導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇電源技術發展論文，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

篇1

1.電力電子技術的發展

現代電力電子技術的發展方向,是從以低頻技術處理問題為主的傳統電力電子學,向以高頻技術處理問題為主的現代電力電子學方向轉變。電力電子技術起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其發展先后經歷了整流器時代、逆變器時代和變頻器時代,并促進了電力電子技術在許多新領域的應用。八十年代末期和九十年代初期發展起來的、以功率MOSFET和IGBT為代表的、集高頻、高壓和大電流于一身的功率半導體復合器件,表明傳統電力電子技術已經進入現代電力電子時代。

1.1整流器時代

大功率的工業用電由工頻(50Hz)交流發電機提供,但是大約20%的電能是以直流形式消費的,其中最典型的是電解(有色金屬和化工原料需要直流電解)、牽引(電氣機車、電傳動的內燃機車、地鐵機車、城市無軌電車等)和直流傳動(軋鋼、造紙等)三大領域。大功率硅整流器能夠高效率地把工頻交流電轉變為直流電,因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶閘管的開發與應用得以很大發展。當時國內曾經掀起了-股各地大辦硅整流器廠的熱潮,目前全國大大小小的制造硅整流器的半導體廠家就是那時的產物。

1.2逆變器時代

七十年代出現了世界范圍的能源危機,交流電機變頻惆速因節能效果顯著而迅速發展。變頻調速的關鍵技術是將直流電逆變為0~100Hz的交流電。在七十年代到八十年代,隨著變頻調速裝置的普及,大功率逆變用的晶閘管、巨型功率晶體管(GTR)和門極可關斷晶閘管(GT0)成為當時電力電子器件的主角。類似的應用還包括高壓直流輸出,靜止式無功功率動態補償等。這時的電力電子技術已經能夠實現整流和逆變,但工作頻率較低,僅局限在中低頻范圍內。

1.3變頻器時代

進入八十年代,大規模和超大規模集成電路技術的迅猛發展,為現代電力電子技術的發展奠定了基礎。將集成電路技術的精細加工技術和高壓大電流技術有機結合,出現了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的問世,導致了中小功率電源向高頻化發展,而后絕緣門極雙極晶體管(IGBT)的出現,又為大中型功率電源向高頻發展帶來機遇。MOSFET和IGBT的相繼問世,是傳統的電力電子向現代電力電子轉化的標志。據統計,到1995年底,功率M0SFET和GTR在功率半導體器件市場上已達到平分秋色的地步,而用IGBT代替GTR在電力電子領域巳成定論。新型器件的發展不僅為交流電機變頻調速提供了較高的頻率,使其性能更加完善可靠,而且使現代電子技術不斷向高頻化發展,為用電設備的高效節材節能,實現小型輕量化,機電一體化和智能化提供了重要的技術基礎。

2.現代電力電子的應用領域

篇2

一、通信電源的發展現狀

（一）供電系統的現狀

通信電源是通信系統必不可少的重要組成部分，其設計目標是安全、可靠、高效、穩定、不間斷地向通信設備提供能源。通信電源必須具備智能監控、無人值守和電池自動管理等功能，從而滿足網絡時代的需求。通信電源系統由交流配電、整流柜、直流配電和監控模塊組成。

（二）通信電源設備的更新換代

近年來，隨著技術的進步，特別是功率器的更新換代，新型電磁材料的不斷使用，功率變換技術的不斷改進，控制方法的不斷進步，以及相關學科的技術不斷融合，通信電源在系統的可靠性、穩定性，電磁兼容性，消除網側電流諧波、提高電能利用率、降低損耗、提高系統的動態性能等等方面都取得長足的進步。

（三）現行通信電源的電路模型和控制技術

目前通信電源的變換電路拓撲結構主要采用雙單端電路，半橋電路和全橋電路，各有優缺點。一般認為，在中、小功率場合，采用雙單端電路或半橋電路是適宜的；在大功率場合則采用全橋變換電路。

二、通信電源發展趨勢

（一）開關器件的發展趨勢

電源技術的精髓是電能變換，即利用電能變化技術將市電或電池等一次電源變換成適用于各種用電對象的二次電源。其中，開關電源在電源技術中占有重要地位，從10kHz發展到高穩定度、大容量、小體積、開關頻率達到兆赫茲級，開關電源的發展為高頻變化提供了硬件基礎，促進了現代電源技術的繁榮和發展。

（二）通信直流電源產品的技術發展市場需求發展

在需求與技術的共同推動下，通信直流電源產品體現了如下的發展態勢：

體系架構相當長的一段時間內維持穩定。通信直流電源在相當長的時間內還是維持現有的交流配電、整流器模塊(并聯)、直流配電、監控單元、蓄電池等為主要組成部分的架構；功率變換模式也將維持現有的高頻開關模式，暫時不會出現類似從線性電源到開關電源的階躍性的變化。

功率密度不斷提高。通信一次電源的核心部件整流器的功率密度不斷提高，推動了通信直流電源整機的功率密度不斷提高，但配電器件、蓄電池等密度基本維持穩定，一定程度制約了整機系統的功率密度的提高比率。

更高的可靠性。高可靠性是通信電源的最基本要求。隨著器件技術、通信電源技術的成熟，以及各通信直流電源設備廠家在可靠性研究上大力投入，通信直流電源產品可靠性呈不斷提高的趨勢。

按照TRIZ理論(“創造性解決問題的理論”的俄語縮略語)描述的技術系統發展進化規律，一般而言，技術的生命周期包含四個階段：嬰兒期、成長期、成熟期和衰退期，種種跡象表明，通信直流電源的核心技術，開關電源技術基本上開始步入成熟期：效率的提升變得緩慢和困難、而電源損耗不能大幅度降低限制了功率密度的進一步提高，未來幾年甚至十幾年內，通信直流電源產品將進入一個緩慢發展的階段，直至有一天，一種新的電源變換技術出現，通信直流電源產品就會再出現一個階躍性的發展，就像開關穩壓技術替代線性穩壓技術，給電源帶來了革命性的變化。

（三）通信用蓄電池技術研究的新進展

通信用蓄電池作為通信系統后備的能源供應手段，其研制、生產和應用技術一直備受世界各國通信行業的重視。隨著科技的發展和技術的不斷進步，國外正在研制和試驗新一代的通信用蓄電池，有的已經進入商用化階段。這些新的蓄電池，由于其材料、結構和技術上的先進性，在性能上具有傳統的VRLA電池無可比擬的優越性。

中國1．釩電池（VanadiumRedoxBattery）。釩電池（VRB）是一種電解值可以流動的電池，目前正在逐步進入商用化階段。

2．燃料電池。燃料電池是一種化學電池，也是一種新型的發電裝置，它所需的化學原料由外部供給，如氫氧燃料電池，只要外部供給氫和氧，經過內部電極、催化劑和堿性電解液的作用，就能產生0.9V電壓的直流電能，同時產生大量的熱能.

3．電源監控系統的發展。隨著互聯網技術應用日益普及和信息處理技術的不斷發展，通信系統從以前的單機或小局域系統逐漸發展至大局域網系統或廣域網系統，大量人力、物力被投入到網絡設備的管理和維護工作上。不過通信設施所處環境越來越復雜，人煙稀少、交通不便都會增大維護的難度，這對電源設備的監控管理提出了新的需求，保護通信互聯網終端的電源設備必須具備數據處理和網絡通信能力。此時，數字化技術就表現出了傳統模擬技術無法實現的優勢，數字化技術的發展逐步表現出傳統模擬技術無法實現的優勢.

4．通信電源的環保要求。環保問題，一方面的指標是通信電源的電流諧波要符合要求，降低電源的輸入諧波，不但可以改善電源對電網的負載特性，減少給電網帶來嚴重污染的情況，還可減少對其他網絡設備的諧波干擾。另一個重要方面，是材料的可循環利用和環境的無污染，這方面需要產品滿足WEEE/ROHS指令。

在通信電源開發、生產早期，人們主要集中研究電源的輸出特性，較少考慮到電源的輸入特性。例如：傳統的在線式電源輸入AC/DC部分通常采用橋式整流濾波電路，其輸入電流呈脈沖狀，導通角約為π/3，波峰因數大于純電阻負載的1.4倍。這些諧波電流大的電源給電網帶來了嚴重的污染，使電網波形失真，實際負荷能力降低，對于三相四線制的電網來說，還很有可能因中性線電流過大而出現不安全隱患。

參考文獻：

[1]朱雄世，《通信電源的現狀與展望》.

[2]《淺析全球通信電源技術發展趨勢》.

[3]《通信直流電源發展趨勢》.

[4]孫向陽、張樹治，《國外通信用蓄電池技術研究的新進展》.

[5]《通信電源技術發展趨勢及標準研究方向》.

[6]曾瑛，《淺談通信電源》.

[7]王改娥、李克民，《談我國通信電源的發展方向》.

[8]王改娥、李克民，《我國通信電源的發展回顧與展望》.

[9]侯福平，《UPS系統在通信網絡中使用的特點及要求》.

篇3

一、通信電源的發展現狀

（一）供電系統的現狀

通信電源是通信系統必不可少的重要組成部分，其設計目標是安全、可靠、高效、穩定、不間斷地向通信設備提供能源。通信電源必須具備智能監控、無人值守和電池自動管理等功能，從而滿足網絡時代的需求。通信電源系統由交流配電、整流柜、直流配電和監控模塊組成。

（二）通信電源設備的更新換代

近年來，隨著技術的進步，特別是功率器的更新換代，新型電磁材料的不斷使用，功率變換技術的不斷改進，控制方法的不斷進步，以及相關學科的技術不斷融合，通信電源在系統的可靠性、穩定性，電磁兼容性，消除網側電流諧波、提高電能利用率、降低損耗、提高系統的動態性能等等方面都取得長足的進步。

（三）現行通信電源的電路模型和控制技術

目前通信電源的變換電路拓撲結構主要采用雙單端電路，半橋電路和全橋電路，各有優缺點。一般認為，在中、小功率場合，采用雙單端電路或半橋電路是適宜的；在大功率場合則采用全橋變換電路。

二、通信電源發展趨勢

（一）開關器件的發展趨勢

電源技術的精髓是電能變換，即利用電能變化技術將市電或電池等一次電源變換成適用于各種用電對象的二次電源。其中，開關電源在電源技術中占有重要地位，從10kHz發展到高穩定度、大容量、小體積、開關頻率達到兆赫茲級，開關電源的發展為高頻變化提供了硬件基礎，促進了現代電源技術的繁榮和發展。

（二）通信直流電源產品的技術發展市場需求發展

在需求與技術的共同推動下，通信直流電源產品體現了如下的發展態勢：

體系架構相當長的一段時間內維持穩定。通信直流電源在相當長的時間內還是維持現有的交流配電、整流器模塊(并聯)、直流配電、監控單元、蓄電池等為主要組成部分的架構；功率變換模式也將維持現有的高頻開關模式，暫時不會出現類似從線性電源到開關電源的階躍性的變化。

功率密度不斷提高。通信一次電源的核心部件整流器的功率密度不斷提高，推動了通信直流電源整機的功率密度不斷提高，但配電器件、蓄電池等密度基本維持穩定，一定程度制約了整機系統的功率密度的提高比率。

更高的可靠性。高可靠性是通信電源的最基本要求。隨著器件技術、通信電源技術的成熟，以及各通信直流電源設備廠家在可靠性研究上大力投入，通信直流電源產品可靠性呈不斷提高的趨勢。

按照TRIZ理論(“創造性解決問題的理論”的俄語縮略語)描述的技術系統發展進化規律，一般而言，技術的生命周期包含四個階段：嬰兒期、成長期、成熟期和衰退期，種種跡象表明，通信直流電源的核心技術，開關電源技術基本上開始步入成熟期：效率的提升變得緩慢和困難、而電源損耗不能大幅度降低限制了功率密度的進一步提高，未來幾年甚至十幾年內，通信直流電源產品將進入一個緩慢發展的階段，直至有一天，一種新的電源變換技術出現，通信直流電源產品就會再出現一個階躍性的發展，就像開關穩壓技術替代線性穩壓技術，給電源帶來了革命性的變化。

（三）通信用蓄電池技術研究的新進展

通信用蓄電池作為通信系統后備的能源供應手段，其研制、生產和應用技術一直備受世界各國通信行業的重視。隨著科技的發展和技術的不斷進步，國外正在研制和試驗新一代的通信用蓄電池，有的已經進入商用化階段。這些新的蓄電池，由于其材料、結構和技術上的先進性，在性能上具有傳統的VRLA電池無可比擬的優越性。

1．釩電池（VanadiumRedoxBattery）。釩電池（VRB）是一種電解值可以流動的電池，目前正在逐步進入商用化階段。

2．燃料電池。燃料電池是一種化學電池，也是一種新型的發電裝置，它所需的化學原料由外部供給，如氫氧燃料電池，只要外部供給氫和氧，經過內部電極、催化劑和堿性電解液的作用，就能產生0.9V電壓的直流電能，同時產生大量的熱能.

3．電源監控系統的發展。隨著互聯網技術應用日益普及和信息處理技術的不斷發展，通信系統從以前的單機或小局域系統逐漸發展至大局域網系統或廣域網系統，大量人力、物力被投入到網絡設備的管理和維護工作上。不過通信設施所處環境越來越復雜，人煙稀少、交通不便都會增大維護的難度，這對電源設備的監控管理提出了新的需求，保護通信互聯網終端的電源設備必須具備數據處理和網絡通信能力。此時，數字化技術就表現出了傳統模擬技術無法實現的優勢，數字化技術的發展逐步表現出傳統模擬技術無法實現的優勢.

4．通信電源的環保要求。環保問題，一方面的指標是通信電源的電流諧波要符合要求，降低電源的輸入諧波，不但可以改善電源對電網的負載特性，減少給電網帶來嚴重污染的情況，還可減少對其他網絡設備的諧波干擾。另一個重要方面，是材料的可循環利用和環境的無污染，這方面需要產品滿足WEEE/ROHS指令。

在通信電源開發、生產早期，人們主要集中研究電源的輸出特性，較少考慮到電源的輸入特性。例如：傳統的在線式電源輸入AC/DC部分通常采用橋式整流濾波電路，其輸入電流呈脈沖狀，導通角約為π/3，波峰因數大于純電阻負載的1.4倍。這些諧波電流大的電源給電網帶來了嚴重的污染，使電網波形失真，實際負荷能力降低，對于三相四線制的電網來說，還很有可能因中性線電流過大而出現不安全隱患。

參考文獻：

[1]朱雄世，《通信電源的現狀與展望》.

[2]《淺析全球通信電源技術發展趨勢》.

[3]《通信直流電源發展趨勢》.

[4]孫向陽、張樹治，《國外通信用蓄電池技術研究的新進展》.

[5]《通信電源技術發展趨勢及標準研究方向》.

[6]曾瑛，《淺談通信電源》.

[7]王改娥、李克民，《談我國通信電源的發展方向》.

[8]王改娥、李克民，《我國通信電源的發展回顧與展望》.

[9]侯福平，《UPS系統在通信網絡中使用的特點及要求》.

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中圖分類號：TM401.2 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2012）11-0032-02

隨著智能電網的快速發展與推進，變壓器智能化的研究與設計將是變壓器技術發展的方向，風冷控制系統作為變壓器不可或缺的重要組成部分[1-2]，必需滿足變壓器智能化發展的要求。目前我國的220kV及以上電壓等級的變壓器大多采用強油風冷冷卻方式[3-5]，控制部分大多采用PLC或單片機完成，系統構成比較復雜，控制功能簡單且控制模式基本固定，整個控制系統比較獨立和封閉，基本不與其他設備信息交互[6-7]，在智能電網通訊及信息共享的要求下，傳統風冷控制系統已不能適應智能變壓器發展的要求。

本文詳細介紹了變壓器智能風冷控制系統的設計，包括系統構成及配置情況、控制原理、功能實現以及控制IED軟硬件設計等。

1、系統構成及配置

1.1　系統構成

智能變電站自動化系統基于IEC61850通訊及信息共享要求，變壓器風冷控制作為過程層設備應接入過程層網絡，信息通過過程層網絡傳輸，包括控制所需的測量數據、控制指令以及監測結果等，系統構成如圖1所示。

1.2　系統配置

變壓器智能風冷控制器包括冷卻控制IED以及就地控制柜組成，根據目前運行的情況，控制器配置分為如下三種情況：（1）對于無特需要求情況，冷卻控制IED作為控制主體安裝在就地控制柜上，配置必要的輔助執行單元和電路，完成所有控制及信息傳輸功能；（2）對于就地控制柜已有簡單智能控制器的情況，如PLC、單片機等控制執行單元，冷卻控制系統由冷卻控制IED與智能控制設備及輔助電路組成，完成控制及信息傳輸功能；（3）對于就地控制柜采用了特殊控制方式的情況，如風機控制采用變頻器控制方式，冷卻控制系統由冷卻控制IED與變頻器及輔助電路組成，完成控制及信息傳輸功能。

2、工作原理

2.1　基于IEC61850網絡通信的數據傳輸

冷卻控制IED所需測量數據主要來自測量IED，包括主變本體相關的油溫、繞組溫度、主變負荷等，來自其他監測IED數據包括鐵芯監測電流、主變油中氣體分析數據等，來自智能終端數據包括主變運行信息等，通過過程層網絡GOOSE傳輸方式接收。

控制指令包括來自后臺的遠方控制指令經測控裝置的控制信息、冷卻控制IED發給智能終端跳閘信息等，均通過GOOSE傳輸機制，高效、快速的通過過程層網絡傳輸。

2.2　控制IED運行方式

傳統風冷控制系統由于數據采集的局限性，一般采用固定的“運行”、“輔助”、“備用”模式對風機組的控制，或采用奇偶數組控制模式控制風機組的啟停，控制模式固定單一，不利于節能和設備的有效利用。變壓器智能風冷控制設計運行方式分為手動和自動，其中手動方式又分為就地手動和遠方手動控制方式。自動運行方式下，控制IED根據油溫、繞組溫度、變壓器運行負荷情況以及變化趨勢或者異常情況如主變鐵芯電流的增大、油中氣體反映出的熱故障等，綜合判斷出需要運行的風機組數，發出控制指令啟停風機組，完成主變的冷卻控制要求。當處于手動就地控制方式時，與傳統就地控制手動方式基本一致，運行人員在控制柜就地通過把手或按鈕控制風機組的啟停；當處于手動遠方控制時，通過后臺或調度等將控制風機組啟停命令下發給測控單元，由測控轉發控制指令到冷卻控制IED，完成風機組的控制。

2.3　控制IED控制執行

根據1.2節介紹的配置情況，風冷控制IED的控制執行分為：（1）冷卻控制IED直接控制輔助電路，如接觸器和繼電器等，完成風機組和油泵的啟停，冷卻控制IED需要有開出回路設計要求；（2）采用冷卻控制IED與智能控制設備及輔助電路組成的配置系統，冷卻控制IED采用通訊的方式與智能控制器信息交互，完成控制及信息傳輸功能；（3）采用冷卻控制IED與變頻器及輔助電路組成的配置系統，冷卻控制IED采用通訊或模擬量輸入輸出方式，完成控制及信息傳輸功能。

3、功能實現

3.1　控制電源熱備用

電源控制設置自動手動切換，在自動模式下，控制電源自動完成雙電源的互為備用，且具備自鎖功能，即當一路電源工作時，另一路電源可靠斷開。在手動模式下，支持遠方手動切換。

3.2　數據采集

支持GOOSE方式從過程層網絡接收與風冷控制相關的測量量，完成控制所需的數據采集功能。

3.3　控制

控制策略根據綜合數據分析，合理配置風機運行組數，滿足變壓器運行要求的同時兼顧節能、循環啟停風機組以及風機組先啟先停運行等原則。

3.4　切換

切換功能完成遠方、就地以及手動、自動等控制方式的切換，滿足不同運行方式要求。

3.5　通信

風冷控制IED具有過程層網絡IEC61850通信功能，支持GOOSE方式數據接收和發送，完成網絡數據的采集以及控制命令、控制結果和監測等數據的發送。

3.6　自檢及告警

風冷控制系統的控制IED以及其他智能設備具有自檢以及異常告警功能，實現自身狀態檢修。

3.7　對時

控制IED滿足智能變電站所要求的對時精度和對時方式。

4、控制IED軟硬件設計

4.1　硬件構成

硬件組成包括CPU、FPGA控制器、通信模塊、開出控制器、開入采集單元等組成。硬件設計結構框圖如圖2　所示：

系統所需數據均通過過程層網絡獲取，設置開入插件滿足就地信號的便捷接入，當就地控制柜配置有智能控制設備時，開出插件可不配置。

4.2　軟件設計

根據變壓器智能風冷控制功能要求以及控制策略設計，其主程序設計流程如圖3。

5、結語

變壓器智能風冷控制系統設計對變壓器的安全穩定運行至關重要，該風冷控制系統的設計符合智能變電站通訊要求，滿足變壓器安全穩定運行要求，智能化程度高，節能且風機組運行效率及使用壽命等方面都得到了很大提高，運行方式靈活，適應性強，符合風冷控制系統的技術發展。

參考文獻

[1]鄧世杰.大型變壓器風冷卻系統的自動控制[J].變壓器，2003年第10期.DENG　Shi-jie.　Automatic　Control　of　Forced　Air　Cooling　System　in　Large　Transformers　[J].Transformer，2003，10.

[2]李化波.一種新型變壓器冷卻控制裝置的研制[J].電氣應用，2007年第6期.LI　Hua-bo.　Development　of　a　new　device　of　Automatic　Control　of　Forced　Air　Cooling　control　System　[J].Electrical　Application，2007，6.

[3]李化波.基于PLC的大型電力變壓器冷卻控制裝置的研究[M].碩士論文.華北電力大學（北京）.LI　Hua-bo.　Research　of　Large　Capacity　Transformer　Cooling　Control　Device　Based　on　PLC[M].　Master's　thesis，　North　China　Electric　Power　University（beijing）.

[4]王澤峰，等.新型變壓器風冷控制系統在電網中的應用［J］.變壓器，2005年第8期.WANG　Ze-feng.　Application　of　New　Air　Cooler　Control　System　of　Transformer　to　Electric　Network　[J].Transformer，　2005　08.

[5]楊凱，等.新型智能變壓器風冷控制系統[J].電工技術，2003年第9期.YANG　Kai.　The　Transformer　Air　Cooling　System　Based　On　MCU　Control[J].　Electric　Engineering，，　2003　09.

篇5

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.10.244

掘進機電氣系統是設備的控制核心，控制著各個電機的啟動停止，同時對掘進機其他組成部分的工況進行監控和綜合保護，與液壓系統及水路系統互相配合，可控制整機完成掘進生產作業。

1 電氣系統概述

掘進機電氣系統主要由隔爆兼本質安全型掘進機控制箱（以下簡稱 電控箱）、隔爆兼本質安全型按鈕操作箱、隔爆型聲光報警裝置、隔爆型照明燈、隔爆型控制按鈕、低濃度甲烷傳感器以及整機多個工作機構部分的電機組成。其總體布置如圖1所示。

2 電氣系統構成

掘進機電控箱大多采用PLC可編程邏輯控制器作櫓骺氐ピ，人機界面采用彩色液晶顯示屏，這種控制系統的優點是編程簡單、性能穩定、系統主參數以及故障可視化，方便日常檢修維護。電控箱位于掘進機整機的左后方，左右箱門和接線腔蓋板均用標準螺栓與箱體緊固連接，保證安裝于內部的電氣元件不受外界惡劣環境影響。電控箱殼體由鋼板焊接而成，殼體分為上下兩個腔，均為隔爆型結構。下腔為電氣件安裝腔，腔內裝有驅動板、控制板（兩塊）、視窗板及隔離開關等；上腔為接線腔，腔內裝有數組接線柱。

控制板分兩塊，一塊左門板，裝有FX3U系列可編程控制器及模擬量模塊、本安電源等。另一塊右門板，裝有中間繼電器、電機集成保護器、開關電源等電氣件。

視窗板裝在電控箱體的前側中間部分，有四個顯示窗口，依次裝有電壓表、電流表以及兩塊焊接有LED指示燈的發光板。其中電壓表顯示系統供電電壓、電流表顯示切割電機的實時電流，兩塊發光板指示系統故障及各個電機的故障。

電控箱的上腔為接線腔，其中有一組陶瓷接線端子用于連接電控系統的供電電纜，五組接線端子用于連接整機電機和十二個七芯接線端子用于連接系統元件，此外接線腔內裝有兩個接地端子用于連接地線。電控箱兩側及背面設置有不同尺寸的十六個電纜引入裝置，供控制箱與其它元件連線。

與電控箱配套連接有一個隔爆兼本質安全型按鈕操作箱，操作箱箱體采用鋼板焊接而成，分為本安元件腔和隔爆元件腔兩部分。本安元件腔布置有十二個操作按鈕，用以控制各個電機的啟動停止，通過一根19芯控制電纜與電控箱連接；隔爆元件腔布置有一個液晶顯示屏，用以顯示電控系統的主要參數，例如電壓電流，電機溫度，電機運行狀態等，當電控系統出現故障時，該顯示屏也會實時顯示故障內容，方便使用者及時排除故障。顯示屏通過一根7芯控制電纜與電控箱連接。

電控箱及操作箱外觀如圖2所示。

3 小結

本論文研制的掘進機電氣系統具有防護等級高、體積小、操作簡便、集成有多種保護等優點，可長期工作在煤礦隧道等惡劣環境中。該電控系統人機界面采用工業用液晶顯示屏，工業用液晶顯示屏可圖文顯示，顯示容量大，參數及故障直觀可見；同時系統采用總線通信技術，可減少大量接線，拆裝十分方便。

參考文獻：

篇6

本論文是在參閱了國內外大量資料和UPS最新發展技術的基礎上進行的國內中型功率UPS開發和研制的一次有益的嘗試和探索，從各個功能實現的局部

電路到整個系統對本系統的工作原理做了較詳細的分析，整個系統經試驗調試，各項性能指標和功能均達到了預期的目標和要求。

關鍵詞:UPS 數字信號處理器智能功率模塊數字化控制 SPWM

Intelligent on-line U P S system

Abstract

Uninterruptible power supplies (UPS) play a key role in infecting critical loads， such as computers， commendation system， and medical system. They can provide reliable and pure power supply for loads neither power good or not. Among the various UPS topologies on-line UPS provides the most protection to such loads against any utility power supply. However， the old on-line UPS includes many power Parts and analogy controllers， it has been one of the most complex and expensive type of system. Therefore， the study of high quality and reliability full digital UPS (Uninterruptible Power Supply)， which fits the development of modem science and technology has become an attentive problem.

This Paper described the middle/high-power (5kVA) on-line UPS， Which was based on 8096 control chip， which is a kind of 8096 of TI Company. For 8096 controller is high CPU bandwidth and peripherals specifically chosen for control application， we integrate PWM controllers， assonated circuits and microprocessor chip for digital control into one 8096 controller， which can lower system cost and increase integration. The whole UPS is controlled by full digital method including the generation of SVPWM wave， the tracking output of frequency &Phase， and the PID control arithmetic etc.

The research is an instructive attempt and exploration of the middle/high-Power full digital on-line UPS development， based on references to a lot of information and the latest technology on UPS. The system has achieved the anticipative targets and requirement through testing and debugging.

Keywords: UPS IPM Full Digital Control SPWM

目 錄

第一章 緒論 3

1.1 脈寬調制技術產生 3

1.2 UPS發展概況 3

1.3微機數字化PWM波控制方法 5

第二章 脈寬調制技術原理 7

2.1 幾種新型PWM控制技術 7

2.2 周期補償無差拍PWM控制算法 11

2.2.4旁路環流控制 20

第三章 硬件電路 23

3.1 CPU系統 23

3.2硬件設計 26

3.3鍵盤顯示 29

3.4主電路的設計 32

第四章MOSFET驅動及控制電路 34

4.1 MOSFET驅動電路 34

4.2 過壓過流保護 35

第五章 PWM控制器、參數監測控制器控制軟件設計 37

5.1程序 37

5.2 參數檢測控制器控制軟件設計 39

參 考 文 獻 52

致 謝 53

第一章 緒論

1.1 脈寬調制技術產生

脈寬調制技術起源甚早，隨著工業生產的需求和科學技術的發展，80年代后，它被廣泛應用于工業功率控制裝置的逆變器中，從此獲得迅速發展。它的特點是以微處理器和電子半導體元件為核心，橫跨電力。電子。微型計算機及自動化控制等多種學科領域。

將固定直流電壓變換成固定的或可調的交流電壓的裝置稱為逆變器。逆變器采用了脈寬調制技術后，不僅有效地改善和提高了品質性能，同時根據需要，它還能將直流電壓變換成電壓和頻率均可調的交流電壓，因此它又是一種逆變器式變頻器，并稱這類逆變器為脈寬調制型變頻器。因它具有輸入功率因數高和輸出波形好的可貴特點，近年來發展很快，其技術關鍵之一是采用了PWM方法。自80年代以來，各國科技人員開發了多種PWM方法。

近年來，脈寬調制型變頻器主要用在兩類工業功率控制裝置中，一是用于調速傳動裝置中，尤其廣泛用于交流調速系統中。采用了脈寬調制技術控制逆變器后，使交流拖動系統實現了高調速比的平滑無機調速，出現了交流調速系統與直流調速系統相媲美，相抗衡的時代，出現了前者取代后者的趨勢。二是用于精密功率電源中，特別是用于在不間斷電源中。采用脈寬調制技術控制逆變器后，為精密儀器計算機系統等提供了 一種高可靠性的穩頻，穩壓和正弦波輸出的無瞬間停電電源。在電網停電時，它依靠裝置內進行直——交流變換，繼續向負載提供電能，不停電時間取決于裝置內的電池和負載功率。

1.2 UPS發展概況

隨著科學技術發展，計算機以及各種精密自動化電子設備被廣泛地應用于辦公自動化數據處理與通訊，氣象航天，國防軍事，精密測試，顯示記錄裝置以及工業自動化控制等領域。在辦公自動化以及工業生產各個行業中，單片微機系統和微型計算機控制網絡系統已逐漸取代舊式數據統計，造表及繼電接觸系統，形成現代化管理網絡或全自動化控制網絡促使國民經濟向更高層次發展。

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一、PLC交通信號燈的控制要求

1.交通信號燈受兩個按鈕控制，當啟動按鈕動作時，信號燈系統開始工作。當停止按鈕動作時，所有信號燈都熄滅。2.按下啟動按鈕后，東西向綠燈亮5秒后閃3秒滅，黃燈亮2秒滅，紅燈亮10秒滅，綠燈亮5秒后閃3秒滅……循環往復；對應東西向綠燈、黃燈亮時，南北向紅燈亮10秒滅，接著綠燈亮5秒后閃3秒滅，黃燈亮2秒滅，紅燈亮10秒滅……循環往復。

二、PLC交通信號燈硬件系統的設計

1、交通信號燈的I/O分配表。按照交通燈的控制要求，PLC要滿足兩個信號輸入（分別起系統啟動、停止作用）；六個信號輸出，即十字路口有十二個交通信號燈，但南北向、東西向兩個為一組，用一個輸出信號控制，也就是六個輸出信號。

2、交通燈硬件接線圖。隨著PLC技術發展，PLC種類越來越多，不同型號的PLC其性能、容量、指令系統、編程方式各有不同。因此，合理選用PLC對于提高PLC控制系統技術指標有重要意義。PLC的選擇應從PLC機型、容量、I/O點數、電源模塊、通信聯網能力等方面綜合考慮。從以上分析可以知道，交通燈控制系統共有開關量輸入點兩個，開關量輸出點六個，即I/O點數為八個，采用松下FP1-C24很合適，不需要擴展模塊。另外，FP1-C24型PLC帶有24伏直流電源，供PLC輸入點使用，24伏DC極性可任意選擇，每組輸出COM端獨立。

二、交通燈軟件系統設計

1、FPWINGR軟件簡介。松下FP1-C24PLC編程軟件是FPWINGR軟件，操作系統是中文WINDOWS95/98/2000/NT，FPWINGR軟件采用典型的WINDOWS界面，菜單界面、編程界面、監控界面等可同時以窗口形式重疊或平鋪顯示，甚至可以把兩個不同程序在一個屏幕上同時顯示，各種功能和指令輸入可用鼠標單擊圖標操作，使用很方便，特別是在軟件“幫助”菜單中增加了軟件操作方法，指令列表，特殊內部繼電器和數據寄存器一覽表等。

2、梯形圖設計。本設計采用SR移位指令，移位信號采用內部1秒時鐘脈沖繼電器R901C，每來一個脈沖，內部字繼電器WR0中每一位向右移動一位，復位信號采用停止按鈕X1，當X1閉合時，WR0清零，交通燈熄滅。SR指令的數據輸入信號采用內部繼電器R9的通斷狀態，10秒為一個周期，用WR0的內部位繼電器R0～R9的通斷來控制東西向和南北向的紅燈、綠燈和黃燈Y0～Y5。

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一、工學結合教學模式是高職教育改革的必然趨勢 

教高［2006］14號文件《關于實施國家示范性高等院校建設計劃、加快高等職業院校改革與發展意見》明確指出，高職教育要堅持以“服務為宗旨，以就業為導向，走產學研結合的發展道路”的辦學方針。工學結合、校企合作可以充分利用學校、企業和研究機構的教育資源和教育環境，以培養適合行業、企業需要的應用型人才為目的的教育模式，把以課堂傳授知識為主的教學環境與直接獲得實際經驗和能力為主的生產現場環境有機結合起來。實踐和推廣工學結合、校企合作的教學的新模式，集中體現出以社會需求為導向、以專業特色求發展、以教學質量為基礎的高職教育特色。 

通信電源是移動通信設施的“心臟”，對通信事業發展起著舉足輕重的作用。隨著通信事業發展，移動通信已進入千家萬戶。聯通、移動等通信行業企業新增建設了大量基站，目前通信基站大量使用了小容量的開關電源、小容量的蓄電池以及小容量的ups等設備，而電源系統的維護在安全保障、可靠性等方面的有著相當嚴格的要求與規范，一旦通信電源發生故障而停止供電，必將導致通信中斷。因此各大通信運營商對通信電源越來越重視，對高技能、高質量、高素質的電源專業人才有迫切需求。通信電源專業培養的學生有很多畢業后從事基站代維的工作，但基站電源的維護是一個將所學專業知識進行綜合運用的過程，既需要有較扎實的理論知識，又要有很強的動手操作能力。然而，現實情況是，有些學生就業后一開始工作顯得無所適從，上不了手，而很多通信運行企業難以招到合適的人才。 

產生這一矛盾的原因，主要是我們的教育與企業實際仍然脫節，學院專業教學的就業針對性不強，學生實踐能力和就業能力較弱。由于學校不甚了解社會對職業崗位的要求，專業知識教學與日新月異的通信新技術的發展不相適應，難于解決實訓實施設備，缺乏職業技能培訓手段，行業企業在職業教育尤其是職前教育中參與力度欠缺，校企結合緊密程度不足。因此，工學結合教學模式是高職教育改革的必然趨勢 

二、工學結合教學模式的主要實踐內容 

發展學校和行業、企業之間的多種形式的合作，逐步做到專業培養過程中每一個環節和通信企業電源專業技術需求緊密銜接。這樣既有利于實訓教學和學生就業，更重要的是能及時得到企業的反饋，促進辦學、提高教育質量。工學結合教學新模式，可以從以下幾方面內容實踐： 

（一）因時制宜開展課堂教學，與時俱進設置專業課程 

教材的編制和選用既要注重理論性，更要注重實踐性的分析，每年都要堅持修訂和充實教材內容，增添新的課程，提升專業教學內涵，使學生的專業知識更廣。學院實訓基地目前已配有空調實訓室、電力實訓室（包括高低配、開關電源、ups、交流配電瓶、通信用蓄電池等）、監控實訓室和油機實訓室。教學內容方面新增加了基站電源維護、概預算、工程設計、專業英語、cad等課程以及交流電等電工專業課程，拓寬了學生的專業知識。有的放矢開展項目式的課程設計，在課程設計中，結合實際的工程案例，讓學生了解實際的開發工程，了解市場信息及掌握專業發展動態，從而使學生真正做到學以致用。 

（二）加強學校實訓基地建設，不斷完善和更新實訓基地設備設施 

實訓基地的設備設施與通信行業企業相配套，隨著通信電源技術發展而不斷更新，保持設施和設備的先進性，不斷改善學校實訓實習的環境。學生進入實訓基地就像置身與企業工作現場，使整個教學過程完全貼近企業生產第一線，貼近社會實際。加強學生通信電源基本技能訓練，傳輸設備相關技能訓練，交換、軟交換設備相關技能訓練，基站、天饋設備相關技能訓練，寬帶、數據設備相關技能訓練，相關儀表儀器測量專業技能訓練。通過各種基本技能的實訓，使學生具有扎實的專業功底，以適應今后社會通信事業發展的需要。 

（三）著力提高教師素質 

專業教師不但要在專業知識更新和理論上不斷進修充電，而且學院還要利用寒、暑假安排專業課教師到通信企業以普通員工身份頂崗實習，每年不少于一個半月，通過教師實習，與企業加深接觸，體驗市場和企業的實際需求，從而對我們學生的培養及適崗培訓課程設置有深刻的體會。同時，安排教師參加各種新技術培訓，了解和掌握通信領域前沿科技發展脈搏，了解企業所需，收集各種案例，用于教學。 

（四）加強產學研結合的實踐教學 

遵循以學生就業、服務信息產業的宗旨，學院與有關企業緊密合作，建設通信職業技能鑒定站、通信行業企業通信電源培訓基地，同時積極推動各大運營商在院校電源培訓基地的組建。建立和健全師資庫，聘請通信行業專家和企業生產技術骨干來院授課，使通信電源教學更貼近實際。學院每年利用暑假組織和安排通信電源專業教師到對口企業實習，從而掌握了大量第一手資料，增強了教學的針對性和前瞻性。還邀請浙江臥龍燈塔電源有限公司工程師講授蓄電池活化方面的內容，學生學到書本上學不到的知識。

（五）推進“任務驅動”教學法，推廣案例教學 

鼓勵學生自發組建項目小組，根據各項目小組的特長，承接相應的項目設計、施工、在指導老師的輔助下，完成從設計到施工的整個過程。讓學生帶著來源于企業的“任務”展開教學活動，引導學生由簡到繁、由易到難、循序漸進地完成一系列“任務”，從而得到清晰的思路和熟練的方法，解決問題，得出結論。同時積極鼓勵和引導學生參加電力機務員高級工考試和電工證考試，獲得各種技能。加強對校外實習學生的走訪，深入企業調研，合理分析培養目標崗位群體和要求。教學方法主要有： 

1．工學交替教學法 及時開發與企業同步的實訓實踐項目，創造真實的企業環境和工作情境，通過移動等通信運營商，建立通信電源實訓基地和校外實習合作伙伴等措施，使得通信電源課程更加完善，設備更新速度與企業同步，企業鍛煉機會增多。 

2．案例教學法 在社會越來越重視創新性、應用型人才的背景下，利用行業背景收集大量真實企業案例，經過課程組教師精心設計，開設案例討論課，提高學生分析問題和解決問題的能力，加深對課程的理解，有利于理論知識與實際經驗結合和轉化。 

3．體驗式教學法 利用行業背景和校企之間的良好合作，在大量的企業培訓課程中使其與學校教學有機融合，使學生接受企業文化熏陶、獲得一線一手培訓內容，同時讓企業員工更多了解學生，增強社會影響力。 

4．互動式教學法 倡導教師與學生之間進行平等的對話和討論。教師和學生通過實訓實習獲得的感受和體會相互交流，取長補短，達成共識，共同提高。不同的教學內容和教師所采取的互動式教學方法的具體形式可以有所不同。 

三、工學結合教學模式的理論意義及應用價值 

工學結合的教學設計不同于以往一般的課堂授課——實驗室實驗——企業實習模式，是高職教育一種新的教學改革思路。新教學模式強調四性：即增強專業設置的針對性、增強課程內容的實用性、增強教學過程的實踐性、增強學校和企業的伙伴合作性。以學生獲得知識技能為切入點，聯合企業專家遴選出本課程所對應的崗位典型工作任務，結合校內外實訓實習基地的條件，以學生認知和技能的獲取為依據進行。在綜合機務員技能鑒定大綱的指導下，通過設計典型工作任務，創造虛擬的企業環境和工作情境，靈活施行“校內——校外——校內——校外”的教學方式，結合企業實時動態，形成立體化教學內容。建立校外通信能源實訓基地，提高實驗實訓課比例，設備更新與企業同步，學生到企業鍛煉機會增多，增加實踐經驗、加強實踐和理論的反復驗證。開發實驗實踐項目，培養特色鮮明的學生。通過完善電源實訓中心功能，包含系統維護功能，系統分析、系統設計、工程施工等實踐功能，增加學生的動手實踐感知能力，提升了其可持續發展的能力，較好解決了通信電源專業培養生員緊貼社會和企業需求，對社會、企業、學院、學生是多贏的教學改革成果。 

通信電源專業是浙江郵電職業技術學院在1958年建校之初創辦的專業，是學院乃至全國的重點基礎專業。學院2004年升格為高職院校以后，通信電源專業成為學院首批重點專業之一。學院除了每年向社會輸送通信電源高職學生90人左右，還承擔大量的浙江省移動、電信等各大通信運營商及代維公司電力機務人員的培訓、鑒定、競賽等任務。近年來，學院緊貼社會和企業需求，圍繞工學結合的教學模式，探索教學改革，取得了顯著效果。 

（一）創造了真實的企業情境，設計全面的實踐項目，把以課堂為主傳授知識的教學環境與直接獲得實際經驗和能力為主的生產現場環境有機結合起來，極大的提高學生的實踐動手能力，有利于培養適合行業、企業需要的應用型人才。 

（二）積極開展校企合作，在雙贏、互利基礎上為通信企業搭建培訓平臺。基地為學校提供了科研項目、簽“訂單”培養學生，提供教學實習等，學校為基地提供培訓業務，開展科研，輸送優秀畢業生等，以此促使教學、科研全面提升，帶動招生、就業良性循環。由于企業培訓與日常教學有機融合，推行體驗式的企業案例教學，開設案例討論課，感受企業文化，加深課程理解，有利于理論經驗向實際經驗的轉化。 

（三）以工學結合為切入點，采用工學交替教學模式，增強學生學習目的性、能動性，進一步培養其實踐技能和職業能力，及早自我規劃職業生涯，有利于學生實踐能力的錘煉、實踐經驗的積累，以及創新精神的培養，最終培養出真正符合社會需要的高素質技能型人才。 

近三年來，有效的教學手段和完善的教學實踐環境大大促進了課程的建設。其中，通信電源課程榮獲浙江省“精品課程”，用人單位對本專業學生的綜合職業能力的認可度大幅提升，通信電源專業畢業生一次就業率達到95%以上，真正實現了學生、社會、學校多方共贏的良好局面。 

 

參考文獻： 

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中圖分類號：TM712 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2013）10-0054-03

0 引 言

自2007年4月18日，中國鐵路實施了第六次大面積提速以來，相繼運行在我國鐵路上的四種高速動車組分別是CRH1、CRH2、CRH3、CRH5。主要引進加拿大龐巴迪、日本川崎重工、德國西門子及法國阿爾斯通國外原型車技術，通過“引進，消化，吸收再創新”，設計生產具有我國自主知識產權的動車組產品系列。

CRH2-380型動車組是動力分散交流傳動動車組，有8輛編組和16輛編組，分別稱為CRH380A和CRH380AL型動車組，是在CRH2C型平臺成熟可靠的基礎上，通過速度提升和優化設計，由中國南車四方機車車輛股份有限公司生產。

高速動車組技術凝聚了各項復雜的技術，而輔助供電系統作為動車組的重要組成部分，它不僅僅影響著乘坐的舒適性，更關系著動車組能否正常駕駛。為了保證動車組能夠長時間穩定安全運行，就需要輔助電源系統為輔助設備提供高效穩定的電源。

1 動車組輔助電源系統

1.1 系統構成

CRH380A型動車組由6輛動車、2輛拖車共8輛車構成編組。編組配置如圖1所示，其中T1、T2為拖車，M1～M6為動車。

輔助供電系統主要包括輔助電源系統、電源分配系統、輔助用電設備。其主要任務是為列車內的各負載提供交流或直流電源，如空調、采暖、通風、照明、制動、牽引系統、冷卻風扇、控制單元等，保證列車安全運行，為旅客提供舒適的旅行環境。CRH380A型動車組的全列車共三臺輔助電源裝置（APU1/APU2/APU3），APU1/APU2是向牽引變流器等各種通風機及輔助整流裝置（ARf）等提供三相AC 400 V、50 Hz電源裝置，并且還內置有把牽引變壓器三次輸出AC 400 V變為AC 100 V的輔助變壓器（ATr），安裝在兩頭車的車底下。輔助整流器ARf是對APU1/APU2輸出的3相AC 400 V進行整流，提供DC 100 V電源裝置，并且還內置有將APU1/APU2輸出AC 400 V電壓變壓為AC 100 V的變壓器（TR3），和變為AC 220 V的變壓器（TR4）。輔助電源裝置APU3是向4號、5號車的牽引變流器等各種通風機提供3相AC 400 V、50 Hz電源裝置，安裝在5號車車底下，沒有輔助變壓器（ATr）和輔助變流器（ARf）。

1.2 系統供電原理

輔助電源供電原理框圖如圖2所示，交流、直流電源及負載設備見表1和表2所列。

從圖2和表1可以看出，704、754電源母線（單相AC 400 V/50 Hz）為牽引變壓器輔助繞組輸出電源。771、781、791電源母線（三相AC 400 V/50 Hz）為輔助電源裝置APU的逆變器輸出電源。302線是輔助整流器箱輸出的單相AC 220 V/50 Hz電源母線，只是向5號車小賣部電氣設備供電。在其他車中都取消了客室插座。202線是輔助整流器箱輸出的單相穩定的AC 100 V/50 Hz電源母線，向空調控制裝置、輔助制動裝置等設備提供控制電源。251線是從輔助電源箱的輔助變壓器ATr輸出的單相不穩壓的AC 100 V/50 Hz電源母線，只是向整列車的電加熱設備提供電源。

從圖2和表2可以看出，102線系統從M1-2、M4-5、M6-7號車蓄電池組輸出電源，為列車運轉控制、輔助空氣壓縮機提供電源，當完成受電弓升弓時，VCB閉合，輔助電源裝置啟動之后，接通蓄電池接觸器BatK1與103線連接，蓄電池從輔助整流器ARf得到充電。當電壓檢測電路檢測到蓄電池電壓異常下降時，斷開蓄電池接觸器BatK1，停止蓄電池向負載供電。103線電源系統在整列車中貫通，在動車組啟動初期，受電弓沒有升起，APU沒有啟動，通過閉合蓄電池接觸器BatK1與102線電源系統連接，從蓄電池獲得DC 90 V電壓。動車組上電完畢，閉合輔助整流器接觸器ArfK，103線從輔助整流器獲得DC 100 V電源。103B線系統平時通過應急燈切換接觸器RrLpCgK的常閉接點，由103線供電，當接觸網停電時，經由RrLpCgK的常開接點，由102線供電。115線系統經由蓄電池接觸器BatK2閉合與103線接通，給空調控制、自動門、影視系統等提供電源。118A線系統給1、8號車的列車無線裝置供電，正常情況下，經由無線電蓄電池切換接觸器TWEmCgK的常閉觸點從103線系統獲得DC 100 V電源。當接觸網停電時，無線電蓄電池切換接觸器TWEmCgK常閉觸點斷開，常開觸點閉合，從無線電蓄電池TWBat供電。無線電蓄電池TWBat經由103線充電，在母線與蓄電池之間有個功率二極管，避免反充。

2 擴展供電

2.1 3次電源擴展供電

牽引變壓器輔助繞組輸出單相AC 400 V、50 Hz不穩定電源通過交流電磁接觸器ACK1連接704、754線。設置交流電磁接觸器ACK2防止來自相鄰兩個變壓器系統的電源的混亂接觸，保持不間斷打開。當一臺牽引變壓器出現故障時，通過監控器的顯示器輸入3次電源感應指令，將704、754線在編組中貫穿，由另一臺變壓器3次繞組供給電源。但當由外部電源供電時，外部電源繼電器EXR2的常閉接點處于打開狀態，則ACK1不能投入。通過連接外部電源連接器插座EXConR給列車充電。

2.2 APU擴展供電

APU1/APU2在一列編組的兩臺中有一臺發生故障情況下，通過閉合擴展供電接觸器BKK，由另一臺給編組的全部負載提供容量。APU3自帶供電轉換接觸器，并輸入另臺輔助電源裝置APU2的3相AC 400 V電壓。APU3自身的3相AC 400V電源與輸入的APU2的3相AC 400 V電源互為聯鎖，正常情況下由APU3給動力單元的通風機供電，APU3發生故障時，自動轉換到由APU2提供4、5號車的3相AC 400 V負載容量。

3 結 語

CRH380A型動車組全列車共三臺輔助電源裝置，可以輸出6種電壓制式的電源，分別為單相AC 400 V不穩定電源系統、單相AC 100 V不穩定電源系統、三相AC 400 V穩定電源系統、單相AC 100 V穩定電源系統、單相AC 220 V穩定電源系統、DC 100 V電源系統，可以為該型車復雜的用電設備供電。另外，輔助電源擴展供電技術使一臺變壓器或者輔助電源出現故障時，另一臺變壓器或者輔助電源給負載供電，保證了列車安全運行和旅客乘坐的舒適性。總之，輔助電源系統是現代高速動車組技術重要的組成部分，是維護列車許多重要功能必不可少的。

參 考 文 獻

[1] 胡學永，鄧學壽. CRH2型200km/h動車組輔助供電系統[J].機車電傳動，2008（5）：1-7.

[2] 苑豐彪，楊君.高速動車組輔助供電系統[J].機車電傳動，2009（1）：1-3.

篇10

中高頻X線技術隨著近些年的發展已曰趨成熟，但是研制大功率、高性能的開關電源仍是人們不斷努力和追求的目標。軟開關PWM技術和并聯均流技術都是當前電力電子技術發展的重點，二者結合可以很好的滿足大功率電源在性能、重量、體積、效率和可靠性等方面的要求。本論文主要結合一項工程實際項目來對大功率中高頻X線電路進行研究。具體工作如下所示。

1 中高lX線主電路面臨的技術難題

目前，阻礙中高頻X線主電路在高壓大功率交流傳動中推廣應用的主要問題有兩個：

一開始要考慮的是，中國目前的就大容量（超過200kW）電動機的供電電壓較高（6kV、10kV），但是缺乏必要的功率的變頻器，導致電壓匹配存在很大的問題；其次就是缺乏完善的功率變頻技術，具體實施起來難度較大，需要較高的成本，同時普通的水泵與風機等改造階段都有著高回報、少投資的要求，所以在形成經濟效益的階段存在較大的難度。這兩個世界上普遍存在的問題造成高壓大容量變頻調速技術得不到更好的推廣應用，所以目前全世界范圍都在重視針對處理高壓供電和用高技術生產出低成本高可靠性的變頻調速裝置存在的問題。

第二點，一般而言，在高壓供電而功率器件耐壓能力受到約束的時候，這時候串聯功率器件顯然是更加重要的手段。然而在串聯器件的時候，由于器件存在不同極電容以及動態電阻的現象。假如僅僅使用并聯R和RC的均壓并聯的手段，電路會變得日趨復雜，損耗也會進一步的增加；而且，驅動電路的器件串聯也會需要依賴于更加嚴格的驅動電路連接，所以要盡可能的保持器件串聯的同步，否則因為器件的開閉時間存在差異，電壓的承受力也會不均勻，造成器件損耗或者系統的崩潰。其次，諧波問題是變頻器普遍存在的問題，特別是大功率調頻的問題更是會顯得更加嚴重。諧波會對電網造成污染，這也會給電網系統的其他用電設施帶來嚴重的運行問題。

2 中高頻X線主電路基本的維修技術

目前X線主電路包括小的牙科X 線機、鉬靶X線機、床位邊移動X線機、小C臂X線機、數字胃腸機和CT機等都采用中、高頻高壓技術。中、高頻高壓技術可使X線高壓發生器具有體積小 ，產生的高壓波峰小 ，X線強度穩定質量高等優點。但中、高頻高壓技術X線主電路相對工頻高壓技術X線電路來講 ，更加復雜 ，維修更加困難等。主電路的許多故障 ，由于電路結構的原因 ，很難做出故障定位 ，甚至做出錯誤判斷 ，造成很大的經濟損失。

其中具體的中高頻X線主電路檢驗維修技術如下所示：

（1）在維修中高頻X線機電路的階段，一般都不會供電給高壓發生器，充分發揮模擬X線的手段的作用，在此基礎上，尤其需要注意下面幾個問題，首先就是X線模擬的手段。采用將高壓初級不向充電電容供電，IGBT不能空載，在充電電容檢測不報錯的情況下，現模擬X線操作的手段就可以得到實現；其次，主電路中主電容在關電后存有電荷，前期應該做好放電工作。避免出現電擊的現象；第三，在拆除完高壓電纜以后，施加高壓是萬萬不可取的，這樣很容易對高壓發生器造成損壞；第四，不能讓燈絲加熱電路的輸出端保持開路狀態，避免出現加熱逆變器出現損壞的情況；第五，在IGBT發生變化的期間，應該保持IGBT的種類不發生變化；針對具體的單片機板而言，通常要提前認定電路的正常狀態，然后在進行判斷，假如條件允許的話，最好選擇替換的手段來進行研究。

（2）同工頻機也可以被劃分成兩大種類，分別是檢測高壓初級電路與高壓次級電路，這樣能夠對電源輸入回路進行檢測，初級的電容充電電路在充電過程中變成了電路，中高頻X線機主線路的mA控制回路，充分利用逆變器型控來對燈絲的加熱情況進行控制，在改變直流電壓高低的基礎上，達到讓脈寬控制mA的大小的目的，因此在進行檢修的時候，要添加一個虛擬的大功率荷載在逆變器的輸出端，避免出現逆變器過熱的情況。

（3）檢查旋轉陽極。主電路一一對應的控制回路會存在一個正常運行的陽極，能夠通過高低電平或者短路的判斷陽極電路是否可以正常使用。結合X線機的自動檢測報錯功能，同時在處理故障代碼的基礎上，對電路板的指示燈進行查看，以此來找到故障存在的區間。在進調整與維修期間，應該充分發揮數字電路高低電平的作用，利用機器配置的可調的正負備用電源，根據電路點現實上的正負電平進行選擇，除此之外，電路檢修的過程要發揮電路檢修的系統的關鍵作用，要把部分點短路到高電子或低電平內部，保持機器的正常運行狀態，方便后期的維修電路工作的順利開展。

（4）通過機器的維修檢測程序，我們能夠調整與維修部分電路。對DIP開關進行設置，能夠進入進入利用鍵的增減來體現電位器阻值的變化規律，充分利用數碼開關來顯示開關指數的功能差異。

3 結論

總的來說，中高頻X線主電路由于其自身存在一定的問題與不足，所以很多時候會出現一定的電路問題。針對這種情況，我們要定期的進行檢查，一旦出現問題，立即著手進行維修，本文給出了具體維修過程中需要注意的問題，有利于我們今后開展中高頻X線主電路的維修工作，進而給其具體的應用提供了有效的保障。

參考文獻

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[3]劉琳，唐揚.模擬電路裝備數字化檢測維修通用技術研究與實現[J].水雷戰與艦船防護，2014（01）：57-61.

[4]楊宗正.簡易診斷技術用于設備中CPU及內存儲器等電路的調試和維修[A].中國機械工程學會設備維修分會.第十屆全國設備監測與診斷技術學術會議論文集[C].中國機械工程學會設備維修分會，2000：3.