無刷直流電機是隨著電力電子技術的發(fā)展和新型永磁材料的出現(xiàn)而迅速發(fā)展起來的一種新型機電一體化電機.隨著無刷直流電機在各個領域的廣泛應用,無位置傳感器控制方法的優(yōu)勢也越來越明顯,特別是"反電勢法"無刷直流電機控制方法已經(jīng)發(fā)展成為最實用的無位置傳感器控制方法.論文在介紹常用的無位置傳感器無刷直流電機控制方法的基礎上,詳細分析了"反電勢法"無刷直流電機控制原理.深入研究了三種反電勢過零檢測方法,設計了反電勢過零檢測電路,并對檢測電路移相產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子位置誤差進行了分析,給出了補償方法.以變頻空調(diào)壓縮機用無刷直流電機為樣機,設計了"反電勢法"無刷直流電機控制系統(tǒng)的硬件電路,詳細介紹 電路各個組成部分,同時介紹了控制系統(tǒng)中采用的軟硬件抗干擾措施.論文介紹了"反電勢法"無刷直流電機控制常用的起動方法,深入討論了"三段式"起動技術,對"三段式"起動技術中轉(zhuǎn)子預定位、外同步加速和外同步到自同步的切換進行了詳細的分析,并對外同步加速過程中出現(xiàn)的超前換相和滯后換相現(xiàn)象進行了深入的研究.提出了一種新的利用反電勢過零點實現(xiàn)電機最佳換相邏輯的方法,這種方法不但可以實現(xiàn)電機調(diào)速,而且在電機起動過程中,使外同步到自同步的切換更加容易.實驗結(jié)果驗證了這種方法的正確性.
上傳時間: 2013-04-24
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本文在分析干式電力變壓器絕緣結(jié)構(gòu)和電場分布特點的基礎上,建立了四種電場分析模型:二維和三維高壓繞組電場分析模型、二維和三維端部電場分析模型。以SG10型H級絕緣空氣自冷干式變壓器為具體分析對象,采用ANSYS有限元分析軟件對四個電場模型進行了有限元建模,并完成了有限元分析,得出相應的干式電力變壓器絕緣的電場強度和分布分析結(jié)果。 在深入理解ANSYS有限元分析軟件接口的基礎上,編寫了以APDL參數(shù)化語言為基礎的命令流程序,并采用C++Builder6.0軟件編寫了實現(xiàn)模型修改和結(jié)果顯示的程序,完成了干式電力變壓器電場有限元分析系統(tǒng)的開發(fā)。應用該軟件,用戶可以對四個模型的絕緣結(jié)構(gòu)尺寸、介電常數(shù)等參數(shù)直接進行修改,在調(diào)用ANSYS軟件進行有限元分析后,可以得到非常直觀的相應干式電力變壓器絕緣的電場強度和分布結(jié)果,包括顯示電場的最大電場強度值及其位置,以及用圖像方式顯示模型的電場強度矢量圖利分布云圖。本文工作對于研究干式電力變壓器的電場分布以及絕緣合理設計具有工程意義。
上傳時間: 2013-06-26
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本文利用Maxwell 3D軟件對交流接觸器的電磁機構(gòu)的靜態(tài)、動態(tài)特性進行分析與仿真。Maxwell 3D是美國的Ansoft公司開發(fā)的專門用于三維電磁場仿真的軟件。本文主要以CJ20-25交流接觸器的電磁機構(gòu)為例,對不同激勵下交流接觸器電磁機構(gòu)的靜態(tài)特性進行分析;編寫電磁機構(gòu)動態(tài)仿真程序,對其進行動態(tài)仿真,并進一步分析其動態(tài)特性;同時對電磁機構(gòu)的設計參數(shù)對交流接觸器特性的影響進行了分析。主要為以下幾個方面: 首先,利用Maxwell 3D軟件建立交流接觸器電磁機構(gòu)的三維有限元模型,對模型進行有限元分析,計算不同電流和氣隙下的靜態(tài)吸力,仿真電磁機構(gòu)的靜態(tài)特性。繪制出交流接觸器的靜態(tài)電磁場分布及吸力特性。 其次,用Visual C++編程語言編制程序,仿真交流接觸器電磁機構(gòu)運動過程。 再次,對交流接觸器電磁機構(gòu)進行瞬態(tài)分析。得出CJ20-25型交流接觸器動態(tài)電流、吸力特性,并對動鐵心末速度、靜鐵心迎擊距離、動態(tài)吸力與反力特性的匹配、總動能和碰撞損失能量與合閘相角的關系特性進行了具體分析。同時,將迎擊式與非迎擊的兩種類型的交流接觸器的動態(tài)特性作了比較。 最后,利用Maxwell 3D軟件分析接觸器各個設計參數(shù)對交流接觸器電磁機構(gòu)靜態(tài)吸力、動態(tài)特性的影響。 經(jīng)過以上各方面的分析可知:采用Maxwell 3D軟件的強大的電磁場有限元分析功能進行電磁機構(gòu)的靜態(tài)及動態(tài)特性的分析與仿真,模擬真實的工作環(huán)境,可以在樣機制作前,精確掌握電器產(chǎn)品的性能,減少樣機制作,降低試驗費用,加快產(chǎn)品開發(fā)周期,提高產(chǎn)品性能指標,具有實際意義。
上傳時間: 2013-07-15
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隨著人類生活水平的提高,人們對能源的需求也日益提高。太陽能作為一種新型的綠色可再生能源,具有儲量大、利用經(jīng)濟、清潔環(huán)保等優(yōu)點。因此,太陽能的利用越來越受到人們的重視,而太陽能光伏發(fā)電技術的應用更是人們普遍關注的焦點。在不久的將來,太陽能光伏利用的主要形式將是并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。高性能的數(shù)字信號處理器芯片(DSP)的出現(xiàn),使得一些先進的控制策略應用于光伏并網(wǎng)的控制成為可能。 一套基本的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)一般是由太陽能電池板、太陽能控制器和逆變器構(gòu)成。其中,太陽能控制器和逆變器是光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的核心部分,本文針對如何提高太陽能光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率,從建模仿真方面對具有最大功率點跟蹤的光伏并網(wǎng)系統(tǒng)進行了研究。首先,概述了太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成,介紹了目前我國太陽能光伏發(fā)電技術的應用。其次,使用MATLAB中的POWER SYSTEM BLOCKSETS 工具軟件建立了光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的動態(tài)模型,并進行了仿真,給具體的硬件設計提供了極為有效的幫助。再次,通過比較幾種常用的DC/DC 變換器的工作原理,提出利用推挽式DC/DC 變換器實現(xiàn)轉(zhuǎn)換,對參數(shù)進行分析后建立了推挽式DC/DC 變換器的仿真模型。MPPT(最大功率點跟蹤)是光伏系統(tǒng)中經(jīng)常遇見的問題。本文詳細地分析了常用的幾種MPPT 方案,并提出了幾種新的MPPT 方案。分析了基于DSP 芯片(TMS320F240)的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的控制設計思想。采用電網(wǎng)電壓前饋和電流跟蹤技術,建立了相關的控制模型,實現(xiàn)了網(wǎng)側(cè)電流正弦化和單位功率因數(shù)。最后本文結(jié)合實際系統(tǒng)給出了SPWM的設計方案和軟件流程圖。
標簽: DSP 光伏并網(wǎng) 逆變系統(tǒng)
上傳時間: 2013-07-22
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低壓斷路器是電力系統(tǒng)中低壓配電網(wǎng)中的主要電器開關之一,它不僅可以接通和分斷正常負載電流和過載電流,而且可以接通和分斷短路電流。主要在頻繁操作的低壓配電線路或開關柜中作為電源開關使用,并對線路、電器設備等實行保護,當它們發(fā)生嚴重過流、過載、短路、斷相、漏電等故障時,能自動切斷線路,起保護作用,應用十分廣泛。智能控制器是斷路器上的保護裝置,也是斷路器的核心控制裝置。 20世紀90年代,隨著電力電子技術、微電子技術、計算機技術和通信技術的飛速發(fā)展,斷路器的保護裝置己由傳統(tǒng)的電磁式過流脫扣器發(fā)展成采用集成電路的電子式脫扣器,直至目前出現(xiàn)了帶高性能微處理器的智能控制器。新一代的智能控制器采用了模塊化結(jié)構(gòu)設計,集測量、監(jiān)視、控制、通信、保護等功能于一體,在低壓系統(tǒng)中得到了廣泛的應用。 在本課題中,該智能控制器在硬件上以美國Microchip公司推出的公司生產(chǎn)的PIC148F448為核心處理器,主要進行數(shù)據(jù)的實時采集處理和斷路器的故障保護,實時顯示線路運行時電流或故障信息等。利用帶有CAN接口的高性能的PIC18F448單片機設計了CAN總線接口,給出了CAN接口的硬件電路、軟件流程。該電路具有硬件設計簡單、可靠性高、實時性強等特點。實現(xiàn)了智能控制器與PC機的雙向通信功能,通過總線系統(tǒng)達到遙調(diào)、遙控的目的,使得智能控制器的性能得到增強,符合配電系統(tǒng)的要求,達到了本課題研究要求。
上傳時間: 2013-04-24
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傳統(tǒng)污水系統(tǒng)采用繼電器調(diào)節(jié)控制,容易漂移,且不能智能化,無法保證泵站及時可靠運行。而以單片機為基礎的微型控制機抗干擾能力差,工作期間調(diào)整點不穩(wěn)定,系統(tǒng)容易死機,需要經(jīng)常到現(xiàn)場服務調(diào)節(jié),無法及時準確掌握污水泵站的運行狀態(tài)。采用可編程控制器控制,系統(tǒng)運行可靠,基本可以做到免維護調(diào)整。 本文針對污水泵站的性能要求和PLC的技術特點,研究了基于DCS測控系統(tǒng)的控制與管理。該系統(tǒng)是以SIEMENS公司的S7-200系列小型PLC作遠程終端,以工業(yè)PC機作上位機的主從式一點對多點監(jiān)控網(wǎng)絡。工業(yè)PC機安裝在污水處理廠的中央控制室,既是泵站PLC的上位機,又是處理廠微機局域網(wǎng)的一個工作站,通過自定義無線通訊模塊與各泵站實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信,并通過時間和事件觸發(fā),計算出最佳的平衡水量和各泵站調(diào)度水量。下位機PLC安裝在泵站,根據(jù)上位機的指令控制泵站的水泵和閥門,組成本地數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。根據(jù)給定的調(diào)度水量,調(diào)整開啟的水泵臺數(shù)和工作時間,達到調(diào)度水量的目的。 污水泵站管理系統(tǒng)中泵站地理位置分散,處理廠集中進行數(shù)據(jù)處理、監(jiān)視。這一特點與DCS系統(tǒng)功能相吻合。從這一意義上來講,集散控制系統(tǒng)能較好地適應本系統(tǒng),同時還可以滿足在中心控制室集中顯示、打印、控制各系統(tǒng)的運行狀態(tài)和參數(shù)的要求。系統(tǒng)統(tǒng)一設計,使其功能合理分配到各子系統(tǒng)中。避免了功能重復及各系統(tǒng)間的不兼容,這樣使得系統(tǒng)維護方便,減少了備品備件。給整個泵站運行管理帶來了方便,提高了運行效率,同時也提高了管理效率,減少了泵站現(xiàn)場管理人員,降低了人力資源成本,也大大降低了因為人工管理造成的疏漏,提高了系統(tǒng)的可靠性。
上傳時間: 2013-08-05
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微型燃微型燃氣輪發(fā)電機組由渦輪機、壓縮機、燃燒室、回熱器、軸承、高速發(fā)電機、電力變換系統(tǒng)、噴油系統(tǒng)等部分組成。它是一種環(huán)保型發(fā)電裝置,它可用作常規(guī)機組或緊急備用電源,也可以用于分布式發(fā)電及冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)、汽車混合動力系統(tǒng)和微型燃機-燃料電池聯(lián)合系統(tǒng)等領域。因此,研究這種動力裝置具有很重要的實用意義。 本文在分析了微型燃氣輪發(fā)電機組及其控制技術發(fā)展現(xiàn)狀的基礎上,根據(jù)設計要求,機組控制系統(tǒng)應能保證機組安全穩(wěn)定運行,保證機組在任何情況下,不發(fā)生超溫、超轉(zhuǎn)現(xiàn)象。同時應考慮機組從點火、加速、直至額定運行過程中,使機組能夠充分預熱,以降低對機組的熱沖擊,提高機組壽命。機組轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速達到95%額定轉(zhuǎn)速后投入按額定轉(zhuǎn)速控制的閉環(huán)控制,保證發(fā)電機輸出電壓和電力輸出單元穩(wěn)定工作。當發(fā)生一般性故障(按給定列表)且為無人職守狀態(tài)時,機組控制系統(tǒng)應正常停車:當機組發(fā)生一般性故障且為有人職守時,機組控制系統(tǒng)應發(fā)出聲光報警。當機組發(fā)生嚴重故障時機組控制系統(tǒng)應發(fā)出聲光報警并緊急停車。同時還應考慮設置機組調(diào)試時所需的與其它通信的數(shù)據(jù)接口。提出了微型燃氣輪發(fā)電機組控制系統(tǒng)的設計方案。 根據(jù)確定的方案和工程實際要求,完成了控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、硬件和軟件的設計。以西門子S7-300PLC及相關的開關量輸入模塊、開關量輸出模塊、模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊作為發(fā)電機組的中心控制單元。完成了各PLC模塊硬件連接電路的設計,以及系統(tǒng)供電電路的設計,并完成了微型燃機發(fā)電機組的起動控制、檢測報警及停車控制的軟件設計。編程采用梯形圖語言,使程序更具可讀性。 本文采用德國西門子S7-300PLC及配套的I/0卡件作為微型燃機控制系統(tǒng)的主控制器;選用沈陽工業(yè)大學研制的全自動浮動式充電器作為電機的啟動直流電源;采用啟停自鎖邏輯解決了在停車后徹底切斷電瓶負載的問題。
標簽: PLC 發(fā)電機組 控制系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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本文針對電力變壓器的電磁設計過程、優(yōu)化方法、優(yōu)化系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu),以及優(yōu)化設計系統(tǒng)開發(fā)中采用的技術和處理方法展開了深入的討論和研究,開發(fā)了一套干式變壓器電磁計算優(yōu)化設計系統(tǒng)。論文工作主要包括以下幾方面的內(nèi)容: (1)綜述了電力變壓器的結(jié)構(gòu)特征和傳統(tǒng)電磁設計的流程,分析了變壓器電磁設計中的設計流程、設計目標、方案組合等重點問題,研究了變壓器的評價準則的選擇和計算。同時對變壓器電磁設計計算的細節(jié)做了深入分析,理清了變壓器設計中各個步驟、各個部件之間的相互關系,成功地將變壓器計算中的一些核心的計算過程程序化。 (2)深入研究和分析了目前變壓器優(yōu)化設計的研究和實踐中所采用的優(yōu)化方法,包括比較成熟的循環(huán)遍歷法和其他還處于研究階段或還有缺陷的方法,對這些算法的原理、應用情況、優(yōu)缺點進行了比較和總結(jié)。 (3)將ODBC(開放數(shù)據(jù)庫互連)和OLE(對象鏈接和嵌入)自動化技術引入電力變壓器的電磁優(yōu)化設計系統(tǒng)中,一改以往的設計軟件封閉的弊病,具有出色的可擴展性,充分利用了現(xiàn)代操作系統(tǒng)環(huán)境的先進功能。以oLE自動化技術為基礎的計算單自動生成技術,使變壓器設計軟件能夠在更大程度上協(xié)助設計人員的工作,將設計人員從簡單勞動中解脫出來,使設計軟件能夠真正成為全面的變壓器優(yōu)化設計軟件。 (4)將各種型式的敞開式和環(huán)氧澆注干式變壓器電磁計算優(yōu)化設計整合到同一系統(tǒng)中,方便了用戶不同的設計要求,同時根據(jù)專家理論設計了眾多人工干預設計的環(huán)節(jié),令本軟件更具有系統(tǒng)性、實用性、開放性和個性。 (5)對當前熱門的非晶合金變壓器進行了簡要介紹,并指出非晶合金變壓器的優(yōu)缺點,分析了其即將全面使用的趨勢。同時對非晶合金干式變壓器的優(yōu)化設計進行了研究和探討,給下一步的工作指明了方向。
上傳時間: 2013-05-28
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由于干式變壓器的優(yōu)良性能以及在特種場合下對干式變壓器的應用需求,當前我國干式變壓器市場空間廣闊,競爭激烈。但是目前國內(nèi)許多干式變壓器生產(chǎn)廠家仍然停留在手工設計計算階段,設計的效率低、周期長、人工成本高。干式變壓器原材料的上漲,也加大了廠家的制作成本。以研究、開發(fā)實用性干式變壓器CAD系統(tǒng)為目的,本文對該集成軟件的系統(tǒng)分析及相應的實現(xiàn)技術進行了詳細的研究。 首先,在總結(jié)干式變壓器手工設計方法的基礎上,借鑒變壓器的通用優(yōu)化設計模型,結(jié)合干式變壓器的特點,建立了干式變壓器的優(yōu)化設計模型。以鐵芯直徑、窗高、內(nèi)線圈匝數(shù)、外線圈電流密度、內(nèi)線圈電流密度為變量,采用改進遺傳算法對其進行干式變壓器單機優(yōu)化設計。該算法將模擬退火思想引入到遺傳算法的選擇機制中,解決了傳統(tǒng)遺傳算法過早收斂的問題。其與傳統(tǒng)遺傳算法優(yōu)化結(jié)果對比表明:新的算法收斂性較好,優(yōu)化效果較明顯,算法是成功的。并根據(jù)Appelbaum序貫分解法的基本思想,通過“共同變量”和“非共同變量”將系列中兼容的各規(guī)格變壓器聯(lián)系起來,得到系列變壓器優(yōu)化設計的統(tǒng)一數(shù)學模型,然后使用改進后的遺傳算法對中小型干式變壓器中套用同一個機座的系列優(yōu)化問題進行了探討,并在此基礎上建立了干式變壓器系列優(yōu)化的軟件優(yōu)化設計流程。 其次,在軟件設計方面選用C++程序設計語言,采用Visual Basic進行界面編寫,且運用ActiveX技術實現(xiàn)了VB與AutoCAD軟件的連接。該設計不但能夠?qū)Ω墒阶儔浩鬟M行優(yōu)化設計,并且添加了CAD制圖功能。本文對數(shù)據(jù)庫支撐的干式變壓器CAD系統(tǒng)進行了系統(tǒng)設計和研究,詳細探討了該集成軟件的實現(xiàn)技術。 最后,在各項性能指標都滿足國家標準要求的情況下,以SC9-50/10型號和SCB9-1250/10型號的干式變壓器為例進行單機優(yōu)化,變壓器有效成本分別降低了2.83﹪和1.79﹪;以系列號SC9-50/10四個規(guī)格變壓器為例進行系列優(yōu)化,分別按照不同的權重來進行系列優(yōu)化設計,優(yōu)化方案1時,總成本下降了3.26﹪;優(yōu)化方案2時,總成本下降了3.1﹪。可見,達到了預期效果,干式變壓器成本有效降低。
上傳時間: 2013-07-23
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本文對模糊溫度控制器進行了研究,介紹了模糊溫度控制器的硬件和軟件設計。此控制器主控部分以Microchip公司的8位單片機PIC18F252為控制核心,采集測溫電路輸出電壓,實現(xiàn)模糊控制算法等。此單片機內(nèi)部集成了AD轉(zhuǎn)換模塊,可以直接對信號進行采集。測溫電路以Pt100鉑電阻傳感器為基礎,并對其進行了線性補償。鍵盤、LED顯示部分以美國ATMEL公司生產(chǎn)的低價格,高性能的CMOS 8位單片機AT89C52為控制核心。兩個單片機使用串行通訊接口(USART)進行數(shù)據(jù)通訊。在軟件方面,以模糊控制為核心控制算法,實現(xiàn)恒溫控制功能,用C語言完成整個控制系統(tǒng)的軟件編程。
上傳時間: 2013-07-29
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