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基于部分元等效电路的外旁通柜寄生参数分析

作　者: 钟澎
导　师: 张波；丘东元
学　校: 华南理工大学
专　业: 电力电子与电力传动
关键词: PEEC parasitic parameters external bypass cabinet current sharing
分类号: TL623
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 67次
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内容摘要

外旁通柜是ITER整流电源系统中过流和过压保护的重要组成部分,最恶劣情况下有约300kA的最大峰值直流脉冲电流通过,因此需要多个并联支路来分担短路电流。实际运行中,各并联支路存在各种寄生参数,会造成各支路的电流不均衡,导致个别器件过载而影响整个设备的正常运行。为了提高器件运行的稳定性和可靠性,必须使设备的寄生参数分布在一个合理的范围。部分元等效电路(PEEC)是一种有效的电路建模和寄生参数提取方法。本文通过PEEC法建立了外旁通柜相对精确的电路模型,提出了考虑均流效果的改进措施,主要研究内容如下:1)介绍了部分元等效电路的原理和分析方法。描述系统的改进节点法方程(MNA)代替了具体的等效电路,在Matlab环境下将部分元等效电路应用于单层PCB中寄生效应的分析,并采用解析法验证部分元等效电路的数值分析结果的正确性。2)在外旁通柜原有设计的基础上,利用PEEC方法对外旁通柜进行了电路建模和寄生参数计算,通过仿真和定性对照实验对计算结果进行了验证。3)在考虑均流的基础上提出几种外旁通柜的改进方法,包括支路间距的调整,圆盘阶梯式对称结构,以及串联电抗器和叠层功率母线方法。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第一章引言  9-14
  1.1 研究背景  9-11
  1.2 寄生参数的提取方法  11-12
  1.3 部分元等效电路的简介  12
  1.4 本文研究内容  12-13
  1.5 本章小结  13-14
第二章部分元等效电路  14-23
  2.1 概述  14
  2.2 部分元等效电路的原理  14-21
    2.2.1 基本原理  14-16
    2.2.2 求解方法  16-17
    2.2.3 寄生参数的计算  17-20
    2.2.4 部分元的矩阵方程及求解  20-21
  2.3 部分元等效电路的应用软件  21-22
  2.4 本章小结  22-23
第三章改进的部分元等效电路  23-38
  3.1 概述  23
  3.2 模型的设计  23-24
  3.2 寄生参数的计算  24
  3.3 支路电流和节点电势能的分段求解  24-28
  3.4 解析法的验证  28-35
    3.4.1 解析法简介  28-29
    3.4.2 解析法的应用  29-33
    3.4.3 PEEC方法和解析法的比较  33-35
  3.5 PCB的辐射问题  35-37
  3.6 本章小结  37-38
第四章外旁通柜的寄生参数分析和对照试验  38-45
  4.1 概述  38
  4.2 外旁通柜简化模型中的寄生参数  38-41
  4.3 仿真和实验  41-44
    4.3.1 仿真结果  41
    4.3.2 实验的主电路  41-42
    4.3.3 定性对照实验结果  42-44
  4.4 本章小结  44-45
第五章外旁通柜的均流改善措施  45-55
  5.1 概述  45
  5.2 外旁通柜的均流改善措施一：支路间距的调整  45-48
    5.2.1 调整的根据  45-47
    5.2.2 调整后的寄生参数及仿真结果  47-48
  5.3 外旁通柜的均流改善措施二：圆盘轴式对称结构  48-52
    5.3.1 建模  48-50
    5.3.2 力、热稳定性检验  50-52
  5.4 其他措施  52-54
  5.5 本章小结  54-55
结论与展望  55-57
参考文献  57-61
攻读硕士学位期间取得的研究成果  61-62
致谢  62-63

基于部分元等效电路的外旁通柜寄生参数分析

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