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功率分析儀

  • 電子式互感器的關鍵技術及其相關理論研究.rar

    電子式互感器與傳統(tǒng)電磁式互感器相比,在帶寬、絕緣和成本等方面具有優(yōu)勢,因而代表了高電壓等級電力系統(tǒng)中電流和電壓測量的一種極具吸引力的發(fā)展方向。隨著信息技術的發(fā)展和電力市場中競爭機制的形成,電子式互感器成為人們研究的熱點;越來越多的新技術被引入到電子式互感器設計中,以提高其工作可靠性,降低運行總成本,減小對生態(tài)環(huán)境的壓力。本文圍繞電子式互感器實用化中的關鍵技術而展開理論與實驗研究,具體包括新型傳感器、雙傳感器的數(shù)據(jù)融合算法、數(shù)字接口、組合式電源、低功耗技術和自監(jiān)測功能的實現(xiàn)等。 目前電子式電流互感器(ECT)大多數(shù)采用單傳感器開環(huán)結構,對每個環(huán)節(jié)的精度和可靠性的要求都很高,嚴重制約了ECT整體性能的提高,影響其實用化。本文介紹了新型傳感器~鐵心線圈式低功率電流傳感器(LPET)和印刷電路板(PCB)空心線圈及其數(shù)字積分器,在此基礎上設計了一種基于LPCT和PCB空心線圈的組合結構的新型電流傳感器。該結構具有并聯(lián)的特點,結合了這兩種互感器的優(yōu)點,采用數(shù)據(jù)融合算法來處理兩路信號,實現(xiàn)高精度測量和提高系統(tǒng)可靠性,并探索出辨別LPET飽和的新方法。試驗和仿真結果表明,這種新型電流傳感器可以覆蓋較大的電流測量范圍,達到IEC 60044-8標準中關于測量(幅值誤差)、保護(復合誤差)和暫態(tài)響應(峰值)的準確度要求,能夠作為多用途電流傳感器使用。 在電子式電壓互感器方面,基于精密電阻分壓器的新型傳感器在原理、結構和輸出信號等方面與傳統(tǒng)的電壓互感器有很大不同,本文設計了一種可替代10kV電磁式電壓互感器的精密電阻分壓器。通過試驗研究與計算分析,得出其性能主要受電阻特性和雜散電容的影響,并給出了減小其誤差的方法。測試結果表明,設計的10kV精密電阻分壓器的準確度滿足IEC 60044-7標準要求,可達0.2級。 電子式互感器的關鍵技術之一是內部的數(shù)字化以及其標準化接口,本文以10kV組合型電子式互感器為對象設計了一種實用化的數(shù)字系統(tǒng)。以精密電阻分壓器作為電壓傳感器,電流傳感器則采用基于數(shù)據(jù)融合算法的LPCT和PCB空心線圈的組合結構。本文首先解決了互感器間的同步與傳感器間的內部同步問題,進而依照IEC61850-9-1標準,實現(xiàn)了組合型電子式互感器的100M以太網(wǎng)接口。 電子式電流互感器在高電壓等級的應用研究中,ECT高壓側的電源問題是關鍵技術之一。論文首先分析了兩種電源方案:取電CT電源和激光電源。取電CT電源通過一個特制的電流互感器(取電CT),直接從高壓側母線電流中獲取電能。在取電CT和整流橋之間設計一個串聯(lián)電感,大大降低了施加在整流橋上的的感應電壓并限制了取電CT的輸出電流,起到了穩(wěn)定電壓和保護后續(xù)電路的作用。激光電源方案以先進的光電轉換器、半導體激光二極管和光纖為基礎,單獨一根上行光纖同時完成供能和控制信號的傳輸,在不影響光供能穩(wěn)定性的情況下,數(shù)據(jù)通信完成在短暫的供能間隔中。在高電位端控制信號通過在能量變換電路中增加一個比較器電路被提取出來。本文還提出了一種將兩種供能方式結合使用的組合電源,并設計了這兩種電源之間的切換方法,解決了取電CT電源的死區(qū)問題,延長了激光器的使用壽命。作為綜合應用實例,設計并完成了以LPCT為傳感器、由組合電源供能、采用低功耗技術的高壓電子式電流互感器。互感器高壓側的一次轉換器能夠提供兩路傳感器數(shù)據(jù)通道,并且具有溫度補償和采集通道的自校正功能,在更寬溫度、更大電流范圍內保證了極高的測量精度:互感器低電位端的二次轉換器具有數(shù)字和模擬接口,可以接收數(shù)據(jù)并發(fā)送命令來控制一次轉換器,包括同步和校正命令在內的數(shù)據(jù)信號可以通過同一根供能光纖傳送到一次轉換器。該互感器具有在線監(jiān)測功能,這種預防性維護和自檢測功能夠提示維護或提出警告,提高了可靠性。系統(tǒng)測試表明:具有低功耗光纖發(fā)射驅動電路的一次轉換器平均功耗在40mw以下:上行光纖中通信波特率可以達到200kb/s,下行光纖中更是高達2Mb/s;系統(tǒng)準確度同時滿足IEC6044-8標準對0.2S級測量和5TPE級保護電子式互感器的要求。

    標簽: 電子式互感器 關鍵技術

    上傳時間: 2013-06-09

    上傳用戶:handless

  • 電子式電流互感器的組合式電源系統(tǒng).rar

    電流互感器是電力系統(tǒng)中最重要的高壓設備之一。它被廣泛應用于繼電保護、系統(tǒng)監(jiān)測、電力系統(tǒng)分析之中,關系到電力系統(tǒng)的安全性與可靠性。隨著電力系統(tǒng)向高電壓、大容量和數(shù)字化方向的發(fā)展,傳統(tǒng)的電磁式電流互感器很難滿足電力系統(tǒng)發(fā)展的進一步要求。因此,研究基于計算機技術、現(xiàn)代通信技術及數(shù)字處理技術的以電子式電流互感器(ECT)為代表的、新型的高精度電流互感器成了大勢所趨。在電子式電流互感器的應用研究中,ECT高壓側的電源問題是關鍵技術之一。 本文對國內外電子式電流互感器發(fā)展的現(xiàn)狀進行了描述,并對已有的電子式電流互感器的高壓側供能方式進行了總結。論文根據(jù)本課題組所研究的電子式電流互感器的特點,對電子式電流互感器的高壓側供能系統(tǒng)的設計進行了研究,提出一種將兩種供能方式結合使用的組合電源,并設計了這兩種電源之間的切換方法。 本文首先設計了一種應用于高壓電子式電流互感器的數(shù)字化激光電源,包括大功率激光器的驅動電路、基于16位低功耗單片機MSP430的過流保護電路和恒溫控制電路、輸入電路、顯示電路、以及高壓側變換電路。其供能部分由低電位側的大功率激光光源產生激光輸出,經(jīng)光纖將激光能量傳輸?shù)竭_高電位側的光電池,再由光電池進行光功率到電功率的光電變換后,形成滿足光電電流互感器傳感頭部分所需的電壓輸出。實驗結果表明,該電源可以提供穩(wěn)定的6V電壓,其功率不少于300mW。 本文又設計了了一種應用于高壓側電子裝置中的CT電源方案:通過一個特制的電流互感器(CT),直接從高壓側一次母線電流獲取電能,憑借在CT和整流橋之間串聯(lián)的一個電感,大大降低了施加在整流橋上的的感應電壓并限制了CT的輸出電流,起到了穩(wěn)定電壓和保護后續(xù)電路的作用。實驗結果表明,該電源能輸出穩(wěn)定的5V直流電壓,紋波不超過25mV。 最后,本文提出了一種將兩種供能方式結合使用的組合電源,并設計了這兩種電源之間的切換方法,解決了取電CT電源的死區(qū)問題,延長了激光器的使用壽命。

    標簽: 電子式 電流互感器 組合式

    上傳時間: 2013-06-05

    上傳用戶:chuandalong

  • 高壓變頻電機控制電路.rar

    交流電機,特別是異步籠型電機,因具有結構簡單,堅固耐用,價格便宜等特點而得到廣泛應用。經(jīng)過一個多世紀的發(fā)展,其調速方法同趨成熟,而交流調速的最理想方法還是變頻調速。隨著工業(yè)需求的快速增長,高壓大功率成為發(fā)展的必然趨勢,但是在中高壓大功率調速領域,大都采用電動機定速運行。 直到20世界末采用全控型電力電子器件的高壓大功率交流變頻調速產品誕生,大功率傳動領域巨大節(jié)能需求得到釋放。多電平功率變換技術可以使耐壓值較低的全控型電力電子器件可靠應用于高壓大功率領域,并有效減少PWM控制產生的高次諧波。當前,級聯(lián)式多電平功率變換電路在高壓電機調速和電力系統(tǒng)無功補償領域已獲得實際應用。 本課題以10kV,250kW高壓變頻器為背景,主要研究級聯(lián)式多電平高壓變頻器在異步電機控制領域的應用。在對高壓變頻器工作原理與結構設計研究的同時,對主電路進行諧波改善分析。高壓變頻器很難做成通用變頻器,所以最好設計與之相適應的高壓變頻電機。通過對這種新型電機設計的研究,更好地發(fā)揮了變頻調速技術的優(yōu)勢。在本課題中,還采用了MATLAB7.0/Simulink6.0仿真軟件,對功率單元移相多重化進行了仿真,為進一步的研究做準備。 依照本課題的研究,最終目的是為高壓變頻器在異步電機控制領域的應用作結構優(yōu)化,器件搭配的指導,并在運行過程中通過調試和仿真提供不斷改善的最佳方案。

    標簽: 高壓變頻 電機控制 電路

    上傳時間: 2013-05-17

    上傳用戶:WMC_geophy

  • 電動觀光車用直流牽引電機設計.rar

    電動觀光車是一種以車載蓄電池組作為動力電源、靠電機驅動車輪行駛、無污染的綠色交通工具,它的發(fā)展對于解決全球性的能源和環(huán)境問題具有非常重要的現(xiàn)實意義,是本世紀最有發(fā)展前途的綠色清潔汽車。同時,電動觀光車行駛旅程較短,起動、制動比較頻繁,這一方面需要有高功率密度的電機及其驅動系統(tǒng),另一方面需要有較高比能量和比功率的電池管理系統(tǒng)以及能量回收功能。 本論文的主要任務是完成電動觀光車設計的核心部分——驅動電機的設計。由于直流電機控制簡單,造價低而且技術成熟,符合我國國情,因此在我國的電動車絕大多數(shù)仍然是直流驅動系統(tǒng)。本課題設計了滿足現(xiàn)代電動觀光車對電動機要求的,具有寬廣調速范圍、良好起制動性能和高效率的直流他勵牽引電機。 本文首先分析了電動車的發(fā)展和國內外現(xiàn)狀,以及電動車的結構和關鍵技術,重點對電動觀光車常用的牽引電機作了性能比較,并確定選型;對這種電機的基本結構、主要技術要求和工作原理作了分析。基于以上技術要求,根據(jù)電機設計的基本原則和相關經(jīng)驗數(shù)據(jù),完成了電機的電磁設計,得到較為理想的設計方案;由此運用AutoCAD和Pro/E軟件繪制出全套直流他勵牽引電機的機械加工圖和三維裝配圖,研制了實驗樣機。文章的最后對所設計的電機進行了仿真和實驗研究。 論文中設計出全套規(guī)范的電磁數(shù)據(jù)和機械CAD,不僅對同類電機的規(guī)范和改進具有重要意義,同時也對其它類型的牽引電機的設計具有一定的參考價值。具有廣闊的應用前景。

    標簽: 電動 車用 直流

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:hj_18

  • 超級電容器儲能系統(tǒng)電壓均衡的研究.rar

    超級電容器是一種具有高能量密度的新型儲能元器件,它可提供超大功率并具有超長的壽命,是一種兼?zhèn)潆娙莺碗姵靥匦缘男滦驮诨旌蟿恿﹄妱榆嚒⒚}沖電源系統(tǒng)和應急電源等領域具有廣泛的應用前景。對于大功率儲能系統(tǒng)來說,為了滿足容量和電壓等級的需要,一般是由多個超級電容器串聯(lián)和并聯(lián)的組合方式構成。然而超級電容器在串并聯(lián)使用時,單體電容器參數(shù)的分散性是制約其壽命和可靠性的主要因素。因此,為了提高儲能效率,對超級電容器組合進行電壓均衡管理具有十分重要的意義。 本文針對超級電容器串聯(lián)使用時充電電壓的均衡問題,對超級電容器組充放電均衡技術進行了研究,通過對現(xiàn)有均衡技術的分析和討論,確定采用單電容均壓方案,并利用DSP控制技術,設計了一個基于DSP控制的超級電容組電壓均衡系統(tǒng),解決超級電容器串聯(lián)電壓均衡問題。該系統(tǒng)主要由參數(shù)采集、PWM信號輸出、開關網(wǎng)絡控制等部分組成。系統(tǒng)以DSP為控制核心,采用了一只電解電容器作為中間電容傳遞能量,通過實時電壓、電流及溫度監(jiān)測將采集到的信號,經(jīng)A/D轉換器后,送入DSP處理,系統(tǒng)根據(jù)得到的電壓、電流信息判斷電容的充放電狀態(tài),控制PWM信號的輸出,進而驅動開關網(wǎng)絡的切換,使能量在單體電容器之間快速傳遞,從而實現(xiàn)均壓控制。最后,對該系統(tǒng)進行了仿真和實驗研究,通過對上述數(shù)據(jù)的分析比較可以看出,采用此種方案進行均衡后,超級電容組單體的電壓在充電過程中達到了較好的一致性。 本文設計的超級電容組電壓均衡系統(tǒng)用于串聯(lián)超級電容組的充放電均衡控制,既可實現(xiàn)靜態(tài)均衡也可實現(xiàn)動態(tài)均衡。與其他均衡方案相比,該系統(tǒng)具有電壓均衡速度快,均衡效果好的優(yōu)點。

    標簽: 超級電容器 儲能系統(tǒng) 電壓

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:s363994250

  • 電機傳動系統(tǒng)參數(shù)辨識方法的研究.rar

    在早期階段,直流調速系統(tǒng)在傳動領域中占統(tǒng)治地位。然而,從60年代后期開始,交流電動機在工業(yè)應用領域正在取代直流電動機,交流傳動變得越來越經(jīng)濟和受歡迎。永磁交流伺服系統(tǒng)作為電氣傳動領域的重要組成部分,在工業(yè)、農業(yè)、航空航天等領域發(fā)揮越來越重大的作用。永磁同步電動機以其特點廣泛應用于中小功率傳動場合,成為研究的重要領域。然而,永磁同步電動機具有較大的轉動脈動,而對于這些應用場合,轉矩平滑通常是基本要求。因此,對永磁交流伺服系統(tǒng)的應用,必須考慮其轉矩脈動的抑制問題。本文針對電機傳動系統(tǒng)中參數(shù)變化對電機性能的影響,以永磁同步電機為例,圍繞如何通過參數(shù)辨識來提高永磁同步電動機的控制性能,借助自行開發(fā)的全數(shù)字永磁交流伺服系統(tǒng)平臺,對永磁同步電動機的磁場定向控制,參數(shù)辨識,神經(jīng)網(wǎng)絡和擴展卡爾曼濾波在控制系統(tǒng)中的應用,抑制轉矩脈動,提高系統(tǒng)性能幾個方面展開深入的研究。 本文從永磁同步電動機及其控制系統(tǒng)的基本結構出發(fā),對通過參數(shù)辨識抑制轉矩脈動進行了較為細致的分析。針對不同情況,通過改進電機的控制系統(tǒng),提出了多種參數(shù)辨識方法。主要內容如下: 1、基于定子磁鏈方程,建立了永磁同步電動機的一般數(shù)學模型。經(jīng)坐標變換,得出在靜止兩相(α—β)坐標系和旋轉兩相(d—q)坐標系下永磁同步電動機電壓方程和轉矩方程。 2、分析了永磁同步電動機id=0矢量控制系統(tǒng)的工作原理,介紹了永磁同步電動基于磁場定向的矢量控制的基本概念。經(jīng)對永磁同步電動機系統(tǒng)進行分析,推導并建立了id=0控制時整個電機系統(tǒng)的數(shù)學模型。 3、基于超穩(wěn)定性理論的模型參考自適應控制原理,設計了一種模型參考自適應控制系統(tǒng),考慮電機參數(shù)的時變性,對永磁交流伺服系統(tǒng)的繞組電阻和電機負載轉矩辨識進行了研究,以保持系統(tǒng)的動態(tài)性能。利用Matlab/Simulink建立仿真模型,對控制性能進行了驗證,仿真實驗證明這種方法的可行性。 4、人工神經(jīng)網(wǎng)絡具有很強的學習性能,經(jīng)過訓練的多層神經(jīng)網(wǎng)絡能以任意精度逼近非線性函數(shù),因此為非線性系統(tǒng)辨識提供了一個強有力的工具。本章針對永磁同步電機提出了一種以電機輸出轉速為目標函數(shù)的神經(jīng)網(wǎng)絡控制方案,同時應用人工神經(jīng)網(wǎng)絡理論建立和設計了負載轉矩擾動辨識的算法以及相應的控制系統(tǒng)的補償方法,并應用MATLAB軟件進行了計算機仿真,仿真證明和傳統(tǒng)的控制方法相比,以電機輸出轉速為指導值和目標函數(shù)的神經(jīng)網(wǎng)絡控制方案能有效地提高神經(jīng)網(wǎng)絡的收斂速度,能有效地改善控制系統(tǒng)的動態(tài)響應,具有跟蹤性能好和魯棒性較強等優(yōu)點。 5、電機的參數(shù)會隨著溫升和磁路飽和發(fā)生變化,需進行在線實時辨識。本文利用電機的定子電流、電壓和轉速,采用遞推最小二乘法進行在線參數(shù)辨識,該方法不需要觀測的磁鏈信號,消除了磁鏈觀測和參數(shù)辨識的耦合。電機狀態(tài)方程由于存在狀態(tài)變量的乘積項,對電機參數(shù)辨識以后,仍然是非線性方程,為了對電機狀態(tài)方程進行狀態(tài)估計,得到電機的參數(shù)辨識值,本文采用擴展卡爾曼濾波進行狀態(tài)估計,對以上方法的仿真實驗得到了滿意的結果。 6、本文基于數(shù)字電機控制專用DSP自行開發(fā)了全數(shù)字永磁交流伺服系統(tǒng)平臺,通過軟件實現(xiàn)擴展卡爾曼濾波對電阻和磁鏈的估計,以及基于磁場定向的空間矢量控制算法,獲得了令人滿意的實驗結果,證明擴展卡爾曼濾波算法對電阻和磁鏈的實時估計是很準確的,由此構成的永磁交流伺服系統(tǒng)具有良好的靜、動態(tài)性能。

    標簽: 電機 傳動系統(tǒng) 參數(shù)辨識

    上傳時間: 2013-07-28

    上傳用戶:鳳臨西北

  • 模擬集成電路的分析與設計.rar

    模擬ic設計經(jīng)典的入門教程,分析很透徹,適合初學者進行系統(tǒng)的認識模擬電路的設計方法,對于有經(jīng)驗的工作者,也可當作設計參考

    標簽: 模擬集成電路

    上傳時間: 2013-05-24

    上傳用戶:afeiafei309

  • 能量回收系統(tǒng)中超級電容組均壓策略的研究.rar

    隨著能源危機日趨嚴重,新能源的開發(fā)與節(jié)能技術的研究日趨迫切,而新型儲能元件—超級電容器的應用為能量回收開辟了一條新的道路。 作為新型儲能器件,超級電容器擁有其它儲能器件無法比擬的優(yōu)點—充放電速度快、功率密度高、使用壽命長。但由于其額定電壓很低,一般為1V~3V,因此使用時需多節(jié)串聯(lián)以達到實用電壓值,而電容單體參數(shù)不一致必然導致單體電壓不平衡。長此以往,勢必嚴重影響超級電容組壽命及其工作可靠性。 本文從超級電容器結構與工作原理入手,詳細闡述了其各種特性,分析和比較了目前存在的各種電壓均衡電路,確定了適合能量回收系統(tǒng)中超級電容組的電壓均衡策略,提出了如下兩種方法: 一種是運用飛渡電容轉移能量的思想,在飛渡電容與超級電容器之間加入DC/DC變換器,對超級電容器恒流充放電,保證了電壓均衡電路快速性。 針對超級電容器單體電壓低造成的DC/DC變換器恒流控制困難的問題,本文采用了新型開關電源芯片LTC3425及LTC3418實現(xiàn)了恒流輸出,仿真及試驗結果驗證了該方法的有效性。 另一種方法為基于變壓器的電壓均衡法,該方法引入全橋逆變器和高頻變壓器構成了一種新穎的電壓均衡電路。此方法容易獲得超級電容器串聯(lián)組平均電壓值,使得對低于平均電壓值的超級電容器充電非常方便。此方法以較低成本實現(xiàn)了電壓均衡目的,并通過仿真和試驗驗證了該方法的有效性。 以上兩種方法均通過能量內部轉移來完成電壓均衡,達到了較高的均衡效率,適合用于能量回收系統(tǒng)中超級電容組的電壓均衡。

    標簽: 能量 回收

    上傳時間: 2013-06-08

    上傳用戶:KIM66

  • 靜電梳齒結構的MEMS分析和優(yōu)化設計.rar

    微機電系統(tǒng)(MEMS)器件的構成涉及微電子、微機械、微動力、微熱力、微流體學、材料、物理、化學、生物等多個領域,形成了多能量域并交叉耦合。為其產品的建模、仿真以及優(yōu)化設計帶來了較大的難度。由于靜電驅動的原理簡單使其成為MEMS器件中機械動作的主要來源。而梳齒結構在MEMS器件中有廣泛的應用:微諧振器、微機械加速度計、微機械陀螺儀、微鏡、微鑷、微泵等。所以做為MEMS的重要驅動方式和結構形式,靜電驅動梳齒結構MEMS器件的耦合場仿真分析以及優(yōu)化設計對MEMS的開發(fā)具有很重要的意義。本課題的研究對靜電驅動梳齒結構MEMS器件的設計具有較大的理論研究意義。 本文的研究工作主要包括以下幾個方面: 1、采用降階宏建模技術快速求解靜電梳齒驅動器靜電-結構耦合問題,降階建模被用于表示微諧振器的靜態(tài)動態(tài)特性。論文采用降階建模方法詳細分析了靜電梳齒驅動器的各參數(shù)對所產生靜電力以及驅動位移的關系;并對靜電梳齒驅動器梳齒電容結構的靜電場進行分析和模擬,深入討論了邊緣效應的影響;還對微諧振器動態(tài)特性的各個模態(tài)進行仿真分析,并計算分析了前六階模態(tài)的頻率和諧振幅值。仿真結果表明降階建模方法能夠快速、準確地實現(xiàn)多耦合域的求解。 2、從系統(tǒng)角度出發(fā)考慮了各個子系統(tǒng)對叉指式微機械陀螺儀特性的影響,系統(tǒng)詳細地分析了與叉指狀微機械陀螺儀性能指標-靈敏度密切相關的結構特性、電子電路、加工工藝和空氣阻尼,并在此分析的基礎上建立了陀螺的統(tǒng)一多學科優(yōu)化模型并對其進行多學科優(yōu)化設計。將遺傳算法和差分進化算法的全局尋優(yōu)與陀螺儀系統(tǒng)級優(yōu)化相結合,證實了遺傳算法和差分進化算法在MEMS系統(tǒng)級優(yōu)化中的可行性,并比較遺傳算法和差分進化算法的優(yōu)化結果,差分進化算法的優(yōu)化結果較大地改善了器件的性能。 3、從系統(tǒng)角度出發(fā)考慮了各個子系統(tǒng)對梳齒式微加速度計特性的影響,在對梳齒式微加速度計各個學科的設計要素進行分析的基礎上,對各個子系統(tǒng)分別建立相對獨立的優(yōu)化模型,采用差分進化算法和多目標遺傳算法對其進行優(yōu)化設計。證實了差分進化算法和多目標遺傳算法對多個子系統(tǒng)耦合的系統(tǒng)級優(yōu)化的可行性,并比較了將多目標轉換為單目標進行優(yōu)化和采用多目標進行優(yōu)化的區(qū)別和結果,優(yōu)化結果使器件的性能得到了改善。

    標簽: MEMS 靜電

    上傳時間: 2013-05-15

    上傳用戶:zhangjinzj

  • 永磁同步發(fā)電機的電磁場分析.rar

    永磁同步發(fā)電機由于一系列高效節(jié)能的優(yōu)點,在工農業(yè)生產、航空航天、國防和日常生活中得到廣泛應用,并且受到許多學者的關注,其研究領域主要涉及永磁同步發(fā)電機的設計、精確性能分析、控制等方面。 本課題作為國家自然科學基金項目《無刷無勵磁機諧波勵磁的混合勵磁永磁電機的研究》的課題,主要研究永磁電機的電磁場空載和負載計算,求出永磁電機的電壓波形和電壓調整率,為分段式轉子的混合勵磁永磁電機的研究奠定基礎,主要做了以下工作: 首先介紹了永磁同步發(fā)電機的基本原理,包括永磁同步發(fā)電機的結構形式和永磁同步發(fā)電機的運行性能,采用傳統(tǒng)解析理論給出了電壓調整率的計算方法及外特性的計算模型;然后用有限元ANSYS對永磁同步發(fā)電機樣機進行實體建模,經(jīng)過定義分配材料、劃分網(wǎng)格、加邊界條件和載荷、求解計算等,得到矢量磁位Az、磁場強度H、磁感應強度B等結果,直觀地看出電機內部的磁場分布情況。 其次根據(jù)電磁場計算結果,應用齒磁通法對其進行后處理。該方法求解轉子在一個齒距內不同位置處的磁場,以定子齒的磁通為計算單位,根據(jù)繞組與齒的匝鏈關系,計算出磁鏈隨時間的變化,進而得到永磁同步發(fā)電機空、負載時電壓大小及波形。通過計算結果寫實驗結果對比,驗證了齒磁通法的正確性,為計算永磁同步發(fā)電機各種性能特性提供有力工具。 最后,基于齒磁通法對永磁同步發(fā)電機的外特性進行了深入研究,定量分析了結構參數(shù)對外特性的影響規(guī)律,提出了有效降低電壓調整率的方法的是:增加氣隙長度g的同時,適當增加永磁體的磁化方向的長度hm;此外,要盡量的減少每相串聯(lián)匝數(shù)N和增大導線面積以減小阻抗參數(shù)。通過改變電機的結構參數(shù),對其電磁場進行計算,找到永磁電機電壓調整率的變化規(guī)律,為加電勵磁的混合勵磁永磁電機做準備,達到穩(wěn)定輸出電壓的目的。

    標簽: 永磁同步 發(fā)電機 磁場分析

    上傳時間: 2013-04-24

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