該放大電路和光電耦合電路采用電壓反饋。pc817是常用的線性光藕,在各種要求比較精密的功能電路中常常被當作耦合器件,具有上下級電路完全隔離的作用,相互不產生影響。LM358內部包括有兩個獨立的、高增益、內部頻率補償的雙運算放大器,適合于電源電壓范圍很寬的單電源使用,也適用于雙電源工作模式,在推薦的工作條件下,電源電流與 電源電壓無關。
上傳時間: 2022-06-18
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論文的主要工作和研究成果可以概括為以下幾個方面:1,分析了微波射頻濾波器的基本原理,頻率變換規則。闡述了微波濾波器的新技術及其應用.2,研究分析了螺旋濾波器的基本理論,設計了一種工作在VHF/UHF波段的螺旋腔體帶阻濾波器。論文以傳統的帶狀線帶阻濾波器作為著手點,采用電容耦合短截線諧振結構,將同軸線諧振器變換成螺旋線結構,有效地縮小了濾波器的體積。3,提出了一種結構新額的微帶平面結構濾波器,采用雙模諧振器結構形式。V/在輻射貼片上開十字交叉槽線來降低諧振頻率。濾波器的輸入輸出請振臂使用L形開路結構,帶外抑制非常好,高達-33dB,二次諧波被推移到基波的3倍頻以外。論文采用理論分析與計算機輔助設計相結合的設計理念。對螺旋腔體帶阻濾波器和雙模微帶帶通濾波器進行了實物加工,實測結果與仿真結果相吻合.關鍵詞:射頻;濾波器;螺旋諧振器:雙模諧振器
標簽: 射頻濾波器
上傳時間: 2022-06-20
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本文對直驅式變速恒頻風力發電領域的關鍵技術從理論到仿真進行了較為全面深入的研究,在詳細分析直驅式風力發電系統的特點和已有最大功率跟蹤算法的基礎上,確立了由梯形波永磁同步發電機、三相不可控整流橋、直流升壓電路、全橋逆變器構成的并網主電路拓撲結構,提出了通過控制直流升壓電路的占空比,以使風機獲得最大功率的跟蹤算法,同時增加速度估算控制方法,以提高系統的響應速度。 由直流升壓電路中儲能大電感的存在,迫使發電機的各相電流為梯形波,為了發電機輸出功率平穩,減小系統的轉矩脈動,則發電機的電動勢最好是梯形波。梯形波永磁同步發電機發出的三相電壓為梯形波,通過整流橋整流之后,獲得脈動較小的整流直流電壓,特別適合于大電感濾波,同時電磁轉矩脈動小,系統振動噪聲低。該電機可以和風力機直接耦合,適用于大型低速風力發電系統。三相不可控整流具有可靠性高,簡化硬件電路;直流變換電路可將整流后的直流電壓提升到逆變器所需的幅值基本恒定的直流電壓,經逆變器逆變后并網。最大功率跟蹤算法的提出能夠使風電系統快速跟蹤風速的變化,維持最佳葉尖速比,捕獲最大風能。 本文還利用仿真軟件MATLAB/Simulink平臺搭建了仿真模塊并進行了動態仿真,對所設計的最大功率跟蹤算法進行仿真分析。結果表明,該算法具有較快的系統響應,速度估算器也能較快的跟蹤變化的實際轉速。
上傳時間: 2013-04-24
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超聲波電機(Ultrasonic Motor)是近二十年來發展起來的一種新原理電機,其原理不同于傳統的電磁型電機,它是利用壓電陶瓷的逆壓電效應激發超聲振動,借助彈性體諧振放大,通過摩擦耦合產生旋轉運動或直線運動.其顯著特點是低轉速、大力矩、可用于直接驅動、結構簡單、電磁兼容性好并具有斷電自鎖等功能,在某些特殊領域內已取得了一席之地.超聲波電機形式多樣,其中縱扭復合型超聲波電機的輸出力矩最高能達到行波型超聲波電機的十幾倍,且控制性能更好,因此縱扭復合型超聲波電機的研究可以便超聲波電機的應用得到進一步的拓展.前幾年,輸出力矩大于1Nm的超聲波電機研究主要集中在日本幾家研究機構,國內對于大力矩高精度電機的研究幾乎是空白.近幾年,國內紛紛對具有大力矩輸出特性的縱扭復合型超聲波電機展開了研究,浙江大學、南京航天航空大學、清華大學等.該文以具有大力矩輸出的縱扭復合型超聲波電機作為研究對象,對其摩擦驅動模型、振動模態、摩擦材料的選擇、電機結構設計及優化和測控系統等進行了系統全面的研究,并在此基礎上研制了兩套樣機,每套樣機的最大力矩在10Nm以上,且定位精度達到0.025度,形成了大力矩高精度縱扭復合型超聲波電機的理論和實驗基礎.
上傳時間: 2013-05-21
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從雙饋電機的基本工作原理出發,分析雙饋電機調速的特點,引入矢量控制技術,進行坐標變換,得出雙饋電機同步坐標系上的數學模型.用MATLAB的S函數建立雙饋電機仿真模型,對雙饋電機起動性能進行分析.對雙饋電機的調速性能進行了詳細討論,得知雙饋電機要完全進行調速必須實現MT軸轉子電壓矢量的完全解耦.為此我們確定雙饋電機調速時的矢量控制策略即轉子電流定向的矢量控制.在進行定子磁場定向后,保持轉子電流與定子磁鏈相垂直,進行轉子電流定向.雙饋電機轉子電流定向矢量控制調速系統完全分為兩個通道,解除了雙饋電機的內部耦合,實現電機的勵磁電流與轉距電流的分別控制,使雙饋電機的調速性能優異.試驗證明調速系統具有變頻器功率小、功率因數高、動態性能好、調速范圍廣等優點,適用于風機、泵類負載的調速,有良好的工業應用前景.
上傳時間: 2013-07-02
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超聲波電機(Ultrasonic Motor,簡稱USM)是近二十年來發展起來的一種新型驅動裝置,該電機不同于傳統的電磁感應電機,它是利用壓電陶瓷的逆壓電效應激發超聲振動,借助彈性體諧振放大,通過摩擦耦合產生旋轉運動或直線運動.這種電機的具有響應快、結構緊湊、低轉速、大力矩、不受電磁干擾、斷電自鎖等優點,在微型機械、機器人、精密儀器、家用電器、航空航天、汽車等方面有著廣泛的應用前景.隨著超聲波電機的推廣應用和產業化發展的需要,對超聲波電機的驅動和控制技術的研究就非常必要了,小型化、通用化、高性能的驅動電源和簡單而又實用的控制技術已成為國內外研究的熱點.該文對于單一的定位控制,研究一種簡單且控制精度高的控制算法,結合所研制的縱扭復合型超聲波電機樣機,實現了高精度(0.010度)的定位控制,另對基于高性能DSP的驅動電源進行了初步的探討和研究,研制了通用性較高的驅動電源.該文開展的主要研究工作和取得的成果如下:1.簡要地介紹了超聲波電機的原理、發展歷史和特點,重點分析了超聲波電機驅動電源和定位控制的研究進展和存在的問題,從而引出該碩士論文的研究意義和主要內容.2.從理論和實驗上揭示這種電機具有的高分辨率和步進特性實質,提出了利用此特性實現高精度的定位控制策略——步進定位法,并分析了影響其定位精度的因素,結合所研制的縱扭復合型超聲波電機樣機,實現了高精度(0.010度)的定位控制,并確定了相關控制參數的選擇準則.3.簡要介紹了常用開關變換器結構,設計了以MOSFET為開關器件的半橋式逆變功率電路.介紹了高性能DSP(TMS320LF2407)為核心的控制信號發生電路和以UC3842為控制芯片的可調壓直流電源,結合控制電路和功率變換電路獲得了驅動超聲波電機所需兩項幅值、頻率、相位可調的交變方波,具有較高的通用性,為進一步開展運用較復雜控制策略的超聲波電機位置和速度伺服控制研究打下一定基礎.
上傳時間: 2013-04-24
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艦船、飛機、移動通訊、石油鉆井平臺等獨立系統中有許多交直流電力并存的場合,需要實現發供電系統的小型化、高功率密度、高可靠性以及高品質。常規的電勵磁發電機因為帶有電刷使供電系統的運行安全存在隱患,并且勵磁機的使用增加了電機的體積和損耗。為使系統節能高效,本文設計并制作了應用于獨立交直流電力系統的交直流永磁同步發電機。永磁電機定子上帶有三套三相繞組,一套繞組用于提供交流電力,其余的兩套繞組相位互差30度電角度,接整流器為直流負載供電。文中對電機的設計以及電機的基本性能進行探討。為了減小永磁發電機的電壓調整率,在電機的交軸與電機的永磁磁極尾部之間加一軟磁材料,通過增加電機負載時的交軸電抗壓降,來改善電機的電壓調整率。 首先,針對永磁電機設計的特殊性,應用二維有限元法計算電機的電磁場以確定電機的主要尺寸,并討論了不同軟磁材料尺寸對電機的影響。文中還根據電磁場的計算結果,應用傅立葉級數計算了電機的空載感應電動勢以用于預測電機的性能,使用能量攝動法計算了計及飽和、槽影響下的電機電感參數。考慮到永磁材料的溫度性能問題,應用電磁場和溫度場耦合的方式計算了電機穩態時的溫度場。 然后,為了了解永磁同步發電機的主要電磁關系,研究了電機的數學模型,推導了考慮漏磁時具有三套互差一定電角度三相繞組的永磁發電機在dq0坐標系下的方程,可以看到,在dq0坐標系下電機的電感參數為常數。這樣,利用這個特性,在對電機運行性能進行研究時,可以得到簡化電磁方程。根據電機穩態運行時的方程,得到了電機的向量圖。 因為帶有多套繞組的永磁電機中含有較多的諧波,而采用dq0坐標系下的方程會忽略掉氣隙磁場中的諧波分量,為了對電機的仿真更加精確,電機仿真時采用電機在ABC坐標系下的基本電磁方程。應用Matlab/SimPowerSystems中的模塊搭建電機的仿真模型,永磁體的影響用感應電動勢來表示。根據仿真結果與樣機試驗結果的比較發現,兩者吻合良好。 另外,本文還設計了一臺電勵磁的交直流發電機,電磁設計結果表明,永磁電機在體積、重量、效率方面都很有優勢。
上傳時間: 2013-04-24
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本課題是國家自然科學基金重點資助項目“微型燃氣輪機一高速發電機分布式發電與能量轉換系統研究”(50437010)的部分研究內容。高速電機的體積小、功率密度大和效率高,正在成為電機領域的研究熱點之一。高速電機的主要特點有兩個:一是轉子的高速旋轉,二是定子繞組電流和鐵心中磁通的高頻率,由此決定了不同于普通電機的高速電機特有的關鍵技術。本文針對高速永磁電機的機械與電磁特性及其關鍵技術進行了深入地研究,主要包括以下內容: 首先,進行了高速永磁電機轉子的結構設計與強度分析。根據永磁體抗壓強度遠大于抗拉強度的特點,提出了一種采用整體永磁體外加非導磁高強度合金鋼護套的新型轉子結構。永磁體與護套之間采用過盈配合,用護套對永磁體施加的靜態預壓力抵消高速旋轉離心力產生的拉應力,使永磁體高速旋轉時仍承受一定的壓應力,從而保證永磁轉子的安全運行。基于彈性力學厚壁筒理論與有限元接觸理論,建立了新型高速永磁轉子應力計算模型,確定了護套和永磁體之間的過盈量,計算了永磁體和護套中的應力分布。該種轉子結構和強度計算方法已應用于高速永磁電機的樣機設計。 其次,進行了高速永磁轉子的剛度分析和磁力軸承—轉子系統的臨界轉速計算。基于電磁場理論分析了磁力軸承支承的各向同性,利用氣隙靜態偏置磁通密度計算了磁力軸承的線性支承剛度,在對高速電機轉子結構離散化的基礎上建立了磁力軸承—轉子系統的動力學方程,采用有限元法計算了高速永磁電機轉子的臨界轉速。利用該計算方法設計的1臺采用磁力軸承的高速電機,已成功實現60000r/min的運行。 再次,進行了高速永磁電機的定子設計,提出了一種新型環形繞組結構。環型繞組線圈的下層邊放在定子鐵心的6個槽中,而上層邊分布在定子鐵心軛部外緣的24個槽中,不但增加了定子表面的通風散熱面積,使冷卻氣流直接冷卻定子繞組,更為重要的是,解決了傳統2極電機繞組端部軸向過長的難題,使轉子軸向長度大為縮短,從而增加了高速永磁電機轉子系統的剛度。 然后,采用場路耦合以及解析與實驗相結合的方法,分析計算了高速永磁電機的損耗和溫升,并對高速永磁發電機的電磁特性進行了仿真。高速電機的優點是體積小和功率密度大,然而隨之而來的缺點是單位體積的損耗大,以及因散熱面積小造成的散熱困難。損耗和溫升的準確計算對高速電機的安全運行至關重要。為了準確計算高速電機的高頻鐵耗,對定子鐵心所采用的各向異性冷軋電工鋼片制作的試件,進行了不同頻率和不同軋制方向的導磁性能和損耗系數測定。然后采用場路耦合的方法,分析計算了高速電機的定子鐵耗和銅耗、轉子護套和永磁體內的高頻附加損耗以及轉子表面的風磨損耗。在損耗分析的基礎上,計算了高速電機的溫升。最后,設計制造了一臺額定轉速為60000r/min的高速永磁電機試驗樣機,并進行了初步的試驗研究。測量了電機在不同轉速下空載運行時的定、轉子溫升及定子繞組的反電動勢波形。通過與仿真結果的對比,部分驗證了高速永磁電機理論分析和設計方法的正確性。在此基礎上,提出一種高速永磁電機的改進設計方案,為進一步的研究工作打下了基礎。
上傳時間: 2013-04-24
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直流偏磁是變壓器的一種非正常工作狀態,是指在變壓器的勵磁電流中出現了直流分量。在直流輸電系統中,由于換流站的工作特性,有直流電流分量流過換流變壓器的繞組,產生直流偏磁現象,這一現象將對換流變壓器的正常運行產生不利的影響,如勵磁電流發生畸變、變壓器鐵心損耗增加及鐵心高度飽和引起的漏磁通增加。因此,從電磁場的角度分析這一現象是必要的。 由于鐵磁材料的非線性,不能應用疊加原理分析直流偏磁時的勵磁情況。為此,本文應用了二維瞬態場路直接耦合有限元法,借助大型有限元分析軟件Ansoft,定量分析了在不同等級直流偏磁電流作用下,換流變壓器空載運行狀態下的勵磁電流波形情況,結果表明,直流偏磁使鐵心中的磁通密度發生偏移,對應的勵磁電流波形呈現正負半波極不對稱的形狀,并且直流偏磁量越大勵磁電流的畸變越嚴重。 在求出直流偏磁量與勵磁電流峰值關系的基礎上,應用一種基于鐵心空載損耗數據的方法,定量分析了在不同等級直流偏磁電流作用下,換流變壓器鐵心損耗情況,結果表明,隨著直流偏磁電流的增加,鐵心損耗也會隨之增加,這會導致鐵心溫升上升,嚴重時會導致鐵心局部過熱,影響變壓器的正常運行。 在漏磁場分析中,討論了變壓器漏磁場的類型和作用,經過合理簡化,建立了換流變壓器二維漏磁場計算模型,應用二維瞬態場路直接耦合有限元法,分析了不同等級直流偏磁電流作用下,換流變壓器漏磁場分布情況,結果表明,隨著直流偏磁量的增加,不同位置處漏磁場分量的變化規律基本不變,但漏磁在增加,且不同位置漏磁分量增加的速率不同。
上傳時間: 2013-06-25
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電力變壓器的渦流損耗及其在電力變壓器中造成的局部過熱問題是電力變壓器設計計算中的一個關鍵問題。電力變壓器的容量越大,漏磁場就越強,渦流損耗也就越大,以及由渦流損耗造成的局部過熱問題也就越突出。因此,如何解決這一問題就顯得至關重要。 文中首先介紹了電力變壓器渦流損耗與溫升計算的意義和目的,并論述了電力變壓器漏磁場、溫度場問題的國內外研究概況。本文應用電力變壓器和有限元的基本理論,使用大型通用有限元分析軟件Ansys對變壓器的磁場和溫度場進行分析與計算。首先建立電力變壓器三維分析模型,對電力變壓器的三維漏磁場進行準確的計算,得出了繞組及結構件上的磁感應強度分布,并對繞組中的軸向漏磁場及輻向漏磁場進行了分析對比。在此基礎上計算了由變壓器漏磁場引起的結構件渦流損耗,并把計算結果與實驗數據進行了比較,結果基本吻合,說明了計算結果的正確性及用Ansys軟件仿真分析的可行性。根據磁場分析的結果給出了減小各結構件漏磁場和渦流損耗的方法,分析了在油箱壁上安裝電磁屏蔽和對拉板開槽的作用。 在計算出繞組及結構件中渦流損耗的基礎上,對電力變壓器進行了磁—流—熱耦合場分析,采用間接耦合的方法將磁場得出的焦耳熱作為流場分析的載荷,使流場與溫度場進行耦合,得出繞組及結構件上的溫度場分布。應用相關理論對所得結果進行了分析以及提出了降低溫度的方法。論文最后使用VB語言編制了變壓器磁場、溫度場分析的仿真軟件界面,實現了參數化建模,加載,并可以從結果數據庫中提出結果數據。
上傳時間: 2013-05-22
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