在能源枯竭與環境污染問題日益嚴重的今天,風力發電已經成為綠色可再生能源的一個重要途徑。雙饋電機變速恒頻(VSCF)發電是通過對轉子繞阻的控制來實現的,而轉子回路流動的功率是由發電機運行范圍所決定的轉差功率,因而可以將發電機的同步轉速設定在整個運行范圍的中間。如果系統運行的轉差率范圍為±30%,則最大轉差功率僅為發電機額定功率的30%,因此交流勵磁變換器的容量可大大減小,從而降低成本。該變換器如果加上良好的控制策略,則系統運行將具有優越的穩態和暫態運行性能,非常適用于風能這種隨機性強的能源形式。本文對變速恒頻雙饋機風力發電系統的若干關鍵技術,如空載柔性并網、帶載柔性并網、解列控制、最大功率點跟蹤、電網電壓不平衡運行、低電壓故障穿越等問題進行了深入研究,論文的主要工作如下: 根據交流勵磁變速恒頻風力發電的運行特點,將電網電壓定向的矢量控制方法應用在雙饋發電機的并網發電控制上。研究了一種基于電網電壓定向的雙饋機變速恒頻風力發電柔性并網控制策略,在變速條件下實現無電流沖擊并網和輸出有功、無功功率的解耦控制,建立了交流勵磁發電機柔性并網及穩態運行的控制模型,對柔性并網及其逆過程的解列分別進行了仿真和實驗研究。 提出了一種以向電網輸送凈電能最多為目標的最大功率點跟蹤控制策略,在不檢測風速情況下,能夠自動尋找并跟隨最大功率點,且不依賴風力機最佳功率特性曲線,提高了發電系統的凈輸出能力,具有良好的動、靜態性能。仿真和實驗結果證明了本控制策略的正確性和有效性。 對網側變換器分別進行了幅相控制和直接電流控制策略的研究。結果表明:幅相控制策略簡單實用,可以得到正弦波電流,且波形諧波小,實現了單位功率因數運行,但響應速度相對較慢;而直接電流控制策略具有網側電流閉環控制,使網側電流動、靜態性能得到提高,實現對系統參數的不敏感,增強了電流控制系統的魯棒性,但算法相對復雜。 在電網不平衡條件下,如果以傳統的電網電壓平衡控制策略設計PWM整流器,會使系統出現不正常的運行狀態。為了提高三相PWM整流器的運行性能,本文對電網電壓不平衡情況下三相PWM整流器運行控制策略進行了改進,研究了消除負序電流和抑制輸入功率二次諧波的控制策略,實現了線電流正弦、負序輸入電流為零及總無功功率輸入為最小的目標。 為了提高VSCF風力發電系統的運行能力,本文對電網故障時雙饋風力發電系統低電壓穿越控制(LVRT)進行了研究,在不改變系統硬件結構的情況下,通過改變勵磁控制策略來實現LVRT;在電網故障時使電機和變換器安全穿越故障,保持不脫網運行,提高系統的穩定性和安全性。
標簽: 變速恒頻 雙饋 關鍵技術
上傳時間: 2013-07-09
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隨著科學技術的發展,汽車結構不斷完善,人們對汽車的性能更加關注。汽車本身是一個復雜的系統,在使用過程中,隨著行駛里程的增加和使用時間的延續,汽車技術狀況可能不斷惡化,需要定期進行檢測。汽車底盤測功機是一種不解體檢驗汽車性能的檢測設備,采用現代電測和計算機技術,模擬汽車在各種路面行駛阻力,使汽車的道路試驗項目移至室內進行,減少室外環境變化對測試的影響,能夠很好的改善試驗人員的試驗環境和提高測試精度。 本文首先介紹了汽車底盤測功機的發展歷史和研究現狀,闡明了研究汽車底盤測功機測控系統的目的和意義,給出了汽車底盤測功機的結構和工作原理,在詳細分析汽車道路上和底盤測功機上運行受力情況的基礎上,建立了測功機電模擬模型。采用電模擬阻力加載裝置,不僅省去了繁瑣的慣性飛輪裝置,簡化了底盤測功機的結構,而且實現了慣性阻力的無級模擬。在系統硬件上,設計了轉速轉矩信號的采集電路和前端信號處理電路,提高了采集數據的準確性,保證系統的精度,并給出了勵磁控制電路的設計與實現。在通訊上,設計CAN和USB互相轉化的接口電路,不僅實現上下位機之間的通訊,而且還突破了傳統底盤測功機上下位機通訊速率慢的瓶頸。在控制策略上,采用積分分離PID算法,實現轉速、勵磁電流和轉矩、勵磁電流的兩個雙閉環控制器,滿足了汽車底盤測功機不同運行狀況的需求。在軟件上,采用模塊化編程的思想,從而增強了程序的可移植性和靈活性。最后,構建了實驗平臺,對系統進行了實驗研究,實驗結果表明:系統能滿足汽車性能測試的要求。
標簽: 汽車底盤 測功 測控系統
上傳時間: 2013-06-12
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音圈電機(VoiceCoilMotor,簡稱VCM)是特種直線電機,其工作原理與揚聲器的音圈類似。其最突出的特點是體積小、重量輕,動作速度快,可以達到很高的定位精度,推力均勻。自從問世以來,廣泛的應用在計算機存儲設備、航天儀器(例如航天制冷機)、精密測距儀器(例如霍爾位移測量裝置)、精密車床以及移動電話中。目前,生產出的VCM電機廣泛應用于消費類和生產類市場,特別是高檔家用電器和計算機中。 針對目前我國VCM結構設計的不足及工藝的落后,本文結合現有的加工工藝,研究永磁VCM的設計及結構優化,具體內容如下: 首先,介紹VCM工作原理,以及內磁式與外磁式、長音圈與短音圈、動圈式與動鐵式、直線式與搖臂式等不同結構VCM及相應特點,闡述了力矩常數的意義及其對電機性能的影響,并詳細介紹了VCM在光盤驅動器、硬盤驅動器,以及在電刷試驗臺(提供靜壓力)中的典型應用。 其次,從電機電磁場的基本理論出發,介紹有限元及其在電磁場仿真計算中的應用,并采用有限元軟件ANSYS,結合實際算例,對VCM進行建模和仿真。 再次,文中詳細介紹了永磁VCM的設計過程,提出了設計方法以供參考,其中包含了定量計算,包括了永磁體材料的選擇、體積的計算,音圈的設計(匝數計算及選型),以及電機整體的機械結構設計。 最后,結合設計VCM應當遵循的原則,提出了若干結構優化設計方案。在理論推導和分析的基礎上,結合仿真軟件ANSYS,對幾種結構分別進行了電機電磁場以及電機性能的仿真分析,其中包括:采用釹鐵硼永磁的單勵磁結構VCM與傳統鐵氧體VCM的性能差異;增加極靴對VCM性能影響;增加短路環及變換結構對VCM動態響應速度的影響等。
標簽: 磁場 優化設計 計算 音圈電機
上傳時間: 2013-06-10
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本文介紹一種基于ST72141 專用電機控制芯片的無刷直流電動機控制系統,簡述了其自有的反電動勢檢測原理及實現該系統控制的硬件設計和軟件設計。無刷直流電動機由于轉子采用永磁材料勵磁,無
標簽: 72141 ST 芯片 無刷直流電動機
上傳時間: 2013-06-05
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·內容簡介: 本書系作者通過多年教育實踐和總結協助廠礦企業進行技術革新的實際經驗編寫而成的。書中詳細介紹了單相變壓器、三相變壓器、特種變壓器、交流電焊機、接觸焊機、單相、三相電動機、多速電動機、同步發電機和勵磁系統等的原理及維修與設計計算方法。各章節均有大量經作者在實踐工作中反復驗算而總結出來的實際例子,說明各種計算公式的應用。本版還編入了磁飽和穩壓器、差動變壓器單相電動機的調速、家用電器電動機、
標簽: 電機維修 變壓器 發電機
上傳時間: 2013-08-01
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分析了對功率MOSFET器件的設計要求;設計了基于EXB841驅動模塊的功率MOSFET驅動保護電路。該電路具有結構簡單,實用性強,響應速度快等特點。在電渦流測功機勵磁線圈驅動電路中的實際應用證明,該電路驅動能力及保護功能效果良好。
標簽: MOSFET 功率 驅動保護電路 方案
上傳時間: 2014-01-25
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隨著電力系統規模的不斷擴大和快速勵磁系統的引入,電力系統弱阻尼低頻振蕩問題日益突出。文中從機理上分析了電力系統弱阻尼產生的原因及采用電力系統穩定器PSS的附加勵磁控制增加正阻尼轉矩的原理。通過建立典型單機-無窮大系統發電機勵磁控制系統的仿真模型,采用 和 作為PSS的輸入量,模擬了系統在大擾動和小擾動下暫態過程的運行特性,仿真結果表明該設計能夠有效地提高系統的阻尼作用,改善發電機的運行特性,提高了電力系統的動態穩定性。
標簽: 電力系統 低頻振蕩 穩定器
上傳時間: 2013-10-09
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根據電力系統特征分析法,分析了系統勵磁運行方式變化對多機系統阻尼的影響,透過各種因素對系統阻尼特性影響的分析,對低頻振蕩產生機理有了進一步的理解.從而有助于采取必要的預防措旌。
標簽: 多機 電力系統 模式 阻尼分配
上傳時間: 2013-10-20
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1、優點:結構簡單,驅動電路簡單,輸出紋波電流小適用于低電壓大電流輸出,易于多路輸出,可靠性高。2、缺點:變壓器單向勵磁,利用率低,EMI不好處理,并聯工作需要均衡電路。 正激變換器基本結構圖
標簽: 正激變換器 基本結構
上傳時間: 2014-12-21
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摘要:本文主要介紹了用51單片機設計控制洗衣機系統方案、原理和功能實現。這樣一臺洗衣機,允許用戶可自行設置洗衣模式,可以選擇泡衣(步進電機)、洗衣(直流電機)、甩衣(直流電機);每種洗衣模式下,用戶可自由設定洗衣狀態,即電機轉速、電機轉向、洗衣時間;每種選擇在LED均有顯示,用戶可以清楚的了解每種狀態的選擇;在洗衣過程中,LED數碼管會顯示洗衣模式,LED點陣顯示倒計時;每個洗衣模式結束,蜂鳴器會發聲。 該系統融合了查詢鍵盤、PWM、LED數碼管顯示、LED點陣顯示、定時器、蜂鳴器、勵磁信號控制步進電機等原理和技術,使洗衣系統人性化、智能化,最大限度的滿足用戶的需求。
標簽: 單片機 嵌入式 洗衣機 系統設計
上傳時間: 2013-11-05
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