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亚博APP安全有保障:模拟电子技术在潜艇中有至关重要的作用

2021-06-04 来源:亚博APP安全有保障
  • 本文摘要:随着潜艇自动化程度的提升,尤其是电力电子技术在潜艇上逐步用于,新一代的大功率电力电子器件,在材料、理论、机理、生产工艺和应用于技术等方面的研究研发,潜艇上电气设备必将会更进一步向高可靠性、节能型方向发展;潜艇的电力配电、电力前进以及电气传动等方面终将带给根本性变革而且也为电力电子技术在潜艇上普遍用于带给突破性进展。

    随着潜艇自动化程度的提升,尤其是电力电子技术在潜艇上逐步用于,新一代的大功率电力电子器件,在材料、理论、机理、生产工艺和应用于技术等方面的研究研发,潜艇上电气设备必将会更进一步向高可靠性、节能型方向发展;潜艇的电力配电、电力前进以及电气传动等方面终将带给根本性变革而且也为电力电子技术在潜艇上普遍用于带给突破性进展。  电力电子技术  电力电子技术是集电力电子器件、电力电子功率转换技术和控制技术于一体的综合性技术。

    以应用于电力电子器件和计算机为代表的控制技术,对电能展开处置和转换,是其研究的主要内容。  以来,电力半导体器件经常出现了几十种产品,但从理论、结构和工艺的创意、应用于的普遍程度和持续的发展视角来看,功率二极管、晶闸管、可变频器晶闸管(GO)和电场掌控器件(GB1为代表堤几个发展平台,从每个平台又为首长成若干涉及的器件来。每一种器件的问世,都使得功率转换电路及其控制技术大大地革新。

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    脉宽调制(IWM)电路、零电流(ZCS)零电压(ZVS等谐振硬开关电路已沦为功率转换电路的最重要组成部分。其控制技术由最初的并存元器件的仿真电路掌控,逐步发展为基于微处理器、微控制器和数字信号处理器(DSP)等全数字控制系统。  各种有所不同的功率变换器,实质是将系统输出电气参数转换为用户所必须的输入电气参数。

    最基本的电气参数有电压、电流、频率、相数、波形、功率等6项。基于电磁感应原理而问世的变压器,构建了交流电压和交流电流的自如转换,构建了高压交流电缆和低压配电到用户,使电能的方便使用沦为现实;而由于电力电子技术的变革,问世了整流器、斩波器、逆变器、变频器等各种功率变换器,已完成了频率、振幅、相数的可控转换,使电能的产生、运送、分配和应用于构建了优化,使以电能为核心的各种能量的切换,使电参数的全方位掌控和转变,下降到高效率和低功率因数的新阶段。

    电气参数的全面可控转换,使得“高效率用电和高品质用电结合”的目标正在一步步沦为现实。  当前,电力电子技术作为节约能源、节材、自动化、智能化、机电一体化的基础,于是以朝着应用于技术高频化、硬件结构模块化、产品性能绿色简化的方向发展。在不远处的将来,电力电子技术将使传动装置、电源技术更为成熟期、经济、简单。

    当代应用科学的许多新的发展都与电力电子技术密切联成在一起,尤其是和功率控制系统联系在一起,如电气传动、通讯电源、变频调压、机车机车、电力运送、电动汽车、储能电池,以及日新月异的基于高速数据处理的个人电脑和通讯设备等,如果没电力电子功率掌控做到反对,这些新技术的变革就难以实现。电力电子技术广泛应用,对高效节约能源和自动化技术的发展有极大的推展起到。  电力电子技术在潜艇上的应用于  电力电子技术在潜艇上的应用于和普及沦为必定,主要反映在电力配电系统、电力前进系统以及电气传动等方面。  电力电子技术在电力配电系统中的应用于  随着电力电子技术的飞速发展,电力配电系统中从电源到阻抗每一个环节都有相当大的发展。

    基于电力电子技术的配电系统具备很好的阻抗调节和瞬态特性,如果配电结构合理,其配电系统具备很高的故障容错性,尤其限于于几乎独立国家或半独立国家的配电系统中,如舰船、潜艇、飞机、航天器等领域。  传统上,常规动力潜艇配电网络使用的是集中于辐射式供电模式给全艇阻抗供电。

    用电阻抗还包括动力系统中的前进电机及辅助设备、各种辅机、观通导航系统设备、指挥官操艇设备等。前进电机一般使用直流电机,辅机则还包括了艇上所有的直流电机和交流电机及各种掌控设备。直流辅机电网和50HZ交流电网的阻抗用户较多,为主要供电网络,其他电网为次级供电网络。

    直流辅机电网是艇上一次供电网络,它向全艇直流辅机及各个二次电网供电。早期潜艇的各次级网络电源皆由变流机组取得。由于电力电子技术的发展以及半导体电源器件性能的提高,各次级供电网络电源由变流机组逐步过渡到现在的电力电子变流装置(斩波器、逆变器等)对于直流阻抗,使用的是DC/D(变换器日渐波器)对于交流阻抗,使用的是DC/AC变换器(逆变器)必要优点:体积小、费用较低、不易确保。

      基于电力电子技术的发展,在潜艇上构建分布式供电模式才需要沦为有可能。潜艇分布式供电(即区域配电)的设想是:仅有使直流电网跨越全船,将要蓄电池组和柴油发电机组输入的直流电通过主干电缆和直流配电板、直流配电箱输送到全艇的直流用户,各舱室成立阻抗中心,阻抗中心由模块式电源转换装置构成,即在有所不同舱室根据有所不同的阻抗拒绝设置有所不同的电源转换模块,从而中止过去延用的各种变流机组。  电源转换装置根据阻抗的必须,展开平仍然、递仍然、直一交、交一交以及双向递仍然等电源切换,获取此舱室中负载所需的任何形式的电力。

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    而且所有的电路维护都可以由变流装置已完成,很大地减少故障电路,显著高于目前用于的系统。这种配电方式对潜艇总段修建、潜艇改装成尤其便利,增加了穿越水密隔壁的电缆数,在隔壁上除主干电缆和观通、导航系统、掌控电缆外,中止了辐射式配电方所不存在的各种电网的横向馈电电缆;变流装置具备通用性;有利于潜艇构建全船辅机交流化。构建区域供电,模块式电源转换装置的设计必不可少。

    下面明确提出一种基于电力电子积木式模块化结构可供潜艇模块式电源转换装置设计。  电力电子积木式模块化结构(PorElecronCBuiUngBOkPEBB)概念最先是由美国海军研究所为设计舰艇的分布式供电而明确提出的|1.PEBB不是指一般来说以模块PCB形式经常出现的全然功率电源器件,如可变频器晶闸管(GTO)、大功率填充晶体管(G1R)、功率场效应管(MCSFET)、绝缘栅极晶体管(EB!)集成化门近于换流晶闸管(GCT)以及驱动电路PCB在一起的P等,而是一种针对分布式电源系统展开区分和结构的新的模块化概念,它是车站在系统层面对电路合理区分,提取出有具备完全相同功能或相近特征。


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