力和水平。
电力电子技术中的PWM控制器故障排除与 维修方法 PWM（脉宽调制）控制器是电力电子技术中常用的一种控制装置，广泛应用于变频器、电机驱动器、直流电源和逆变器等电力设备中。 然而，在实际应用中，PWM控制器也可能出现故障，影响设备的正常 运行。本文将针对PWM控制器的故障排除与维修方法进行探讨。 一、故障排除方法 1. 确认故障现象 在开始故障排除之前，我们首先需要确认故障现象，例如设备出现 异常电流、无输出或者无法启动等问题。对于PWM控制器的故障排除，首先要观察其输出波形是否正常，判断故障点所在。 2. 检查电路连接 PWM控制器的故障有时候可能是由于电路连接不良引起的，因此 需要仔细检查电路的连接情况。检查电源线、信号线、地线等连接是 否牢固，是否有松动或者接触不良的情况。 3. 检查电源供应 在PWM控制器的正常工作中，电源供应起着至关重要的作用。因此，我们需要检查电源输入是否正常，包括电压、电流和频率等参数。另外，还需要检查电源线是否受到干扰或者噪声的影响，如果有的话 需要采取相应的屏蔽措施。
4. 检查控制信号 PWM控制器通过接收控制信号来调节输出波形的占空比，因此在故障排除过程中需要检查控制信号是否正确。可以通过示波器或者逻辑分析仪等工具对控制信号进行监测，确保其频率和占空比等参数符合要求。 5. 检查保护电路 PWM控制器通常设有过载保护、过流保护、过温保护等功能，以保证设备的安全运行。在故障排除时，需要检查这些保护电路是否正常工作，是否触发了保护动作。 二、维修方法 1. 更换故障元件 当确认了PWM控制器的故障点后，可以根据具体情况选择更换故障元件。例如，如果PWM控制器的驱动芯片损坏了，可以尝试更换新的驱动芯片；如果PWM控制器的电源模块损坏了，可以更换相应的电源模块。 2. 修复电路板 如果PWM控制器的故障是由于电路板的损坏引起的，可以尝试修复电路板。修复电路板的具体方法有很多，可以根据具体情况选择合适的修复方式，例如焊接、替换元件等。 3. 配置参数调整
《电力电子技术》习题及解答 思考题与习题 什么是整流？它与逆变有何区别？ 答：整流就是把交流电能转换成直流电能，而将直流转换为交流电能称为逆变，它是对应于整流的逆向过程。 单相半波可控整流电路中，如果： (1)晶闸管门极不加触发脉冲； (2)晶闸管内部短路； (3)晶闸管内部断开； 试分析上述三种情况负载两端电压u d和晶闸管两端电压u T的波形。 答：（1）负载两端电压为0，晶闸管上电压波形与U2相同； （2）负载两端电压为U2，晶闸管上的电压为0； （3）负载两端电压为0，晶闸管上的电压为U2。
某单相全控桥式整流电路给电阻性负载和大电感负载供电，在流过负载电流平均值相同的情况下，哪一种负载的晶闸管额定电流应选择大一些? 答：带大电感负载的晶闸管额定电流应选择小一些。由于具有电感，当其电流增大时，在电感上会产生感应电动势，抑制电流增加。电阻性负载时整流输出电流的峰值大些，在流过负载电流平均值相同的情况下，为防此时管子烧坏，应选择额定电流大一些的管子。 某电阻性负载的单相半控桥式整流电路，若其中一只晶闸管的阳、阴极之间被烧断，试画出整流二极管、晶闸管两端和负载电阻两端的电压波形。 解：设α=0，T 2被烧坏，如下图： 相控整流电路带电阻性负载时，负载电阻上的U d 与I d 的乘积是否等于负载有功功率，为什么?带大电感负载时，负载电阻R d 上的U d 与I d 的乘积是否等于负载有功功率，为什么? 答：相控整流电路带电阻性负载时，负载电阻上的平均功率d d d I U P =不等于负载有功功率UI P =。因为负载上的电压、电流是非正弦波，除了直流U d 与I d 外还有谐波分量Λ ,,21U U 和Λ,,21I I ，负载上有功功率为Λ+++=22212P P P P d >d d d I U P =。
电力电子技术中的直流电压变换器故障排查直流电压变换器（DC-DC converter）是电力电子技术中常用的一种 电力转换装置，主要用于将直流电压转换为不同的电压级别，以满足 各种电力设备的需求。然而，在使用过程中，直流电压变换器可能会 出现各种故障，影响其正常工作。本文针对直流电压变换器故障排查 进行论述，通过有序的分析和检测，帮助读者提高维修和排查故障的 能力。 一、故障现象描述 在进行直流电压变换器故障排查之前，首先需要详细描述故障现象。根据故障的不同表现，可以大致判断出故障的类型和可能的原因。例如，直流电压变换器输出电压波动较大、输出电流异常、温度过高等等。针对这些故障现象，我们可以根据实际情况进行下一步的排查工作。 二、故障检测准备 在进行故障排查之前，需要准备相应的仪器设备和工具，以保证故 障检测的准确性和效率。常用的工具包括数字万用表、示波器、温度 计等。此外，还需要熟悉直流电压变换器的结构和工作原理，以便更 好地进行排查工作。 三、故障排除步骤 1. 初步检查
首先，对直流电压变换器进行初步检查。检查输入和输出端电压是否正常，观察是否有异常烧焦或气味。同时，还要检查变压器、电容和电感等元器件是否存在异常情况，如短路、开路等。初步检查能够迅速定位部分常见故障，为后续排查工作提供指导。 2. 详细分析 如果初步检查未找到故障，需要进行更为详细的分析。通过使用示波器等设备，观察直流电压变换器的波形和电流特征，分析其是否存在异常。同时，对元器件的参数进行测量，比较实际数值与标准数值之间的差异，判断是否存在故障元器件。对于损坏的元器件，需要及时更换以恢复正常工作。 3. 故障复现 为了确保故障排查的可靠性，需要针对故障现象进行重新复现。通过再次连接相应电路、装置或加载适当负载，在实际工作环境中再次观察和记录故障现象，以便更好地分析和诊断问题。在故障复现的过程中，可以尝试调整参数、改变工作条件等方式，以确定故障的具体影响因素。 4. 故障定位 通过以上步骤，已经逐步缩小故障范围。在这一步骤中，需要进一步分析和排查可能的故障源，如开关管、驱动电路、控制信号等。通过仔细检查和测试，可以最终确定导致直流电压变换器故障的具体部件或部分。
一、填空题 1、要使变流电路实现有源逆变,必须满足的两个条件是：1）要有直流电动 势，其极性需和晶闸管的导通方向一致，其值应大于交流器直流侧的平均电 为负值。书P84页压。2）要求晶闸管的控制角α>π/2。使U d 2、多个晶闸管串联使用时会出现因特性差异，使器件电压分配不均匀的 问题，解决的方法是采取均压措施。多个晶闸管相并联时必须考虑均流的问题，解决的方法是串专用均流电抗器。 3、电力电子装置中可能发生的外因过电压主要来自雷击和系统中的操作过 程（包括操作过电压和雷击过电压）等外部原因；内部过电压主要来自电力电子装置内部器件的开关过程（包括换相过电压和关断过电压）。 4、晶闸管串联时，给每只管子并联相同的RC电路是动态均压措施。 5、变流器工作在逆变状态时,其有功功率P为负 (正或负),随a角的 增大,无功功率Q 增大 (增大或减小),功率因数cosφ 减小 (增大或减小)。 6、交流调压电路的功能是通过相位控制来调节输出U （每半个周波控制晶 闸管开通相位，调节输出电压有效值。）。 7、在反电动势负载时，只有触发导通的瞬时值大于负载的反电动势，整 流桥路中的晶闸管才能随受正压而触发导通。 8、某晶闸管型号规格为KP200-8D，试问KP代表该管为普通型的晶闸管， D代表通态平均压降为0.6V电力电子技术中的电流传感器故障排除方法
电力电子技术中的电流传感器故障排除方法电力电子技术在现代工业中扮演着重要角色，而电流传感器则是电力电子装置中必不可少的元件之一。然而，在长时间使用过程中，电流传感器也可能会出现故障，影响装置的正常运行。本文将介绍电力电子技术中的电流传感器故障排除方法。 一、故障现象分析 当电力电子装置出现异常工作时，首先需要进行故障现象的分析。对于电流传感器而言，常见的故障现象包括输出信号异常、传感器温度过高、测量误差较大等。通过仔细观察和记录故障现象，可以准确判断故障原因，为后续的排除工作提供指导。 二、查找电路连接问题 电流传感器通常与其他电路元件连接，如电源供应、放大电路等。在排除故障时，需要仔细检查电路连接的牢固性和正确性。确保连接线没有松动、断开或接错。对于连接线松动的情况，需要重新固定连接线；对于连接线断开的情况，需要修补或更换连接线；对于连接线接错的情况，需要根据电路连接图进行正确的连接。 三、检查供电电路 供电电路是电流传感器正常工作的基础，因此需要确保供电电路正常。首先，检查电源供应电压是否稳定，电源是否接地良好。其次，检查电源电压是否与电流传感器要求的工作电压匹配。若供电电路存在问题，应及时修复或更换电源。
四、校准和调整电流传感器 电流传感器的准确性对于电力电子装置的正常运行至关重要。在排 除故障后，需要进行校准和调整，确保电流传感器输出准确。校准时，可以使用标准电流源进行比对，调整电流传感器的增益和零位调节， 使其输出与标准电流源相一致。 五、监测温度和散热 电流传感器在工作过程中会产生热量，因此需要进行温度监测和散热。过高的温度可能导致电流传感器性能下降或甚至损坏。在排除故 障后，应注意清洁传感器周围的灰尘和异物，确保良好的散热效果。 对于高功率电流传感器，还可以考虑添加散热器或风扇进行辅助散热。 六、替换故障组件 如果经过以上步骤，仍然无法解决电流传感器的故障，可能需要考 虑替换故障组件。根据故障现象的分析和排除过程中的经验，可以确 定可能故障的元件。在更换元件时，应选择合适的替代品，并注意元 件的参数和接口兼容性。 七、异常状态监测和预防 除了故障排除，进行异常状态监测和预防也是重要的工作。通过实 时监测电流传感器的工作状态，可以及时发现异常情况并采取措施， 防止故障发生。同时，定期维护和保养电力电子装置，如清洁传感器、检查连接等，可以预防故障的发生。 总结：
1 绪论 《电力电子技术》课程是一门专业技术基础课，电力电子技术课程设计是电力电子技术课程理论教学之后的一个实践教学环节。其目的是训练学生综合运用学过的变流电路原理的基础知识，独立完成查找资料、选择方案、设计电路、撰写报告的能力，使学生进一步加深对变流电路基本理论的理解和基本技能的运用，为今后的学习和工作打下坚实的基础。 《电力电子技术》课程设计是配合变流电路理论教学，为自动化专业开设的专业基础技术技能设计，课程设计对自动化专业的学生是一个非常重要的实践教学环节。通过设计能够使学生巩固、加深对变流电路基本理论的理解，提高学生运用电路基本理论分析和处理实际问题的能力，培养学生的创新精神和创新能力。 斩波电路(DC Chopper)的功能是将直流电变为另一固定电压或可调电压的直流电，也称为直接直流—直流变换器( DC/DC Converter)。直流斩波电路的种类很多，包括6种基本斩波电路：降压斩波电路，升压斩波电路，升降压斩波电路，Cuk斩波电路，Sepic斩波电路，Zeta斩波电路，前两种是最基本电路。应用Matlab的可视化仿真工具Simulink建立了电路的仿真模型，在此基础上对升降压斩波Boost—Buck电路进行了较详细的仿真分析。 本文分析了升降压斩波电路的工作原理，又用Matlab对升压-降压变换器进行了仿真建模，最后对仿真结果进行了分析总结。 2 升降压斩波电路的设计
2.1升降压斩波电路工作原理 （1）V通时，电源E经V向L供电使其贮能，此时电流为i1。同时，C 维持输出电压恒定并向负载R供电。 （2）V断时，L的能量向负载释放，电流为i2。负载电压极性为上负下正，与电源电压极性相反，该电路也称作反极性斩波电路。 a) 原理图 b) 波形图 图（3）升压/降压斩波电路的原理图及波形图 数量关系： 稳态时，一个周期T电感L两端电压uL对时间的积分为零，即：
电力电子技术中的电源管理器故障排查方法电力电子技术在现代电力系统中扮演着至关重要的角色，而电源管 理器则是电力电子设备中的核心组件之一。电源管理器的正常运行对 于设备的性能和可靠性至关重要。然而，由于各种原因，电源管理器 可能会遇到故障。本文将介绍一些常用的电源管理器故障排查方法， 以帮助工程师们快速准确地定位和解决问题。 故障排查方法一：观察指示灯和显示屏 电源管理器通常配备有指示灯和显示屏，用于显示设备的运行状态 和故障信息。当电源管理器出现故障时，首先可以通过观察指示灯和 显示屏上的提示信息来判断问题所在。例如，如果指示灯闪烁或显示 屏上显示异常信息，可能意味着电源管理器的输入电压异常、温度过 高或某个电路元件故障等。 故障排查方法二：检查外部接口和连接 电源管理器通常与其他电力电子设备进行连接，如直流电源、交流 电源或负载。在排查故障时，需要检查这些外部接口和连接是否正常。首先，检查电源管理器与输入电源之间的连接是否松动或损坏，确保 电源正常供应。其次，检查电源管理器与负载之间的连接是否正确， 避免错误的输出或过载引起故障。 故障排查方法三：测量电压和电流 当电源管理器出现故障时，需要使用电压表和电流表等工具来测量 关键点的电压和电流数值。通过测量可以得到一些有用的信息，如输
入电压是否正常、输出电压是否稳定、电流过载情况等。根据测量结果，可以初步判断电源管理器的故障类型，比如电路元件损坏、电压波动、功率损耗等。 故障排查方法四：替换元件和模块 电源管理器中的元件和模块有时会因长期使用或其他原因而损坏。当排查故障时，可以尝试替换故障可能性较高的元件和模块，以验证是否解决了问题。例如，可以更换电容器、二极管或场效应管等常见的故障元件，或者更换整个功率模块、控制板等。 故障排查方法五：参考技术手册和文档 针对特定型号和品牌的电源管理器，通常会有详细的技术手册和文档提供。这些手册和文档中包含了电源管理器的原理、工作方式、故障排查流程等重要信息。当无法通过上述方法解决问题时，可以查阅相关的技术手册和文档，寻找更详细的故障排查方法和建议。 故障排查方法六：咨询专业技术支持 如果以上方法仍然无法解决电源管理器的故障，建议寻求专业技术支持的帮助。各家电力电子设备厂商通常都提供技术支持服务，他们的工程师拥有丰富的经验和专业知识，可以提供准确的故障排查方案和维修建议。 总结： 电源管理器是电力电子设备中的关键组件，故障排查是确保电力系统正常运行的重要一环。本文介绍了几种常用的电源管理器故障排查
电力电子技术中的PWM控制器故障排除方 法 在电力电子技术中，PWM（脉宽调制）控制器是一种常用的电路设备，用于调节电路中的直流电压。然而，由于各种原因，PWM控制器可能会出现故障，导致设备不正常工作。本文将介绍一些常见的PWM控制器故障排除方法，帮助读者快速识别和解决问题。 一、PWM控制器无法正常工作 1.1 电源问题 首先要检查PWM控制器的电源供应是否正常。可以使用万用表测量电源电压，确保电压值在规定范围内。 1.2 输入信号问题 PWM控制器的输入信号可能没有正确连接或者信号源出现故障。检查输入信号连接是否良好，以及信号源是否正常。 1.3 输出问题 若PWM控制器输出电压不稳定或者无法产生脉冲信号，可能是输出电容损坏或者输出负载过大。尝试更换输出电容，或者降低负载电流。 二、PWM控制器温度过高
一些PWM控制器在工作过程中可能会发热，但若温度过高可能会影响设备的性能和寿命。这里介绍几种排除PWM控制器温度过高的方法： 2.1 散热器问题 检查PWM控制器散热器是否正常工作。如果散热器表面有灰尘或者杂物，应及时清理。并确保散热器与散热风扇之间的连接良好，风扇工作正常。 2.2 过载问题 PWM控制器可能在过载情况下工作，导致温度升高。确保PWM 控制器的输入和输出都在规定电流范围内，并检查负载电流是否超过PWM控制器的额定值。 三、PWM控制器信号失真 PWM控制器信号失真可能会导致输出电压波形不正常，进而影响整个电力电子系统的正常运行。下面是一些解决PWM控制器信号失真问题的方法： 3.1 滤波问题 检查PWM控制器输出端的滤波电容是否损坏，如有需要可以更换新的滤波电容。此外，还应检查滤波电容的连接是否良好。 3.2 信号干扰
直流电源装置工作原理及系统接地故障案例分析一、直流电源装置工作原理 1高频开关电源工作原理 MK－50智能型高频开关电源采用免维护铅酸阀控蓄电池作为电源,具有寿命长、无污染、体积小等优点;采用高频开关斩波直流变换器和先进的PWM脉宽调制技术,确保电力系统连续稳定供电;供电线路采用充电模块与稳压模块并联运行方式,输入的交流主电源经三相桥整流、滤波后,一路经充电模块对电池进行恒压限流充电,另一路经稳压模块连接到直流母线上;电气原理见图1; 图1直流电源电气原理框图 1QF主电源输入断路器3QF电池充放电断路器 4QF控制母线输出断路器5QF合闸母线输出断路器 1KM主电源输入接触器3KM进线接触器4KM维护旁路接触器 电池与合闸直流母线是永久连接的,在正常工作条件下,它从主电源上获取电能进行充电;对于双路电源进线系统,当主电源停电时,系统可自动切换到备用电源供电；当交流电源停电时,电池经稳压模块或硅堆向负荷供电;手动旁路开关可以将维修旁路与输出负荷直接连接起来,勿需中断对负荷的供电即可维修本直流电源;当主电源恢复正常供电后,系统自动恢复到初始状态; 2监控系统简介 MK－50智能型高频开关电源,采用PLC作为直流电源的监控系统以及和用户之间的通讯接口;监控系统提供了设备的操作、控制、参数测试、运行状态和故
障报警的所有信息,主要由智能操作显示单元、微处理器控制单元、模拟量转换单元A/D、D/A、紧急断电按钮SB等部件组成; 系统简介 智能操作显示单元的触摸式液晶显示屏可进行系统操作,并能显示所有与直流电源有关的信息,包括电气参数显示、直流电源工作状态、故障存储以及报警等;投入使用后,液晶显示屏出现主屏幕信息,按“菜单”键即可进入菜单选择屏幕; 系统的监控功能 2.2.1系统操作在菜单选择屏幕状态下,按“操作”键进入系统操作屏幕,进行充电方式选择及“系统启动”和“系统停止”操作;根据所选择的充电方式自动对充电电压和控制母线输出电压进行设定; 参数设定和参数显示在菜单选择屏幕状态下,按“参数”键进入参数设定和参数显示屏幕;主要参数有：充电电压,充放电电流,输出电压,输出电流; 故障存储显示及报警在菜单选择屏幕状态下,按“故障查询”键进入故障存储显示屏幕;按“查询”键,便可查询故障发生的内容及发生时间; 系统状态在菜单选择屏幕下,按“系统状态”键进入系统状态屏幕,又细分为“控制母线”、“合闸母线”和“电源状态”画面,可分别监察电源工作状态及各分路断路器的分合状态; 3直流电源的运行状态 正常运行
电力电子技术中的电源变换器设计与优化 近年来，随着电子设备的快速发展与普及，电力电子技术的应用越 来越广泛。而在电子设备中，电源变换器的设计与优化显得尤为重要。本文将探讨电力电子技术中的电源变换器设计与优化的相关内容。 一、电源变换器的概述 电源变换器是一种将电源电压转换为所需电压或电流的电子设备。 常见的电源变换器有直流直流转换器（DC-DC转换器）、直流交流变 换器（DC-AC变换器）和交流交流变换器（AC-AC变换器）等。不同 类型的电源变换器适用于不同的电子设备，其设计与优化方法也有所 不同。 二、电源变换器设计中的基本考虑因素 在电源变换器的设计过程中，需要考虑以下几个基本因素： 1. 效率 电源变换器的效率是指输出功率与输入功率的比值。高效率的电源 变换器可以减少能源的浪费，提高电子设备的整体性能。 2. 稳定性 电源变换器需要具备良好的稳定性，能够在电压波动或输入负载变 化时保持输出电压或电流的稳定。 3. 成本
电源变换器的成本也是设计过程中的重要考虑因素。合理降低成本，提高性价比，是电源变换器设计与优化中的关键。 三、电源变换器设计的关键要点 在电源变换器的设计过程中，有几个关键要点需要注意： 1. 拓扑结构选择 拓扑结构是电源变换器设计的基础，常见的拓扑结构有Boost、Buck、Buck-Boost、Cuk等。根据不同应用场景和需求，选择合适的拓扑结构可以提高电源变换器的性能。 2. 元器件选型 选择合适的元器件对电源变换器的性能和可靠性有着重要影响。如 功率开关管、电容器、电感器等，需要根据设计需求进行选择和匹配。 3. 控制策略 电源变换器的控制策略决定了其输出电压或电流的调节和稳定性。 常见的控制策略有脉宽调制（PWM）控制、电流模式控制（CMC）等，需要根据设计要求进行选择和优化。 四、电源变换器优化的方法 在电源变换器设计完成后，还可以通过优化方法提高其性能。以下 是几种常见的电源变换器优化方法： 1. 降低开关损耗
直流输电系统故障动作情况及闭锁案例分析 摘要 直流输电系统是目前较为常见的高压输电方式，其具有传输效率高等优点，但在实际应用过程中仍不可避免地出现故障。本文通过对某直流输电系统故障动作情况及闭锁案例的实际调查和分析，提出了在发生故障时的应对方式，以及在日常运行过程中的预防措施。主要介绍了直流输电系统的工作原理、结构特点以及常见故障形式，并结合具体案例对故障动作情况和闭锁机制作了深入探讨。本文的研究成果对于直流输电系统的运维和建设具有一定参考价值。 关键词：直流输电系统；故障动作；闭锁机制；预防措施 正文 一、简介 直流输电系统是一种高电压输电方式，因其具有传输效率高、损耗小等优点，已经被广泛应用于各种场合。但是，由于高电压环境下的运行条件较为苛刻，加之设备和电力电子技术的不稳定性，直流输电系统也面临一系列的故障问题。本文将主要从故障动作情况及闭锁案例角度出发，研究直流输电系统的故障原因、发生机制及处理方法，以期为直流输电系统的稳定运行提供一些有益的经验和启示。 二、直流输电系统的结构 直流输电系统通常由三个主要部分组成：直流电源、直流回路和控制系统。其中直流电源提供高压直流能源，直流回路负责将电压传输到目标地点，控制系统则对整个系统进行监控和维
护。在直流输电系统中，直流电源和控制系统通常由多个模块组成，可以分别对每个模块进行控制和监控。下面将从这三个方面分别介绍直流输电系统的结构。 2.1 直流电源 直流电源是直流输电系统的核心组成部分，它的主要作用是将电力能量转化为直流能量并供给整个系统。直流电源通常采用直流发电机或直流变压器等设备，通过对交流电的整流和滤波来实现直流输出。在直流电源中，直流发电机通常用于大型直流输电系统，其输出电压和电流非常稳定，整体效率也较高。而在小型直流输电系统中，则通常采用直流变压器来实现电力的转化和供给。 2.2 直流回路 直流回路担负着将从直流电源输出的直流能量传输到目标地点的任务。通常，直流回路由两个极性的电缆组成，即正极电缆和负极电缆。在直流输电系统中，直流回路的长度较长，其间距也较大，因此在传输过程中需要考虑电缆电阻等因素。为了保证直流输电系统的效率和稳定性，工程师们通常会采用各种手段对直流回路进行优化和调整。 2.3 控制系统 直流输电系统的控制系统主要由PLC控制器、通信接口、SCADA监控等几个部分组成。其中PLC控制器负责对直流电源和直流回路进行控制和监控，保证整个系统的稳定性和可靠性；通信接口则是将直流输电系统和外部系统进行连接和通信的通道。而SCADA监控系统则是对整个直流输电系统进行实
电力电子技术实验内容 电力电子技术实验内容 电力电子技术是现代电力工业中的关键技术之一，其作用是将电能在电力系统中转换、控制、调节和保护。电力电子技术的应用范围广泛，包括电力变换、灯光控制、电动机驱动、UPS系统、遥控、遥测、安全监控、节能措施等领域。电力电子技术实验是电力电子理论的实践部分，通常是电力电子课程的学习和教学中重要的一环。本文将介绍电力电子技术实验的内容，包括基础实验和高级实验两部分。 一、基础实验 1. 半波整流电路实验 半波整流电路是最简单的电力电子电路之一，实验主要是通过半波整流电路的实现原理，掌握半波整流电路的基本工作原理、电流及电压的波形特点、电路的计算方法、及其应用等。 2. 全波整流电路实验 全波整流电路相对于半波整流电路来说功能更强大，也更加的复杂。在全波整流电路实验中，主要是掌握全波整流电路的实现原理、工作状态、电路计算方法等。 3. 三相半波整流电路实验
三相半波整流电路是工业中常用的电力电子电路之一，用于三相有源电力负载与电网间的电能转换。在三相半波整流电路实验中，主要是通过对三相系统与半波整流电路的联接和三相半波整流电路的实现原理、工作状态、电路计算方法等的探究，从而深入理解三相半波整流电路的必要性。 4. 交流电调压电路实验 交流电调压电路是电力电子技术中的一项重要技术，用于将交流电转换成直流电，实现加工、生产、交通，安全控制系统等领域的控制与输送。在交流电调压电路实验中，主要是掌握交流电调压电路的实现原理、电路计算方法等。 5. 电容滤波电路实验 电容滤波电路也是电力电子技术中的一项重要技术，主要是用于将电路中的高频信号或杂波滤除，保证电路中的信号干净。在电容滤波电路实验中，主要是掌握电容滤波电路的实现原理、电路计算方法等方面的知识。 6. 电感滤波电路实验 电感滤波电路也是电力电子技术中的一种重要技术，其作用是滤除低频杂波。在电感滤波电路实验中，主要是掌握电感滤波电路的实现原理、电路计算方法等知识。 二、高级实验 1.交流调功电路实验 交流调功电路是电力电子技术的一种高级技术，用于控制交流电的功率和效率。在交流调功电路实验中，主要是掌握交
电力电子变流器故障诊断的智能方法综 述 摘要：作为重要能源变换装置，电力电子变流器故障诊断技术能够保障能源实现安全可靠转换，确保系统运行稳定安全。而随着智能技术和自动化技术的发展，智能方法在电力电子变流器故障诊断中得到了应用，本文就此展开研究，首先阐述了一些智能方法，其次对该方法的问题和发展做出了展望，以期能够为该技术的应用和发展提供参考。 关键词：电力电子变流器；故障诊断；智能方法 随着各种新兴产业的发展，电力电子技术逐渐成为关键的能源技术，其在光伏并网、新能源汽车、工业电机驱动等方面都发挥着重要的作用。为了满足相关行业的用户需求，各种新式电力电子变流器产品争相涌入，结构也更加复杂，设备故障机率大大提升。设备故障本文具有极强的并发性、非线性以及不确定性，导致诊断难度较高。传统的故障诊断方法已经无法满足要求，需要融合智能技术进行设备检测，以保证检测效果。 一、故障诊断智能方法 （一）故障树诊断法 该方法是利用倒立逻辑因果关系将系统故障及其各部件因果关系表现出来。从某故障出现开始，遵从整体到局部原则逐步寻找该故障发生的直接以及间接原因，最终确定原因，同时使用逻辑关系图展现出来[1]。在电力电子故障诊断中，该方法是通过电路发展故障表现形式找到故障发生具体元件。 结合故障树理论和双向联想记忆用于诊断光伏发电并网系统，本文建立了相关故障树，通过该故障模式和工程师维修经验建立BAM学习样本。在发生故障时，先利用故障树查找，如果无相对于的故障源需要通过BAM网络获得故障诊断结果，
同时将其添加到故障树内，以便下次发生同类故障时能直接查询故障源。神经网络可以准确识别故障，打破决策阶段故障分析法所给出的不确定故障源问题，进而实现迅速精准都定位。 （二）类神经网络诊断法 该方法是模仿生物神经网络处理信息的一种技术。实质上，该方法属于计算机结构，通过人工神经元连接模仿生物神经网络处理信息。ANN可以分析大量训练样本，利用神经元和对应结构修正接近任意连续非线性函数可以分析判断未知或无法预测故障，构建输入特征与输出结构映射关系，十分适用于电路故障诊断定位中。 电路故障诊断中，ANN不注重电路内部运行，不需要数学模型，诊断时，先将以故障特征为网络输入，故障源为网络输出，之后利用一批已知故障源训练样本，通过监督式参数对算法进行更新，训练神经网络模型，进而确定网络隐含层数量、节点数和联结权值等参数。最终训练网络后，利用给定故障特征进行故障特征非线性映射，此前只需要开展网络向前计算，无需更新网络参数。当前BP 神经网络应用普遍。 在研究三电平逆变器时，选择逆变器三相输出电压为故障检测信号，结合DQ 变换和频域分析，利用仿真软件得到不同输入电压和负载功率下的逆变器输出电压，并提取故障建立训练样本，验证故障检测采用BP神经网络可行性，进而利用数字信号处理实验平台对实际应用作用进行验证。 对于当前故障特征所提取的特征分类不明显、精度低、噪音影响等，通过小波交换信息处理方式对前期电路故障特征提取优化。对此，可以先通过较差小波获得能够区分故障信号以及正常信号值间频率与相位信息特征量，之后利用主元分析法使特征量矩阵维数减少，去除其中的冗余信息，提高分类效果。 在对网络结构进行简化时，基于电磁阀三电平变频器开关器件故障可以通过变采样频率小波分析法结合核主成分分析，降维处理故障特征向量，缩小神经网络输入层维数。
TL494充电器原理与维修 电动自行车充电器多采用开关电源，型号虽多，但电路结构大同小异，主要区别在于所选的脉宽调制（PWM）芯片不同如（UC3845、UC3842、SG3524、TL494）。现以佳腾牌充电器为例，介绍其原理和故障检修方法。 一、电路原理 根据实物测绘的佳腾牌充电器电路原理如图1所示。整机可分为PWM产生和推动电路、功率开关变换电路、充电状态指示电路和交流输入电路四个部分。 1.PWM产生和推动电路 PWM产生电路由IC1TL494和外围元件构成。TL494是PWM开关电源集成电路。引脚功能和内部框图如图2所示。 IC1的第5、6脚外接的C10、R19是定时元件，决定锯齿波振荡器的振荡频率，F=1.1/RC，按图中数值为50KHz。第14脚是+5V基准电压输出端，除芯片内部使用外，还直接或分压后供第2、4、13脚和IC2使用。第13脚为输出方式控制端，该脚接低电平时为单端输出方式，图中接第14脚+5V高电平，为双端输出方式。第4脚为死区电压控制端，该脚电压决定死区时间。电位升高，死区时间延长，输出脉宽变窄，当电压大于锯齿波电压时，输出脉宽将变得很窄，甚至停振。凡输出端采用全桥或半桥式的开关电路，都要正确设置死区时间，以免两个开关管同时导通，发生电源短路
的危险。图中该脚电位由基准电压经R24和R20分压取得，实测电压为0.46V。第1 、2脚和第16、15脚是IC1内部的两个电压比较器的正、反相输入端，分别用作充电电压取样和充电电流取样。+44V充电电压经R28、R27和R26 分压反馈至第1脚。C15是软启动电容。第2脚电位由基准电压经R23和R3分压取得，实测为3.2V。第1脚电压越高，输出脉宽越窄，充电电压越低；反之脉宽增宽，充电电压升高。从而实现+44V充电电压的目的。Ra是充电电压调试电阻，Ra和R26并联值越小，充电电压越高。R29是脚充电电流取样电阻，由该电阻上取得的电压变化，经R13送入IC1的第15脚。充电电流越大，第15脚电位越低。当第15脚电位低于第16脚（接地）电位时，IC输出端将被封闭，从而实现过流保护。Rb是过流保护调试电阻，本机予设为1.8A。 外部输入信号的变化，经片内电路处理后，由8、10脚输出一对大小相等，相位相差180 度，脉宽可变的方波，经V3、V4推挽放大后，由变压器T2耦合至功率开关变换电路。 2.功率开关变换电路 V1、V2两个开关管串联接在+300V供电电压和地之间，组成半桥式开关电路，在调宽脉冲的作用下，轮流导通和截止，将+300V直流转换为高频交流电。电流流向示意图如图3所示。V1导通时，C5+→V1ce→T2的2、4端→T3的2、1 端→ C6→C5-。V2导通时，C5+→C4→T3的1、2端→T2的4、2端→V2ce→C5-。T3次级输出电压经D15、C17全波整流滤波，输出+44V供蓄电池充电。T3 次级另一绕组经D、D10、C18整流滤波，输出+24V向IC1和IC2供电。 R7、R是启动电阻，在开机瞬间向V1、V2基极提供激励电流，使电路自激启动。 C7、D5、R4或C8、D8、R11）是加速网络。D6、D7为保护二极管。C3、R1为尖峰吸收网络。
电力电子变压器简要介绍 电力电子变压器介绍 0、前言 电力电子变压器(Power Electronic Transformer 简称PET)作为一种新型的能量转换设备，与传统的变压器相比，具有体积小、重量轻、空载损耗小、不需要绝缘油等优点。它是集电力电子、电力系统、运算机、数字信号处理以及自动操纵理论等领域为一体的电力系统前沿研究课题，通过电力电子器件和电力电子变流技术，对能量进行转换与操纵，以替代传统的电力变压器。 1、差不多原理 PET 的设计思路源于具有高频连接的AC/AC变换电路, 其差不多原理见图1, 即通过电力电子变换技术将变压器原边的工频交流输入信号变换为高频信号, 经高频变压器耦合到副边后, 再经电力电子变换还原成工频交流输出。因高频变压器起隔离和变压作用, 因铁心式变压器的体积与频率成反比, 因此高频变的体积远小于工频变压器, 其整体效率高。
图1 电力电子变压器差不多原理框图 PET 的具体实现方案分两种形式: 一是在变换中不含直流环节, 即直 截了当AC/AC变换, 其原理是: 在高频变压器原边进行高频调制, 在副边同步解调; 二是在变换中存在直流环节, 通常在变压器原边进行AC/AC变换, 再将直流调制为高频信号经高频变压器耦合到副边后, 在副边进行DC/AC变换。比较两种方案, 后种操纵特性良好, 通过PWM 调制技术可实现变压器原副边电压、电流和功率的灵活操纵, 有望成为今后的进展方向。 2、研究现状 自1970 年美国GE 公司第一发明了具有高频连接的AC/AC 变换电路后, 专门多科研工作者对各种不同结构的具有高频连接的AC/AC 变换器进行了 深入的探讨和研究, 并提出了PET 的概念。美国海军和美国电力科学研究院(EPRI)的研究小组先后提出了一种固态变压器结构, Koo suke Harada等人也提出了一种智能变压器, 他们通过对高频技术的使用, 使变压器体积减小, 实现恒压、恒流、功率因数校正等功能。 早期的PET的理论和实现研究由于受当时电力电子器件和功率变换技术进展水平的限制, 所提出的各种设计方案均未能有用化, 专门是在可用于 实际输配电系统(10kV以上)的PET的研究方面进展不大。进入20 世纪90 年代,国外在这一研究领域中取得了一些新进展, 提出了新的技术方案,并制 作了与配电系统电压等级相当的实验室样机。如美国密苏里大学在ABB和爱默生公司资助下对电力电子变压器进行了研究，完成了10kVA，7200 V／240 V的实验样机，但仅实现了差不多的电压变换功能和对输入的功率因数操纵。另外，设计时为减小对开关器件的应力，输入采纳多个变流器串联工作，使
《电力电子技术综合设计实践与探究》 实验报告 学院： 学号: _ 姓名： 专业： 时间： 地点： 指导教师:
１．1 电感设计： 工作在ＣＣM 状态,则占空比： 最大临界电流 当D=0.5时为最大 １.2 电容选取 １.３ MOS ＦET 管的选取 MOSFET 承受的最大电压等于输出电压，取2倍的安全裕量,则管子的耐压为：50V 。 最大电流： max 0min 09 110.6252415110.37524 S S V D V V D V =- =-≈=- =-≈max 50/24 2.08A oB I W V ==max min max 0.5,8188S S OB S S S OB V T I D V V L V T L H I μ====此时＝120.012,40z, =63.66Hz 1 C= =54.3F 268V O c s c O s c V f f kH f V f f R πμπ∆===由输出电压纹波<1%得： 耐压为即可，高频电解电容。 max 0.5 4.168S S O D V T I I A L A ==+ =考虑安全裕量，取10以上的管子。
1.4 二极管的选取 电压、电流参数通ＭOSＦET，且选快恢复二极管。 2．控制电路设计 2．1 PWM控制器SＧ3525外围电路设计 SG3525内部原理框图如图２所示,外围电路如图3所示。 图2 ＳＧ3525内部原理
图3 外围电路 ２.2 ＰID 闭环电路设计 为了使电路具有较好的动态和稳态性能，通过在ＳG ３525的１、2、9管脚加入相应的PI 调节环节，以使输出电压保持恒定值,原理图如下所示： 500300k R1 R2 C1 1 29 R3 图4 典型PI 调节电路 选取系统的PI Ｄ调节参数分别为:R1=10K,R2=510K,C1=10nF 。
直流-直流变换器 摘要：电力电子技术是应用于电力领域的电子技术，就是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术。直流-直流变换器也称为斩波器，通过对电力电子器件的通断控制，将直流电压断续地加到负载上，通过改变占空比改变输出电压平均值。直流变换是为解决系统效率，特别是大功率系统的效率而提出的解决方案，它是一种将直流电能变换成负载所需的电压或电流可控的直流电能的电力电子装置。它通过对电力电子器件的快速通、断控制而把恒定直流电压斩成一系列的脉冲电压，通过控制比的变化来改变这一脉冲序列的脉冲宽度，以实现输出电压平均值的调节，再经输出滤波器滤波，在被控负载上得到电压或电流可控的直流电能。 关键词：直流-直流变换器；斩波器；电力电子技术 0 引言 将直流电变为另一固定电压或可调电压的变换电路,也称为直流-直流变换器，一般指直接将直流电变为另一直流电，不包括直流—交流—直流，斩波方式有周期T 不变改变导通时间Ton ——调宽，导通时间Ton 不变，改变周期T ——调频，T 、Ton 都改变——混合调制。 按照电路拓扑分为不带隔离变压器的直流变换器和带隔离变压器的直流变换器两大类。基本的直流变换器是通过开关管，再经电容、电感等储能滤波元件将输入的直流电压变换为符合负载要求的直流电压或电流。 直流-直流变换器适用场合于输入输出电压等级相差不大，且不要求电气隔离的应用场合。 基本的直流变换器有多种电路接线形式，根据电路结构及功能分类，四种基本类型：（1）Buck 直流变换器；（2）Boost 直流变换器；（3）Buck-Boost 直流变换器；（4）Boost-Buck 直流变换器。其中，（1）、（2）两种是直流变换器最基本的结构；（3）、（4）是前两种基本结构的组合形式。 1 基本直流变换器 1.1 Buck 直流变换器 Buck 变换器（又称作降压变换器）就是将直流输入电压变换成相对低的平均直流输出电压。它的特点是输出电压比输入的电压低，但输出电流比输入电流高。它主要用于直流稳压电源中，在这些应用场合，变换器的输出电压可根据输入电压和负载阻抗进行调节。 假设图1（a ）中的开关V 为理想开关，即不计其损耗。从图31（b ）可以看出，当开关管闭合时，输出电压Uo 等于输入电压Ui ；当开关管断开时，输出电压为0；因此，可以由开关管占空比计算输出平均电压，即 ON o i i T U U DU T = = （1） 由式（1）可知，通过改变占空比D 即可以控制输出平均电压Uo ，并且输出平均电压Uo 的值总是小于或者等于输入电压Ui ；因此，这种变换器称为降压变换器。