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VIENNA整流器PFC控制的设计与实现张勇;张晓丽;王卓琳;古韶辉;吴昊【摘要】伴随着电力电子技术不断发展,电力电子装置的应用日益广泛,随之也给电网带来了谐波污染.具有功率因数高,输入电流谐波小,开关损耗低、稳定性强等优势的VIENNA整流器拓扑电路应运而生.本文基于VIENNA整流器拓扑电路可以工作在较高的开关频率下,采用DSP实现PFC控制,合理的设计了主回路参数和PFC环路.最后通过试验表明,在双闭环控制策略下,VIENNA整流器PFC控制系统具有谐波含量低、功率因数高、动态性能良好的特性.【期刊名称】《电子世界》【年(卷),期】2016(000)021【总页数】3页(P76-77,79)【关键词】电力电子;谐波污染;VIENNA整流器;PFC控制;DSP【作者】张勇;张晓丽;王卓琳;古韶辉;吴昊【作者单位】许继电源有限公司;许继电源有限公司;许继电源有限公司;许继电源有限公司;许继电源有限公司【正文语种】中文VIENNA整流器拓扑电路由Kolar J。
W等学者提出,此电路使用得功率器件少,功率开关管承受一半的母线电压,减小了功率器件耐压值,提高产品输出效率[1]。
VIENNA整流器拓扑电路可以应用在不间断电源、航空电源、风力发电、光伏发电、电动汽车充换电站、工业变频器等领域。
本文在VIENNA整流器拓扑结构的基础上完成了功率主回路和DSP数字芯片控制算法的实现,制作一台6KW试验样机。
VIENNA整流器拓扑电路原理图如图1所示,其中Va、Vb、Vc是三相交流输入, La、Lb、Lc是升压电感,L1、L2、L3是滤波电感,快速恢复二极管(D1～D6)构成不控整流桥,有源滤波部分由三个双向功率开关管(Qa1～Qa2、Qb1～Qb2、Qc1～Qc2)星形连接实现三电平输出,同时还有两个正负母线电容C1、C2及RL电阻组成[2]。
PFC主拓扑控制结构框图如图2所示:Va、Vb、Vc三相输入经过EMI滤波然后经过升压电感,由DSP芯片的模数转换接口采样到芯片内核中,然后通过电压反馈补偿器,输出反馈电压信号,随后通过乘法器将反馈电压信号与输入电压的全波波形相乘,得到整流之后的电流参考值。
智能家电的低待机功耗研究蔡永华;徐哲谆;汪洋【摘要】This paper analyzes the circuit principles of each part of electrical product participating in the standby operation from the perspective of standby working state of smart appliances. It puts forward the design idea and calculation method for decreasing the potential power consumption. The standby power consumption is should be controlled in the design and development stage of household appliances. In the meanwhile, the key points of accurate measurement for standby power consumption are interpreted so as to control the test uncertainty of low power consumption. It helps to promote the design for low standby power consumption and the measurement standardization.%从智能家电待机工作状态入手，分析电器产品中参与待机工作的各部分电路原理，提出降低潜在功耗设计思路和计算方法，从家电设计研发阶段对待机功耗进行控制，同时对待机功耗精确测量方法关键点进行解读以控制低功耗测试不确定度，有助于低待机功耗设计和测量的标准化和规范化。
**规程*********** WT1806E高精度功率分析仪操作规程20**年**月**日发布20**年**月**日实施***************WT1806E高精度功率分析仪操作规程1 目的为了指导检验人员或其他使用人员WT1806E高精度功率分析仪的正确使用和保养方法，确保其量值准确、可靠、稳定和延长其使用寿命，特制定本规程。
2 范围本规程适用于中心配备的WT1806E高精度功率分析仪。
3 引用文件《WT1800高精度功率分析仪入门指南》、《WT1806E高精度功率分析仪操作手册》。
4 概述用途横河WT1806E数字功率分析仪集六个模块的输入于一体，一台仪器可同时测量两组三相系统，广泛应用于变频器、电机驱动器、照明系统、不间断电源、飞机电力系统、变压器测试和其它功率转换设备。
主要技术指标WT1806E功率分析仪主要技术参数1. 电压、电流、功率精度：读数%+量程%；2. 电压/电流带宽：DC,至5MHz；3. 采样率：2MS/s(16位)；4. 电压量程：3/6/10/15/30/60/100/150/300/600/1000[V]；5. 电流量程：1/2/5/10/20/50[A];50mV/100 mV /200 mV /500 mV /1V/2V/5V/10V；6. 可同时测量电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、相位角、频率、电压峰值、电流峰值、峰值因数、积分（Wh，Ah，Varh，Vah）等。
7. 有电机分析功能、6路外部传感器输入、双路谐波分析功能、1ms高速数据捕获、20秒钟原始波形捕捉、星转三角计算、12路频率测试等功能，内置热敏打印机。
电流传感器CPCO1000技术参数和功能1. 开环，内径77mm；2. 电流范围：1000A，精度：%量程；3. 带宽：DC 40KHz；4. 供电电压12V至30V；5. 输出电压：4V对应满量程1000A。
电流传感器CPCO4000技术参数和功能1. 开环，内径77mm；2. 电流范围：4000A，精度：%量程；3. 带宽：DC 40KHz；4. 供电电压12V至30V；5. 输出电压：4V对应满量程4000A。
2014全国特种设备科技成果展孙立新2015/2/13按照会议安排,今天我向各位领导、各位专家、各位特检同行汇报“TYP型电梯平衡系数检测仪”的开发与应用简况。
“TYP型电梯平衡系数检测仪”是国家质检总局科技项目2011QK152的科技成果,采用创新的无载动态检测方案,通过对运行功率与运行速度的实时精确测量,基于曳引式电梯空载工况运行功率、运行速度、运行效率与驱动载荷的函数关系,建立了求解电梯平衡系数的数学模型,由专用PC解析并输出测试结果,检测效率与检测精度显著提高。
“TYP型电梯平衡系数检测仪”是由我们特种设备检验人员发明、设计、开发,历经二十年,汇集了特检人的经验,凝聚了特检人的智慧与汗水,实现了特检人的追求与夙愿!它是我们特检行业孕育的科技成果。
2015/2/1322015/2/1331. 背景技术2. 快速检测方法原理3. 仪器参数与试验数据4. 创新点与核心技术5. 存在的问题与对策2015/2/1341. 背景技术1.1 平衡系数的定义平衡系数,即额定载荷及轿厢质量由对重或平衡重平衡的量。
——GB7588-2003 附录G 1.2 平衡系数的数学表达式图1 曳引系统示意图平衡系数是曳引式电梯最重要的技术参数之一,合理的平衡系数值是保障曳引式电梯正常工作的必备条件。
因此,每台曳引式电梯的的安装调试与验收检验都必须进行平衡系数检测检验。
1. 背景技术GB/T 10059《电梯试验方法》与TSG T7001《电梯监督检验和定期检验规则-曳引与强制驱动电梯》提出的电梯平衡系数检测方法是:轿厢分别装载额定载重量30%、40%、45%、50%、60%作上、下全程运行,当轿厢和对重运行到同一水平位置时,记录电动机的电流值,绘制电流-负荷曲线,以上下运行曲线的交点确定平衡系数。
这种检测方法已经沿用了几十年,优点是技术成熟,测试结果得到普遍认可;缺点是需要逐级加载测试,反复装卸砝码费时费力,现场作业时间通常超过1小时,约为整梯试验检测工作量的三分之一。
WT1800高精度功率分析仪操作手册功能指南感谢您购买横河WT1800 高精度功率分析仪。
本手册包含关于WT1800各项功能的有用信息。
为正确使用本仪器，请在使用之前仔细阅读本手册。
阅读后，请将其妥善保管，以便在操作中出现问题时能及时查阅。
包括本手册在内，WT1800 共提供以下4 本操作手册。
其他手册请与本手册一起阅读。
手册名称手册编号说明WT1800 高精度功率分析仪功能指南IM WT1801-01EN即本手册。
附带CD 中包含该手册的PDF 文件，介绍除通信功能以外WT1800 的所有功能。
WT1800 高精度功率分析仪操作手册IM WT1801-02EN附带CD 中包含本手册的PDF 文件，介绍WT1800的使用方法。
WT1800 高精度功率分析仪入门指南IM WT1801-03EN介绍WT1800 的操作注意事项和基本操作，对各项功能进行大致说明。
WT1800 高精度功率分析仪通信接口操作手册IM WT1801-17EN附带CD 中包含该手册的PDF 文件，介绍WT1800的通信接口功能和使用方法。
注意•本手册内容随着仪器性能与功能的升级而改变，恕不提前通知。
另外，本手册中的图片可能与仪器画面有差异。
•我们努力将本手册的内容做到完善。
如果您有任何疑问或发现任何错误，请与横河公司联系。
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**规程*********** WT1806E高精度功率分析仪操作规程20**年**月**日发布20**年**月**日实施***************WT1806E高精度功率分析仪操作规程1 目的为了指导检验人员或其他使用人员WT1806E高精度功率分析仪的正确使用和保养方法，确保其量值准确、可靠、稳定和延长其使用寿命，特制定本规程。
2 范围本规程适用于中心配备的WT1806E高精度功率分析仪。
3 引用文件《WT1800高精度功率分析仪入门指南》、《WT1806E高精度功率分析仪操作手册》。
4 概述4.1 用途横河WT1806E数字功率分析仪集六个模块的输入于一体，一台仪器可同时测量两组三相系统，广泛应用于变频器、电机驱动器、照明系统、不间断电源、飞机电力系统、变压器测试和其它功率转换设备。
4.2 主要技术指标4.2.1 WT1806E功率分析仪主要技术参数1. 电压、电流、功率精度：读数0.05%+量程0.05%；2. 电压/电流带宽：DC,0.1Hz至5MHz；3. 采样率：2MS/s(16位)；4. 电压量程：1.5/3/6/10/15/30/60/100/150/300/600/1000[V]；5. 电流量程：1/2/5/10/20/50[A];50mV/100 mV /200 mV /500 mV /1V/2V/5V/10V；6. 可同时测量电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、相位角、频率、电压峰值、电流峰值、峰值因数、积分（Wh，Ah，Varh，Vah）等。
7. 有电机分析功能、6路外部传感器输入、双路谐波分析功能、1ms高速数据捕获、20秒钟原始波形捕捉、星转三角计算、12路频率测试等功能，内置热敏打印机。
4.2.2 电流传感器CPCO1000技术参数和功能1. 开环，内径77mm；2. 电流范围：1000A，精度：0.5%量程；3. 带宽：DC 40KHz；4. 供电电压12V至30V；5. 输出电压：4V对应满量程1000A。
日本横河 WT1800 高精度功率分析仪集成多种功率测量基本功率精度：±0.1%DC 功率精度：±0.05%电压/电流带宽：5MHz *1 （‐3dB，典型值）采样率：约 2MS/s（16 位）输入单元：最多 6 个电流测量：100μA~55A*1：不包括50A输入单元的直接电流输入创新功能提升测量效率电机、变频器、照明装置、EV/HEV、电池、电源、飞行器、新能源、功率调节器测量：高精度、宽量程、快速采样、同步进行谐波测量·电压和电流频率带宽 5MHz(-3dB，典型值)随着开关频率的加快，要求的测量频率范围也越来越宽。
WT1800提供比之前量程宽5 倍的 电压和电流频率带宽(5MHz)，能够更正确地捕捉快速切换的信号。
·将视在功率的低功率因数误差降至 0.1%(前一型号的 2/3)*1在低功率因数下，功率因数误差是保证高精度测量的重要元素之一。
除了高达±0.1%的基本 功率精度外，WT1800还将功率因数误差(0.1%)降低到了前一型号的 2/3。
·宽电压和电流量程允许直接输入直接输入测量信号可测量使用电流传感器难以测量的微小电流。
WT1800 提供 1.5V到1000V(12 个量程)的电压直接输入范围，以及 10mA到 5A(9 个量程)或 1A到 50A(6个量程) 的电流直接输入范围。
·0.1Hz 低速信号功率测量和最快 50ms 的高速数据采集频率下限从之前的 0.5Hz 降低至 0.1Hz(比前一型号低 5 倍)，可满足低速信号的功率测量要 求。
不仅如此，数据更新率可达 50ms 的高速数据采集性能得以延续。
除了常规测量数据， 还可同时测量并保存高达 500次的谐波数据。
可以在从 50ms 到 20s 的 9 个选项中选择数据 更新率。
*2 数据更新率为50ms时，最高可测量100次谐波。
·可选择特定电压和电流量程宽广的电压和电流输入范围具有扩展测量应用范围的优势。
不足之处是自动量程的响应时间 往往会变慢。
量程配置功能解决了这一问题。
由于只使用选择的量程(有效量程)，上下切换 量程的速度大大加快。
*1 与 Yokogawa 的前一型号 WT1600 比较功能：新功能强力支持功率测量·双谐波测量（选件）除了同时测量谐波和电压、电流、功率值等常规测量项目以外，行业首家实现同时测量两条 线路的谐波。
在以往、输入和输出信号的谐波测量必须单独执行。
WT1800可同时测量输入 和输出的谐波。
·二通道辅助信号输入，用于功率测量和模拟信号数据测量（选件，与电机评价功能不能 同时选用）功率测量可以与太阳辐射或风力发电的风力等物理量数据一同进行。
·电角度测量也得以支持。
电机评价功能允许 A 相、B 相和 Z 相输入（选件，与辅助信号输 入不能同时选用）可输入脉冲或模拟信号，以测量转速和扭矩信号。
WT1800 的电机评价功能使检测旋转方向 和测量电角度成为可能。
这是Yokogawa以往的型号无法实现的。
保存/通信：多种通信和数据保存功能·用户定义事件功能事件触发功能满足了只扑捉特定事件的要求，这在高精度功率分析仪行业史无前例。
例如， 可设置为测量值超出99W 到 101W 的功率值范围时进行触发，只有符合触发条件的数据可以 存储。
打印或保存到USB 存储设备。
标配·标配 GP-IB、以太网和 USB 通信功能功能/显示在一个画面中查看 6个输入（单/三相设备）的所有数据8.4 英寸高分辨率 XGA 显示屏以集中格式显示重要数据显示屏分辨率是 Yokogawa 以往型号 * 的 2.6倍左右，可显示更多设置信息和测量数据。
*与Yokogawa的前一型号WT1600比较·单个画面显示大量信息一个画面中不但可以显示测量数据， 还可以分别显示6 个输入的详细设置信息， 如电压量程、 电流量程、同步源、接线方式和滤波器。
无须频繁切换显示画面即可确认设置·可变数据更新率WT1800 上有9 个选项的数据更新率可供选择，从 50ms 的最快数据更新率到用于低速测量的 20s 更新率。
例如，若要以1 秒钟的间隔保存平均数据，而更新率被误设为 50ms，测量结果可能不正确， 因为数据只能以 1 秒钟的间隔保存（每20 次一次）通过将更新率设置为适合需要的数据保存间隔，可避免此风险。
·运算量程显示直接显示初级电流值对于输入到功率分析仪的电压和电流信号电平，一般会显示电压和电流设置量程。
WT1800 不仅提供这种直接显示，还新增了对外部电流传感器量程显示运算量程的功能。
此 功能允许您显示电压输出型电流传感器的初级电流量程。
您可以直观地设置适合初级测量信 号电平的量程。
·单独 NULL 功能只将特定输入信号复位为零消零功能允许您在连接状态下将偏置值复位为零。
以往只可对所有输入共同设置 ON或 OFF。
WT1800 允许您将各个输入的 NULL 值设置为 ON、HOLD或 OFF。
在电机评价测试中，只有特定输入的偏置值可以复位为零。
这可以实现更准确的点击评价测 试。
·用户定义事件功能只捕捉特定时间WT 系列的数据保存功能能够长时间不间断保存数据。
但是，若要检查异常事件，必须使用 电子表格软件检索数据。
事件触发功能允许您来设置上限和下限，只会保存在此范围内或超出此范围的触发数据。
·帮助功能在屏幕上显示手册（仅英文/日文）执行常用功能（按键）时不需要使用操作手册。
但是您在评估期间可能想要使用新功能。
WT1800 包含内置的功能操作手册，如要执行新的操作，您可以在屏幕上阅读功能说明。
·线路滤波器捕捉被高频分量掩盖的原始信号对变频器波形和是真波形等进行功率评估时，测量值受到高频分量的影响。
新的数字滤波功 能可去除信号上叠加的无用高频分量。
可对每个输入单元设置滤波器。
标配 1MHz/300kHz的模拟滤波器和可设置为 100Hz 到 100kHz（增量为 100Hz）的数字滤波器。
·量程配置功能根据输入信号快速设置量程量程配置功能是一项新增功能。
此功能允许您选择特定的电压和电流输入量程 （有效量程）。
通过去除不必要的量程，可实现比以往 Yokogawa 型号 * 更快的最佳量程设置。
您可以更迅速 地跟踪信号变化。
如果峰值超出限制，可以切换到预设量程。
生产线上经常执行反复设置为OFF、100V、OFF 的操作，此功能有效缩短了此类反复测试的生产时间。
* 与Yokogawa的前一型号WT1600比较多种显示格式：从数值显示到自定义显示·数值和谐波棒图双谐波测量谐波测量选件（/G5）实现了数值数据和棒图的同时显示，便于直观地来理解测量数据。
不仅如此，通过双斜波测量功能（/G6），可以同时显示测量和显示两条线路的谐波棒图（双 斜波）。
需要/G5或/G6选件·双矢量同时显示两个矢量基波电压和电流信号相位矢量皆可显示。
Yokogawa 前一型号的矢量显示仅限于一条线路。
WT1800 可显示双矢量。
此外，矢量和数值还可组合显示。
您可以直观地查看数值参数以及电压和电流相位状态。
需 要/G5或/G6选件·设置信息组合显示信息和数值画面屏幕可分割为上下两个画面。
两种类型的画面可以同时显示。
可选择数值、波形、趋势、棒 图和矢量显示画面。
另一项新功能是，在数值画面中按 INFO按钮可以在上排显示设置信息，下排显示的数值信 息自动按比例缩小。
·波形支持 6 分屏显示高分辨率显示允许您将波形显示分割为最多 6 个分屏。
三相变频器输入和输出之间的信号显 示可分割并同时显示。
通过波形显示功能，您可以单独显示电压或电流的波形，还可以任意设置显示位置，所以可 以显示信号与其它信号的比较。
·趋势直观捕捉效率变化评估变频器效率时，如果是仅仅使用数值，有时很难觉察微小的效率变化。
趋势显示以时间序列显示测量值和效率值的趋势数据。
即使是极小的变化也能直观地捕捉 到。
可显示几分钟或几天的趋势数据。
*使用屏幕硬拷贝功能可以保存趋势显示。
要保存数值数据，请使用存储功能。
·自定义自定义显示画面您可以将图像数据载入屏幕，还可以指定数值数据的位置和尺寸。
可以对显示画面进行自定义，从而在屏幕上显示公司的企业标识， 或只显示需要查看的测量 项目，如输入输出效率或频率等等。
*需要通过USB存储设备加载用于创建画面的数据。
应用：·变频器、矩阵变换器、电机、风扇和泵的输入/输出效率测量概述：WT1800 能够执行最多6 个功率输入的测量，从而在变频器评估中实现变频器输入和输出间 的效率测试。
此外，电机评价功能（选件）允许您同时监测电压、电流和功率，以及转速和 扭矩变化WT1800 的优势·5MHz 带宽和 2MS/s 高速采样功率测量中的垂直分辨率是高精度测量的要素之一。
WT1800 提供16 位高分辨率和约 2MHz 的采样，确保以更高的精度测量更快的信号。
·最高 500 次谐波测量（/G5 和/6 选件）Yokogawa 以往的型号 * 提供两种不同的测量模式，称为常规测量和谐波测量，需分别执行这 两种模式。
WT1800 能够同时测量谐波测量模式下的电压、电流基波、谐波成分和总谐波失 真因数（THD），以及常规测量模式下的常规电压和电流有效值。
您不需要切换模式，可高 速测量所有数据。
此外，最高可测量基频的 500次谐波。
* 与Yokogawa的前一型号WT1600比较·升压转换器效率和变频器效率评估要评估变频器（包括升压转换器）输入和输出，至少需要 5 个功率测量输入。
WT1800 提供 6 个输入，能够评估变频器的方方面面。
不仅如此，新的单独消零功能可以只将特定输入通道 的 DC 偏置设置为零值。
这样就可以执行更精确的测量。
·双谐波测量（/G6 选件）在以往的型号中，谐波测量仅限于单独一条线路。
一台 WT1800 能够同时对两条线路执行谐 波测量，这在行业中史无前例。
同时测量输入和输出信号的谐波这一功能不仅缩短了切换时间， 而且实现了同时的输入和输 出数据分析，这是以往的型号无法做到的。
可对最高 500 次谐波执行以下测量单谐波测量（/G5 选件）双谐波测量（/G6 选件）·Delta计算功能（/DT选件）通过获取各单元的电压和电流瞬时测量值之和及之差，可以得出差分电压、线电压、相电压 等。
·差分电压/电流：在三相三线制线路中计算两个单元之间的差分电压和电流。
·线电压/电流：在三相三线制线路中计算没有测量的线电压和相电流（图 1）。
