礦井高壓電網(wǎng)多以6KV 供電為主,高壓防爆開關(guān)成為了井下供電系統(tǒng)的最為關(guān)鍵的設備之一。近年來,由于煤礦開采中因電氣保護失控而引發(fā)事故的增長,國家對井下供電系統(tǒng)的可靠性、安全性的要求越來越高,因而采用現(xiàn)代化新技術(shù)對礦井下高壓控制設備進行技術(shù)改造和創(chuàng)新被提到了一個重要的高度。隨著微機技術(shù)的應用與發(fā)展,以單片機為核心的高壓開關(guān)智能綜合保護技術(shù),能夠較好地完成對多路信號進行處理,增強和增加了保護的功能,其應用對于提高供電質(zhì)量、保證人身安全、完善電網(wǎng)保護都具有很重要的現(xiàn)實意義。本文設計了一個雙CPU 的保護控制系統(tǒng),雙CPU 結(jié)構(gòu)就是采用16 位DSP(Digital SignalProcessing)芯片TMS320LF2407A 和增強型51 單片機STC89C58RD+進行分工合作并行處理,前者作為從CPU 完成各種保護功能,后者作為主CPU 完成參數(shù)的整定、顯示、數(shù)據(jù)下放以及PROFIBUS 通訊擴展。既能充分利用DSP 的高速數(shù)據(jù)處理性能,提高保護動作特性; 同時,在不影響數(shù)據(jù)處理的情況下又擴展了人機界面和總線通訊功能。 本文從理論上分析了礦井高壓電網(wǎng)中性點不接地系統(tǒng)的主要故障的電氣特征,并有針對性地提出了零序電流方向型選擇性漏電保護、相敏短路保護和絕緣監(jiān)視保護,然后分析了采樣原理和算法,確定了同步交流采樣和全波傅立葉算法相結(jié)合的采樣計算方法。此外,針對系統(tǒng)可能遇到的各種干擾,在硬件、軟件兩方面進行了抗干擾設計。最后通過試驗數(shù)據(jù)驗證了系統(tǒng)對線路故障具有可靠的動作特性。 該保護控制系統(tǒng)性能穩(wěn)定、動作可靠,簡單的按鍵操作和醒目的液晶顯示給工作人員帶來了極大方便,實現(xiàn)了檢測、保護、控制和通訊的一體化。 本課題是圍繞著天津市科技攻關(guān)立項項目“礦用高壓隔爆開關(guān)智能控制系統(tǒng)的開發(fā)”來進行地研究。
標簽: 開關(guān) 保護 控制系統(tǒng)
上傳時間: 2013-06-11
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高速電機由于轉(zhuǎn)速高、體積小、功率密度高,在渦輪發(fā)電機、渦輪增壓器、高速加工中心、飛輪儲能、電動工具、空氣壓縮機、分子泵等許多領(lǐng)域得到了廣泛的應用。永磁無刷直流電機由于效率高、氣隙大、轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)簡單,因此特別適合高速運行。高速永磁無刷直流電機是目前國內(nèi)外研究的熱點,其主要問題在于:(1)轉(zhuǎn)子機械強度和轉(zhuǎn)子動力學;(2)轉(zhuǎn)子損耗和溫升。本文針對高速永磁無刷直流電機主要問題之一的轉(zhuǎn)子渦流損耗進行了深入分析。轉(zhuǎn)子渦流損耗是由定子電流的時間和空間諧波以及定子槽開口引起的氣隙磁導變化所產(chǎn)生的。首先通過優(yōu)化定子結(jié)構(gòu)、槽開口和氣隙長度的大小來降低電流空間諧波和氣隙磁導變化所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子渦流損耗;通過合理地增加繞組電感以及采用銅屏蔽環(huán)的方法來減小電流時間諧波引起的轉(zhuǎn)子渦流損耗。其次對轉(zhuǎn)子充磁方式和轉(zhuǎn)子動力學進行了分析。最后制作了高速永磁無刷直流電機樣機和控制系統(tǒng),進行了空載和負載實驗研究。論文主要工作包括: 一、采用解析計算和有限元仿真的方法研究了不同的定子結(jié)構(gòu)、槽開口大小、以及氣隙長度對高速永磁無刷直流電機轉(zhuǎn)子渦流損耗的影響。對于2極3槽集中繞組、2極6槽分布疊繞組和2極6槽集中繞組的三臺電機的定子結(jié)構(gòu)進行了對比,利用傅里葉變換,得到了分布于定子槽開口處的等效電流片的空間諧波分量,然后采用計及轉(zhuǎn)子集膚深度和渦流磁場影響的解析模型計算了轉(zhuǎn)子渦流損耗,通過有限元仿真對解析計算結(jié)果加以驗證。結(jié)果表明:3槽集中繞組結(jié)構(gòu)的電機中含有2次、4次等偶數(shù)次空間諧波分量,該諧波分量在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生大量的渦流損耗。采用有限元仿真的方法研究了槽開口和氣隙長度對轉(zhuǎn)子渦流損耗的影響,在空載和負載狀態(tài)下的研究結(jié)果均表明:隨著槽開口的增加或者氣隙長度的減小,轉(zhuǎn)子損耗隨之增加。因此從減小高速永磁無刷電機轉(zhuǎn)子渦流損耗的角度考慮,2極6槽的定子結(jié)構(gòu)優(yōu)于2極3槽結(jié)構(gòu)。 二、高速永磁無刷直流電機額定運行時的電流波形中含有大量的時間諧波分量,其中5次和7次時間諧波分量合成的電樞磁場以6倍轉(zhuǎn)子角速度相對轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),11次和13次時間諧波分量合成的電樞磁場以12倍轉(zhuǎn)子角速度相對轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),這些諧波分量與轉(zhuǎn)子異步,在轉(zhuǎn)子保護環(huán)、永磁體和轉(zhuǎn)軸中產(chǎn)生大量的渦流損耗,是轉(zhuǎn)子渦流損耗的主要部分。首先研究了永磁體分塊對轉(zhuǎn)子渦流損耗的影響,分析表明:永磁體的分塊數(shù)和透入深度有關(guān),對于本文設計的高速永磁無刷直流電機,當永磁體分塊數(shù)大于12時,永磁體分塊才能有效地減小永磁體中的渦流損耗;反之,永磁體分塊會使永磁體中的渦流損耗增加。為了提高轉(zhuǎn)子的機械強度,在永磁體表面通常包裹一層高強度的非磁性材料如鈦合金或者碳素纖維等。分析了不同電導率的包裹材料對轉(zhuǎn)子渦流損耗的影響。然后利用渦流磁場的屏蔽作用,在轉(zhuǎn)子保護環(huán)和永磁體之間增加一層電導率高的銅環(huán)。有限元分析表明:盡管銅環(huán)中會產(chǎn)生渦流損耗,但正是由于銅環(huán)良好的導電性,其產(chǎn)生的渦流磁場抵消了氣隙磁場的諧波分量,使永磁體、轉(zhuǎn)軸以及保護環(huán)中的損耗顯著下降,整體上降低了轉(zhuǎn)子渦流損耗。分析了不同的銅環(huán)厚度對轉(zhuǎn)子渦流損耗的影響,研究表明轉(zhuǎn)子各部分的渦流損耗隨著銅屏蔽環(huán)厚度的增加而減小,當銅環(huán)的厚度達到6次時間諧波的透入深度時,轉(zhuǎn)子損耗減小到最小。 三、對于給定的電機尺寸,設計了兩臺電感值不同的高速永磁無刷直流電機,通過研究表明:電感越大,電流變化越平緩,電流的諧波分量越低,轉(zhuǎn)子渦流損耗越小,因此通過合理地增加繞組電感能有效的降低轉(zhuǎn)子渦流損耗。 四、研究了高速永磁無刷直流電機的電磁設計和轉(zhuǎn)子動力學問題。對比分析了平行充磁和徑向充磁對高速永磁無刷直流電機性能的影響,結(jié)果表明:平行充磁優(yōu)于徑向充磁。設計并制作了兩種不同結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子:單端式軸承支撐結(jié)構(gòu)和兩端式軸承支撐結(jié)構(gòu)。對兩種結(jié)構(gòu)進行了轉(zhuǎn)子動力學分析,實驗研究表明:由于轉(zhuǎn)子設計不合理,單端式軸承支撐結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速達到40,000rpm以上時,保護環(huán)和定子齒部發(fā)生了摩擦,破壞了轉(zhuǎn)子動平衡,導致電機運行失敗,而兩端式軸承支撐結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子成功運行到100,000rpm以上。 五、最后制作了平行充磁的高速永磁無刷直流電機樣機和控制系統(tǒng),進行了空載和負載實驗研究。對比研究了PWM電流調(diào)制和銅屏蔽環(huán)對轉(zhuǎn)子損耗的影響,研究表明:銅屏蔽環(huán)能有效的降低轉(zhuǎn)子渦流損耗,使轉(zhuǎn)子損耗減小到不加銅屏蔽環(huán)時的1/2;斬波控制會引入高頻電流諧波分量,使得轉(zhuǎn)子渦流損耗增加。通過計算繞組反電勢系數(shù)的方法,得到了不同控制方式下帶銅屏蔽環(huán)和不帶銅屏蔽環(huán)轉(zhuǎn)子永磁體溫度。采用簡化的暫態(tài)溫度場有限元模型分析了轉(zhuǎn)子溫升,有限元分析和實驗計算結(jié)果基本吻合,驗證了銅屏蔽環(huán)的有效性。
標簽: 無刷直流 電機轉(zhuǎn)子 渦流損耗
上傳時間: 2013-05-18
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隨著信息時代的到來,用戶對數(shù)據(jù)保護和傳輸可靠性的要求也在不斷提高。由于信道衰落,信號經(jīng)信道傳輸后,到達接收端不可避免地會受到干擾而出現(xiàn)信號失真。因此需要采用差錯控制技術(shù)來檢測和糾正由信道失真引起的信息傳輸錯誤。RS(Reed—Solomon)碼是差錯控制領(lǐng)域中一類重要的線性分組碼,由于它編解碼結(jié)構(gòu)相對固定,性能強,不但可以糾正隨機差錯,而且對突發(fā)錯誤的糾錯能力也很強,被廣泛應用在數(shù)字通信、數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)中,以滿足對數(shù)據(jù)傳輸通道可靠性的要求。因此設計一款高性能的RS編解碼器不但具有很大的應用意義,而且具有相當大的經(jīng)濟價值。 本文首先介紹了線形分組碼及其子碼循環(huán)碼、BCH碼的基礎理論知識,重點介紹了BCH碼的重要分支RS碼的常用編解碼算法。由于其算法在有限域上進行,接著介紹了有限域的有關(guān)理論。基于RS碼傳統(tǒng)的單倍結(jié)構(gòu),本文提出了一種八倍并行編碼及九倍并行解碼方案,并用Verilog HDL語言實現(xiàn)。其中編碼器基于傳統(tǒng)的線性反饋移位寄存器除法電路并進行八倍并行擴展,譯碼器關(guān)鍵方程求解模塊基于修正的歐幾里德算法設計了一種便于硬件實現(xiàn)的脈動關(guān)鍵方程求解結(jié)構(gòu),其他模塊均采用九倍并行實現(xiàn)。由于進行了超前運算、流水線及并行處理,使編解碼的數(shù)據(jù)吞吐量大為提高,同時延時更小。 本論文設計了C++仿真平臺,并與HDL代碼結(jié)果進行了對比驗證。Verilog HDL代碼經(jīng)過modelsim仿真驗證,并在ALTERA STRATIX3 EP3SL15OF1152C2 FPGA上進行綜合驗證以及靜態(tài)時序分析,綜合軟件為QUATURSⅡ V8.0。驗證及測試表明,本設計在滿足編解碼基本功能的基礎上,能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的高吞吐量和低延時傳輸,達到性能指標要求。本論文在基于FPGA的RS(255,223)編解碼器的高速并行實現(xiàn)方面的研究成果,具有通用性、可移植性,有一定的理論及經(jīng)濟價值。
上傳時間: 2013-04-24
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國外著名的電路教材的中文版。周玉坤翻譯。 電路第六版系統(tǒng)地講述了電路中的基本概念、基本理論、基本分析和計算方法。全書共分18章。主要內(nèi)容有電路基本元件、簡單電阻電路分析、電路常見分析法、運算放大器基本應用電路、一階和二階電路的分析、正弦穩(wěn)態(tài)分析及其功率計算、平衡三相電路、拉普拉斯變換及其應用、選頻電路、有源濾波器、傅里葉級數(shù)及傅里葉變換和雙端口網(wǎng)絡等。書中包含豐富的例題、詳盡的圖表資料,且內(nèi)容新,講解透徹,是一本電路分析的優(yōu)秀教材。
標簽: 電路
上傳時間: 2013-04-24
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隨著生物工程及醫(yī)學影像學的發(fā)展,磁共振成像在醫(yī)學診斷學方面發(fā)揮著越來越重要的角色。磁場的均勻性是大型醫(yī)療設備——核磁共振(MRI)成像的理論基礎,是評價該設備的一個重要的技術(shù)參數(shù),磁場的均勻性分析也是電磁場理論分析的一個重要方向。良好、穩(wěn)定的磁場均勻性對核磁共振圖像的信噪比(SNR)的提高有重要的意義,同時也是飽和壓脂序列實現(xiàn)的唯一條件。 該課題的主要內(nèi)容是在介紹磁共振成像原理與磁共振超導磁體的超導勻場線圈的形狀及位置的基礎上,分析各個線圈中電流的大小與空間某點磁場強度的關(guān)系。同時借鑒磁共振成像原理,設計輔助測量水膜,對空間某一特定半徑的球體腔內(nèi)各點的磁場強度進行自動化測量。在當前使用的被動式勻場的基礎上,利用分析軟件,對線圈的選擇及電流的大小進行計算與優(yōu)化。實驗結(jié)果表明效果良好,磁場均勻度有很大的改善。 采用的主要方法是利用磁共振成像原理及傅里葉轉(zhuǎn)化技術(shù)去設計一種精確、方便、快捷的勻場方法。通過計算機模擬及有限元分析的方法進行計算、優(yōu)化,最終得到理想的磁場均勻度。 良好的磁場均勻性是磁共振成像的基礎,是飽和壓脂序列(FATSAT)、平面回波成像(EPI)、彌散成像、頻譜分析等一系列近幾年新出現(xiàn)的先進序列實現(xiàn)的前提條件。從而為臨床醫(yī)學提供了一種先進的檢查手段,為疾病診治的及時性、準確性、可靠性及病灶確切位置的判斷都提供了基礎。 該文所介紹的磁場均勻性測量、分析方法以及在此基礎上設計的勻場計算分析軟件已在多臺磁共振安裝調(diào)試過程中得到應用,達到了預期的目的,能夠滿足現(xiàn)場調(diào)試的要求。該方法對于今后超導磁體磁共振的磁場均勻性調(diào)試,及在醫(yī)學影像學方面的發(fā)展有很好的應用價值。該項技術(shù)在該領(lǐng)域的推廣必然會提高磁場均勻性的精度,推動醫(yī)學影像學及臨床診斷學的發(fā)展。并能帶來良好的社會效益及經(jīng)濟效益,具有關(guān)闊的應用前景。
上傳時間: 2013-04-24
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本書首版于1962年,目前已是第六版。得益于作者長期教學經(jīng)驗的積累,本書已被國外許多著名大學選為電子、電力工程領(lǐng)域入門課程的教材。作者從3個最基本的科學定律(歐姆定律、基爾霍夫電壓定律和基爾霍夫電流定律)推導出了電路分析中常用的分析方法及分析工具。書中首先介紹電路的基本參量以及電路的基本概念,然后結(jié)合基爾霍夫電壓和電流定律,介紹節(jié)點和網(wǎng)孔分析法以及疊加定理、電源變換等常用電路分析方法,并將運算放大器作為電路元件加以介紹;交流電路的分析開始于電容、電感的時域電路特性,然后分析RLC電路的正弦穩(wěn)態(tài)響應,并介紹交流電路的功率分析方法,接著還對多相電路、磁耦合電路的性能分析進行了介紹;為了使讀者更深入了解電路的頻域特性,本書還介紹了復頻率、拉普拉斯變換和s域分析、頻率響應、傅里葉分析、二端口網(wǎng)絡等內(nèi)容。作者注重將理論和實踐相結(jié)合,很多例題、練習、章后習題還是正文中的應用實例都取自于業(yè)界的典型應用,這也是本書的一大特色。 本書可作為信息電子類、電氣工程類、計算機類和應用物理類本科生的雙語教學用書,也可作為從事電子技術(shù)、電氣工程、通信工程領(lǐng)域工作的工程技術(shù)人員的參考書
上傳時間: 2013-05-27
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· 摘要: 數(shù)字濾波器和快速傅氏變換算法是數(shù)字信號處理的兩大基石.在DSP芯片上實現(xiàn)數(shù)字濾波器算法的傳統(tǒng)做法是用匯編語言編寫軟件來實現(xiàn).用匯編語言編寫的DSP程序具有最好的執(zhí)行效率,但DSP匯編語言的編程效率較低.該文主要研究如何使用基于交互的方框仿真和自動代碼生成快速原型的方法進行濾波器設計.實現(xiàn)了從頂層的系統(tǒng)仿真到底層的芯片算法的設計.這個方法大大地縮短了算法的開發(fā)周期.&
標簽: 原型 數(shù)字濾波器
上傳時間: 2013-07-19
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·這是一本關(guān)于數(shù)字波形產(chǎn)生、數(shù)字濾波器設計、數(shù)字信號處理工具及技術(shù)應用的最新綜合性教材。全書共包含9章及7個附錄,前8章分別介紹了DSP開發(fā)系統(tǒng)、DSK的輸入輸出、C6x系列處理器的體系結(jié)構(gòu)和指令集、有限沖激響應濾波器、無限沖激響應濾波器、快速傅里葉變換、自適應濾波器、程序代碼優(yōu)化技術(shù)等內(nèi)容,第9章為DSP的應用及學生的一些課程設計。每章開始主要介紹基本理論,然后給出一些具體例子和必要的背景知識,最
標簽: DSP 編程 開發(fā)技術(shù)
上傳時間: 2013-05-31
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在魚雷技術(shù)發(fā)展中,低截獲概率技術(shù)(LPI)的采用大大提高魚雷的作戰(zhàn)能力,同時也對截獲信號提出了更高的要求。本文將基于小波分析的檢測方法,具體對有效的低截獲特征信號信號進行檢測,相比于短時傅里葉變換的基礎上,采用Daubechies5小波對信號進行分解變換,證明小波分析方法的有效性及優(yōu)越性。
上傳時間: 2013-10-22
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基于傅里葉計算全息技術(shù),結(jié)合菲涅爾雙隨機相位加密系統(tǒng),提出了一種數(shù)字圖像加密方法。該方法以傅里葉計算全息圖記錄菲涅爾衍射雙隨機相位加密圖像,傅里葉計算全息加密圖像隱藏了原圖像大小尺度信息,而且再現(xiàn)多個圖像,必須針對加密圖像共軛方可解密,提高了圖像加密的安全性,并且解決了普通方法加密圖像難存儲的問題,作為原始明文的擁有者,兩個隨機相位板,應用波長,兩次菲涅爾衍射的距離都可作為解密密鑰。
上傳時間: 2013-10-23
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