該文通過大量的文獻資料閱讀,對永磁同步電機及其相關技術的發展、現狀和趨勢有了一個比較全面的理解,在此基礎上,詳細分析了永磁同步電機轉矩直接控制的機理,并提出了一套相應的轉矩直接控制方案,建立了仿真和試驗平臺,進行了仿真分析和實驗研究,獲得了有價值的研究成果.該文的主要內容包括:(1)由空間矢量模型推導出永磁同步電機的磁鏈、電壓和轉矩的公式,描述了永磁同步電機轉矩直接控制的基本控制機理,分析了永磁同步電機與感應電機的轉矩直接控制方式上的不同之處以及轉矩直接控制對永磁同步電機的要求.(2)在對永磁同步電機運行機理的分析基礎之上,討論了永磁同步電機轉矩直接控制系統中各個控制子模塊的功能和具體的實現方式,提出了一套永磁同步電機轉矩直接控制的具體實施方案,并根據這套方案建立了基于Simulink(Matlab)的永磁同步電機轉矩直接控制仿直模型,對所出的控制方案進行了仿真分析.(3)在理論研究的基礎之上,設計研制了一套基于DSP+IPM的永磁同步電機轉矩直接控制實驗系統,編寫了控制程序軟件,進行了永磁同步電機運行實驗.
上傳時間: 2013-05-29
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能量變換器是一種新型高壓發電機,采用高壓交聯聚乙烯(XLPE)電纜作為定子繞組,這種革新結構使其能夠輸出高電壓,從而可以直接并網。因此,對能量變換器的運行進行系統地研究是極為必要的。本文針對能量變換器小值振蕩和穩定性進行了深入地研究。 本文首先介紹了能量變換器的發展背景和國內外的研究現狀,詳盡分析了研究大型同步發電機和能量變換器穩定性的意義。 然后,本文對能量變換器靜態穩定運行進行了分析,建立了能量變換器靜態穩定運行時的數學模型,推導出了能量變換器靜態穩定功率特性和靜態穩定功率極限的表達式。并分析了勵磁調節對能量變換器靜態功率特性的影響,應用對比研究的方法,證明了能量變換器的靜態穩定儲備系數和靜態穩定功率極限都比傳統同步發電機高。 本文同時結合能量變換器樣機參數,系統分析了其穩態小值振蕩的物理過程,推導了能量變換器小值振蕩時的整步轉矩系數、阻尼轉矩系數和電流、轉矩、電磁功率各微變量的表達式,并通過仿真分析,歸納出了不計定子電阻和線路阻抗時能量變換器相應微變量的變化規律。此外,本文對考慮勵磁調節作用時小值振蕩各微變量的變化進行了仿真研究,給出了此狀態下相應微變量的變化規律。 最后,本文對能量變換器系統在線路發生單相短路、相間短路和兩相接地短路故障時的物理過程進行了分析,繪制了能量變換器正常運行和故障運行時的電氣圖與等值電路,結合等值電路推導了能量變換器相應故障狀態下的功率表達式,并通過仿真分析與對比研究,給出了能量變換器系統在線路發生單相短路、相間短路和兩相接地短路故障時的極限切除時間,得到了能量變換器的動態穩定極限。 本文所得結論對能量變換器合理可靠的設計及運行提供了依據,具有一定的理論意義和實用價值。
上傳時間: 2013-04-24
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該論文在研究永磁同步電動機運行原理的基礎上詳細討論了其變頻調速的理論并且設計了一套基于DSP的永磁同步電動機磁場定向矢量控制系統.永磁同步電動機相對感應電動機來說具有體積小、效率高以及功率密度大等優點,因此自從上個世紀80年代,隨著永磁材料性能價格比的不斷提高,以及電力電子器件的進一步發展,永磁同步電動機的研究也進入了一個新的階段.永磁同步電動機既區別于感應電動機又與電勵磁同步電動機相比有自身的特點,因此該論文首先從永磁同步電動機的本身出發,討論了其穩態運行原理,分析了永磁同步電動機的轉矩特性、功率特性及效率.矢量控制理論的發明是交流調速領域中的一個重大突破,該論文詳細討論了永磁同步電動機的矢量控制,在推導其精確數學模型的基礎上分析了矢量控制理論用于永磁同步電動機控制的幾種電路控制策略,包括了i<,d>=0控制、cosψ=1控制,以及最大轉矩/電流控制方式,并且開發出基于DSP的全數字永磁同步電動機的矢量控制系統,給出了其軟、硬件的設計方案.弱磁控制是永磁同步電動機矢量控制又一方面,論文分析了永磁同步電動機弱磁調速的原理以及弱磁擴速困難的原因,并由此提出了兩種特殊轉子結構的新弱磁方案.直接轉矩控制是繼矢量控制后交流調速領域的又一個高性能控制方法,論文最后討論了直接轉矩控制理論在永磁同步電動機控制上的運用,并使MATLAB工具對永磁同步電動機的直接轉矩控制系統進行了仿真研究,仿真結果表明,直接轉矩控制具有動態性能好,靜差小以及魯棒性好的特點.
上傳時間: 2013-07-06
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該文介紹了一種新型高壓發電機電力發生器,它無需升壓變壓器即可直接連接到電網,其定子采用多層同心式繞組,槽內導體為高壓電纜,高壓電纜的引入克服了傳統發電機輸出電壓不能高于36kV的限制;并簡要介紹了這種發電機的全新設計與應用前景;最后針對電力發生器不同于傳統發電機的結構,借助有限元分析軟件進行了端部的建模、端部磁場、端部漏抗與端部電磁力的求解.文中圍繞一模型樣機,首先介紹了三維渦流場計算與利用磁場儲能進行參數計算的理論基礎.之后進行了對定子端部區域的建模,由于電力發生器采用多層同心式繞組,其端部結構較為復雜,這對模型的建立、剖分都帶來了相當大的難度.為了達到簡化分析計算的目的,我們對所求解的實際模型進行了簡化處理,并闡述了簡化的理論根據.在此基礎上,詳細介紹了如何利用有限元分析軟件ANSYS進行具體分析計算,包括網格剖分、電流加載及邊界條件的處理.最后得出了端部磁場矢量分布圖,端部漏抗值及端部繞組的電磁力分布規律.該文采用了簡化模型的方法進行計算,為了驗證簡化的合理性,我們進行了實例計算驗證.結果表明,文中所采用的簡化方法是合理的.該文所進行端部磁場、端部漏抗及端部電磁力計算,為進一步分析其他工況下電力發生器端部電磁力及振動提供了參考.
上傳時間: 2013-06-26
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永磁無刷直流電動機是一種先進的集電力電子變換器與永磁電機本體于一體的機電一體化系統,它既具備交流電動機結構簡單、運行可靠、維護方便的一系列優點,又具備直流電動機運行效率高、無勵磁損耗以及調速性能好的諸多特點.正是由于這些原因,自上世紀末起,逐漸形成永磁無刷直流電機的研究熱潮.在此背景下,本文以此為課題,對永磁無刷直流電機系統進行了一些理論分析和實踐應用.本文首先在綜合國內外有關文獻的基礎上,分析了永磁無刷直流電機的發展歷程、現狀和趨勢,提出了目前存在的一些問題.介紹了永磁無刷直流電機的結構和運行原理,推導出永磁無刷直流電機的數學模型.針對永磁無刷直流電機的轉矩脈動,本文詳細分析了各種調制斬波方式對注入電機電流以及轉矩脈動的影響,比較分析各種斬波方式下系統運行情況,提出一種有利于減少轉矩波動的斬波方式.同時,本文還提出了一種回饋制動的方式,進一步提升系統性能,節約能源.在大型永磁電機磁極設計中,通常采用多塊磁鋼來組成勵磁磁極.考慮到磁鋼本體的分散性和加工誤差,本文從工程實際應用出發,提出了一種磁鋼優化配置方法,保證每個磁極中各段磁鋼產生的合成磁密幅值接近相等且通量均衡,從電機本體設計角度上提高系統性能.本文在理論分析基礎上,以單片機和功率智能模塊為硬件平臺,實現了一套多相永磁無刷直流電機系統.針對理論分析,進行了各種方案的比較分析,經過試驗結果和仿真分析結果,進一步支持了論證了理論分析正確性和實用性.同時,對于實際應用中的一些問題,本文也做了一些工作,提出一些分析和改進.
上傳時間: 2013-08-04
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本文對家用電器中語音識別技術的DSP實現進行了研究。文章介紹了語音識別技術的基本概念,討論了語音識別系統的組成和實現的技術;詳細分析了構成語音識別系統的四個組成部分,包括語音信號數字化與預處理、語音的端點檢測、特征提取與模式匹配。著重介紹了實現端點檢測的短時平均能量與短時平均過零率分析,語音信號的線性預測分析及在此基礎之上的倒譜特征參數,以及實現模式匹配的常用的矢量量化技術、動態時間規整技術和隱馬爾可夫模型;根據提出的語音識別系統的構成,介紹了在MATLAB6.5上實現了采用動態時間規整算法的識別系統的仿真分析。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著電力電子器件、永磁材料、微機、新型控制理論和電機理論的發展,無刷直流電機的技術優勢逐漸凸顯,近年來在各種驅動、伺服和控制領域得到了迅速的推廣應用。大功率無刷直流電機在國外已經成功應用于對系統效率、可靠性要求較高的場合,在國內,近年來也引起了廣泛興趣。本課題對大功率無刷直流電機進行預研,以兩臺無刷直流電機樣機為研究對象進行分析和電磁設計研究。首先計及電樞繞組電感,從分析換相過程入手,建立了三相星型六狀態工作模式下,電壓源型無刷直流電機的數學模型,并基于此模型,通過仿真和實驗,對該種無刷直流電機的電磁轉矩系數、反電勢系數、機械特性和電樞等效電阻等進行了深入研究,分析表明電樞繞組電感對上述各系數和特性存在較大影響,因此在大功率無刷直流電機設計和分析中,電樞繞組電感必須予以考慮。其次,本文對等效磁路法、電磁場有限元法和等效磁網絡法以及它們在無刷直流電機電磁設計中的應用進行了比較研究,提出了采用有限元法計算漏磁系數、計算極弧系數、電樞計算長度和氣隙系數,然后把它們應用到等效磁路法中進行空載特性計算,而采用電磁場有限元法分析負載特性的場路結合法。以此為基礎,編制了無刷直流電機電磁設計軟件,并將其應用于兩臺樣機的設計,通過與電磁場有限元法計算結果和實驗數據進行對比,驗證了該方法的準確性。最后對兩臺樣機的電樞反應及其影響進行了仿真和實驗研究,分析發現q軸電樞反應是影響切向磁化結構的無刷直流電機性能的主要因素,設計中需采取措施抑制q軸電樞反應的影響。
上傳時間: 2013-04-24
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動力傳動中的直線往復運動往往是通過旋轉運動在傳動裝置的作用下實現的。因此,頻繁的高速和低速的傳遞運動裝置的較好選擇是直線開關磁阻電機(LSRM)。但是,這種電機很少得到運用,這是因為LSRM的數學模型很難準確建立,它的固有的牽引力脈動(類似于旋轉開關磁阻電機的轉矩脈動)也很難克服,因而控制起來比較困難。隨著電力電子技術和數字技術的發展,直線開關磁阻電機以其簡單結實的電機結構、優越的性能和經濟指標,近年來受到學術界的極大關注,不少大學和研究機構都開展了研究工作,取得了一定的成就。本文在“通過先進的控制策略簡化機械裝置”的指導思想下,結合目前國際學術界的最新研究成果,對直線開關磁阻電機的理論、結構設計和系統仿真進行了一系列的研究。 本文從最基本的理論公式推導出直線開關磁阻電機的數學模型,并在此基礎上結合具體參數進行電機的結構設計,分析了各參數的靜態特性,推導出動態方程和傳遞函數,建立了非線性動態模型,利用該模型進行系統的動態特性分析,給出仿真結果;對系統進行優化,提出了一種簡單可行的參數選擇方法。仿真結果表明,其動態響應性能明顯提高。在分析常用功率變換器的基礎上,引進軟開關技術,用來降低電機的損耗和脈動。采用TMS320VC33進行數據處理,給出了與DSP相連接的相關檢測電路。 為了降低和消除開關磁阻電機的脈動和噪聲,本文利用滑模變結構控制具有快速響應和對外部變化不靈敏等優點,設計了LSRM滑模變結構控制系統。仿真結果表明,其效果明顯。 本文研究的目的在于把直線電機的結構和開關磁阻電機的原理和控制方式結合起來,對直線開關磁阻電機進行深入的分析,并在動態特性上進行較多的理論和仿真分析,在保持開關磁阻電機固有的優點上,進一步簡化電機的結構,使之能在一些特殊場合使用,以提高整個傳動系統的效率。 研究結果表明,直線開關磁阻電機的結構十分簡單,控制策略相對成熟,因而直線開關磁阻電機的研究和推廣運用是很有前途的。
上傳時間: 2013-06-20
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本書分為基礎篇與應用篇兩部分。基礎篇講述軟件的使用,包括電子線路部分與單片機部分。電子線路部分介紹了如何使用PROTEUS軟件分析模擬電路、數字電路及模數混合電路,包括模擬與數字激勵信號的編輯、各種分析(如瞬態分析、傅里葉分析、交直流參數掃描分析、直流工作點分析、失真分析、噪聲分析、傳輸函數分析和音頻響應分析等)的物理意義及方法;單片機部分詳細說明了如何使用該軟件設計與仿真單片機系統,包括利用軟件自帶的編譯器編譯程序和利用第三方工具編譯程序。應用篇通過多個實例說明了PROTEUS在模擬電路、數字電路及單片機電路設計中的應用,包括題目、技術指標、系統方案、單元電路設計、軟件流程、源程序、調試方法及步驟、測試結果與PCB制板等
上傳時間: 2013-07-27
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本書分為基礎篇與應用篇兩部分。基礎篇講述軟件的使用,包括電子線路部分與單片機部分。電子線路部分介紹了如何使用PROTEUS軟件分析模擬電路、數字電路及模數混合電路,包括模擬與數字激勵信號的編輯、各種分析(如瞬態分析、傅里葉分析、交直流參數掃描分析、直流工作點分析、失真分析、噪聲分析、傳輸函數分析和音頻響應分析等)的物理意義及方法;單片機部分詳細說明了如何使用該軟件設計與仿真單片機系統,包括利用軟件自帶的編譯器編譯程序和利用第三方工具編譯程序。應用篇通過多個實例說明了PROTEUS在模擬電路、數字電路及單片機電路設計中的應用,包括題目、技術指標、系統方案、單元電路設計、軟件流程、源程序、調試方法及步驟、測試結果與PCB制板等
上傳時間: 2013-06-29
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