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  • 大功率同步電機的軟起動.rar

    同步電動機以其可調的功率因數和輸出轉矩對電網電壓波動不敏感等良好的運行性能,在大功率電氣傳動領域獨占螯頭。同步電機雖然有很多優點,但它的最大缺點是起動困難。目前,大功率同步電機的軟起動大多采用靜止變頻器起動方式,但由于變頻器多采用晶閘管作為功率器件從而要依靠電動機產生的反電勢才能自行關斷并且輔助設備較多。而一旦逆變器換流失敗就會導致電動機起動失敗。針對晶閘管不能自行關斷的缺點,本文研究了一種以IGBT做為變頻器功率器件的轉速開環恒壓頻比控制的起動方法。 @@ 首先,根據同步電動機的工作原理對同步電動機的起動特性進行了詳細分析,并對全壓異步起動方法進行了仿真研究,得出了起動過程中電動機相電流、電磁轉矩等參數的變化曲線。針對異步起動過程中定子繞組產生過大沖擊電流的問題,提出了逐級變頻的轉速開環恒壓頻比控制同步電動機軟起動方法。闡述了逐級變頻開環控制同步電動機軟起動的原理,即通過逐級改變變頻器輸出頻率使轉子轉速跟隨定子旋轉磁場轉速逐級升高至額定值。推導出起動過程中變頻器逐級變化的頻率與電動機轉動慣量、電磁轉矩等參數的關系式。通過對一臺同步電動機做工頻起動和低頻起動的仿真研究,證明了同步電動機在低頻下依靠同步電磁轉矩自行起動的可行性。通過計算轉子轉速達到相應同步轉速的時間來確定變頻器逐級升高的電壓頻率隨時間的變化規律。然后,在采用電壓型交直交變頻器作為同步電機變頻電源的基礎上,設計了恒壓頻比逐級變頻軟起動的控制方案,利用MATLAB/SIMULINK構建了轉速開環恒壓頻比控制同步電動機軟起動的數學模型,對同步電動機的起動過程進行仿真試驗,并且分別對空載起動和負載起動過程進行了分析。仿真結果驗證了轉速開環控制同步電動機軟起動的可行性。 @@ 針對同步電動機起動后的并網問題進行了理論分析,并研究了相應的并網控制方案。應用MATLAB/SIMULINK對并網過程進行仿真試驗,給出并網瞬間電網電壓、同步電機相電流等參數變化曲線,從而驗證了并網方案的可行性。 @@ 最后,對所做工作進行了總結,并展望了大功率同步電動機的軟起動技術。 @@關鍵詞:同步電動機;軟起動;變頻器;恒壓頻比

    標簽: 大功率 同步電機 軟起動

    上傳時間: 2013-05-26

    上傳用戶:assss

  • 基于單線圈永磁機構的相控開關控制器的設計.rar

    選相控制開關又稱同步開關或相控開關,其實質就是控制開關在電壓或電流的期望相位完成合閘或分閘,以主動消除開關過程所產生的涌流和過電壓等電磁暫態效應,提高開關的開斷能力。本論文首先分析了提高斷路器可靠性的途徑,介紹了相控開關的研究意義及其優點;相控開關的基本原理和分合閘操作過程,為同步開關選相控制器的設計提供了理論依據。 永磁操動機構是近幾年正在發展的一種新型操動機構,它利用永久磁鐵產生的磁力將真空斷路器保持在分合閘位置,而無需任何傳統機械脫扣鎖扣裝置。它機構零部件少,結構簡單,使斷路器動作的可靠性大大提高。二次控制回路采用電子控制模塊,動作迅速并可以實現精確時間控制,采用開關電源輸入范圍寬,輸入輸出用光耦隔離,功耗低,極大地提高了可靠性,使永磁機構真空斷路器成為真正意義的免維護智能化斷路器。單線圈永磁機構結構簡單、體積小,在中壓領域得到越來越廣泛的應用。相控真空開關采用三相獨立操動的單線圈永磁機構,其操作電源為由大功率電力電子器件控制的儲能大容量電容器,通過多次的測試結果表明單線圈永磁機構能很好地滿足相控開關的要求,是相控開關的理想選擇。 本文詳細介紹了以Mega16為控制核心的單線圈永磁機構智能控制器,這種控制系統集保護、控制、開關量監測等功能于一體。可實現對電容電壓實時顯示,具有過電流速斷保護、過電壓和欠電壓保護、閉鎖以及報警等功能。 通過相關試驗測試,表明本系統已經初步達到了設計所要達到的預期效果,為以后的研究以及同步控制系統的完善和優化提供了有益的經驗和參考。

    標簽: 單線圈 永磁機構 開關控制器

    上傳時間: 2013-07-02

    上傳用戶:一諾88

  • 單相數字式光伏并網逆變器的研究與設計.rar

    近年來,光伏發電技術取得了長足的進步,太陽能已經成為當今能源的一個重要補充。光伏并網發電是太陽能大規模利用的必然趨勢。本文以光伏并網發電系統的核心設備并網逆變器為研究對象,首先給出了單相光伏并網逆變器的詳細的硬件設計過程,然后對光伏陣列的最大功能點跟蹤、逆變器的特性及控制方法、并網系統的人機交互子系統等進行了深入的研究。 并網逆變器的硬件設計是整個系統的基礎和難點之一。本文設計了1套額定功率為3KW的兩級式光伏并網逆變器,采用F2812DSP作為系統的控制核心。文章對整個硬件的設計過程和電路原理進行了詳細分析。 為提高系統效率,光伏陣列都要求工作在最大功率點處。本文在分析了各種MPPT方法的優缺點的基礎上,提出了基于移相全橋電路的電導增量法,給出了整個算法在DSP中的實現過程。 并網逆變器輸出級的跟蹤控制技術是系統設計的關鍵點之一。本文詳細分析了逆變器輸出級的電路工作模式和數學模型,深入分析了T型輸出濾波器的原理及電網電壓對輸出電流的影響,提出了基于前饋補償的數字PI控制,并給出了其在DSP中的實現過程。 為完成對并網系統的監控和設置,設計了人機交互子系統,該系統是一個小型嵌入式系統,用MODBUS協議實現了子系統和控制系統的通信。本文詳細分析了整個子系統的軟硬件設計過程。 最后,對整個系統進行了實驗驗證,結果表明了系統方案的可行性,系統實現了穩定可靠運行。

    標簽: 單相 光伏并網 數字式

    上傳時間: 2013-05-26

    上傳用戶:88mao

  • SVPWM算法優化及其FPGACPLD實現.rar

    電壓空間矢量脈沖寬度調制技術是一種性能優越、易于數字化實現的脈沖寬度調制方案。在常規SVPWM算法中,判定等效電壓空間矢量所處扇區位置時需要進行坐標旋轉和反正切三角函數的運算,計算特定電壓空間矢量作用時間時需要進行正弦、余弦三角函數的運算以及過飽和情況下的歸一化處理過程,同時,在整個SVPWM算法中還包含了無理數的運算,這些復雜計算不可避免地會產生大量計算誤差,對高精度實時控制產生不可忽視的影響,而且這些復雜運算的計算量大,對系統的處理速度要求高,程序設計復雜,系統運行時間長,占用系統資源多。因此,從工程實際應用的角度出發,需要對常規SVPWM算法進行優化設計。 本文提出的優化SVPWM算法,只需進行普通的四則運算,計算非常簡單,克服了上述常規SVPWM算法中的缺點,同時,采用交叉分配零電壓空間矢量,并將零電壓空間矢量的切換點置于各扇區中點的方法,達到降低三相橋式逆變電路中開關器件開關損耗的目的。SVPWM算法要求高速的數據處理能力,傳統的MCU、DSP都難以滿足其要求,而具有高速數據處理能力的FPGA/CPLD則可以很好的實現SVPWM的控制功能,在實時性、靈活性等方面有著MCU、DSP無法比擬的優越性。本文利用MATLAB/Simulink軟件對優化的SVPWM系統原型進行建模和仿真,當仿真效果達到SVPWM系統控制要求后,在XilinxISE環境下采用硬件描述語言設計輸入方法與原理圖設計輸入方法相結合的混合設計輸入方法進行FPGA/CPLD的電路設計與輸入,建立相同功能的SVPWM系統模型,然后利用ISESimulator(VHDL/Verilog)仿真器進行功能仿真和性能分析,驗證了本文提出的SVPWM優化設計方案的可行性和有效性。

    標簽: FPGACPLD SVPWM 算法優化

    上傳時間: 2013-06-27

    上傳用戶:小儒尼尼奧

  • 雙相DC-DC電源管理芯片均流控制電路的分析與設計.rar

    電源是電子設備的重要組成部分,其性能的優劣直接影響著電子設備的穩定性和可靠性。隨著電子技術的發展,電子設備的種類越來越多,其對電源的要求也更加靈活多樣,因此如何很好的解決系統的電源問題已經成為了系統成敗的關鍵因素。 本論文研究選取了BICMOS工藝,具有功耗低、集成度高、驅動能力強等優點。根據電流模式的PWM控制原理,研究設計了一款基于BICMOS工藝的雙相DC-DC電源管理芯片。本電源管理芯片自動控制兩路單獨的轉換器工作,兩相結構能提供大的輸出電流,但是在開關上的功耗卻很低。芯片能夠精確的調整CPU核心電壓,對稱不同通道之間的電流。本電源管理芯片單獨檢測每一通道上的電流,以精確的獲得每個通道上的電流信息,從而更好的進行電流對稱以及電路的保護。 文中對該DC-DC電源管理芯片的主要功能模塊,如振蕩器電路、鋸齒波發生電路、比較器電路、平均電流電路、電流檢測電路等進行了設計并給出了仿真驗證結果。該芯片只需外接少數元件就可構成一個高性能的雙相DC-DC開關電源,可廣泛應用于CPU供電系統等。 通過應用Hspice軟件對該變換器芯片的主要模塊電路進行仿真,驗證了設計方案和理論分析的可行性和正確性,同時在芯片模塊電路設計的基礎上,應用0.8μmBICMOS工藝設計規則完成了芯片主要模塊的版圖繪制,編寫了DRC、LVS文件并驗證了版圖的正確性。所設計的基于BICMOS工藝的DC-DC電源管理芯片的均流控制電路達到了預期的要求。

    標簽: DC-DC 雙相

    上傳時間: 2013-06-06

    上傳用戶:dbs012280

  • 光伏并網逆變器的研究及可靠性分析.rar

    隨著環境污染和能源短缺問題的日趨嚴重,尋找一種儲備大、無污染的新能源已經上升到世界各國的議事日程。太陽能作為當今最理想環保的能源之一,已經得到了人類越來越廣泛的應用。本文以光伏(Photovoltaic—PV)并網發電系統為研究對象,以最大限度利用太陽能、無污染回饋電網為主要目標,開展了光伏并網發電系統的理論研究和仿真,具有重要的現實意義。光伏并網逆變器是光伏并網發電系統中必不可少的設備之一,其效率的高低、可靠性的好壞將直接影響整個光伏發電系統的性能和投資。本文主要研究適用于并網型光伏發電系統的逆變器。 本文以一個完整的光伏并網發電系統為研究對象,重點對單相光伏并網系統進行了全面的分析,并從并網系統的主電路拓撲、控制策略、孤島效應以及系統的可靠性分析幾個方面做了詳細的分析和仿真實驗。 首先,介紹了國內外光伏并網發電產業的現狀,并對光伏并網發電系統的組成結構、優缺點、發展趨勢及光伏并網發電系統對逆變器的要求做了簡單介紹,對光伏并網發電系統建立了總體認識。 其次,討論研究了逆變器主電路的拓撲形式,并根據實際情況,選擇了無變壓器的兩級結構,即前級DC/DC變換器和后級DC/AC逆變器,兩部分通過DClink連接。前級的DC/DC模塊采用Boost拓撲結構,后級的DC/AC逆變器采用逆變全橋實現逆變,向電網輸送功率。討論確定了逆變器輸出電流的控制方式,并最終確定了光伏并網發電系統的總體方案。高性能的數字信號處理器芯片(Digital Signal Processor—DSP)的出現,使得一些先進的控制策略應用于光伏并網的控制成為可能。本文以TI公司的數字信號處理器芯片TMS320F2812為核心,設計了控制電路并給出了驅動電路、保護電路的設計以及系統的電磁兼容設計思想。應用MATLAB/Simulink中的工具箱搭建了整個電路模型,進行了仿真實驗研究。 再次,我們已經知道孤島效應問題關系到光伏并網發電系統的安全問題。本文分析了孤島效應產生的原因、對電網的危害和目前各種常用的被動和主動及外部孤島效應的檢測方法。根據本文涉及的光伏并網發電系統的特點,采用了電壓前饋正反饋檢測孤島的方法,然后詳細介紹了該方法的原理和實現過程, 并給出了逆變器的反孤島效應模型和仿真實驗結果。仿真結果證明,該方法是可行的,并且達到了IEEE Std.2000—929標準的規定。 光伏系統的可靠性研究對整個系統的經濟運行乃至投資決策產生了重要影響。本論文以光伏并網發電系統的基本組成為線索,對各部分進行可靠性分析,對滿足一定可靠性水平的光伏并網發電系統進行分析,從而對其的推廣使用起到了理論指導作用。 關鍵詞:光伏并網發電系統;逆變器;孤島效應;DSP;可靠性分析

    標簽: 光伏并網 逆變器 可靠性分析

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:daoxiang126

  • 無位置傳感器無刷直流電動機控制系統的設計.rar

    無刷直流電動機利用電子換相器代替了直流電動機的機械電刷和換向器,不但具有直流電機的調速性能,而且體積小、效率高,在許多領域已得到了廣泛應用。采用無位置傳感器控制技術,不但可以克服有位置傳感器的諸多弊端,而且還進一步拓展了無刷直流電動機的應用領域。近些年來,無位置傳感器無刷直流電動機控制技術成為大家研究的熱點之一。 本課題緊扣研究熱點,以方波無刷直流電動機為控制對象,設計了一套無位置傳感器無刷直流電動機控制系統。該系統采用TMS320LF2407ADSP芯片作為控制核心,運用反電動勢過零點檢測原理和預定位與升頻升壓相結合的啟動方法,實現無位置傳感器無刷直流電動機的控制。為了提高系統的調速性能,控制方法采用了轉速、電流雙閉環控制。 首先,本文研究了無刷直流電動機的基本結構、性能、工作原理及數學模型,利用數學模型在Matlab/Simulink環境中建立無刷直流電動機的仿真模型。接著,給出了系統總體的設計方案,對控制系統設計中的幾個關鍵技術--反電動勢過零點及其相位補償原理、啟動、單神經元PID轉速控制器以及PWM產生電路進行了深入的研究。 然后,根據控制系統總體方案和系統功能要求,進行軟硬件設計。在硬件設計中,主要進行了DSP最小系統、電流和轉子位置檢測電路、IR2130驅動電路等方面電路的設計。在軟件設計中,主要設計出了主程序和A/D中斷程序。其中,主程序包括DSP系統設置、變量初始化、電機正反轉選擇、電機啟動、速度計算及顯示等方面程序;A/D中斷程序包括反電動勢計算、換相時刻計算、電流轉速調節子程序等方面程序。 最后,經實驗結果表明,電機啟動快速、穩定,具有較寬的調速范圍。同時,該系統還具有結構簡單、可靠性高等特點,具有廣泛的應用前景。

    標簽: 無位置傳感器 控制系統 無刷直流電動機

    上傳時間: 2013-07-08

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  • 單相非隔離型光伏并網逆變器的研究.rar

    在能源枯竭與環境污染問題日益嚴重的今天,新能源的開發與利用愈來愈受到重視。太陽能是當前世界上最清潔、最現實、最有大規模開發利用前景的可再生能源之一。其中太陽能光伏利用受到世界各國的普遍關注。而太陽能光伏并網發電是太陽能光伏利用的主要發展趨勢,必將得到快速的發展。在并網型光伏發電系統中,逆變器是系統中最末一級或唯一一級能量變換裝置,其效率的高低、可靠性的好壞將直接影響整個并網型系統的性能和投資。按照不同的標準光伏并網逆變器的拓撲結構分為很多種,本文主要研究單相非隔離型光伏并網逆變器。 文章首先概述了光伏并網系統的發展情況并分析了當前國際金融危機對光伏產業的影響。其次,分析了當前國際市場上主要的光伏逆變器產品的特點,概括了光伏并網系統中光伏陣列的配置。隨后,本文以單相全橋拓撲為模型分析了非隔離型并網系統在采用不同的PWM調制策略下的共模電流,指出了抑制共模電流需滿足的條件。對于全橋和半橋拓撲,分析了不同的濾波方式對共模電流抑制的影響。總結了能夠抑制共模電流的實用電路拓撲并提出了一種能夠抑制共模電流的新拓撲。對不同拓撲的損耗情況在文章中進行了比較。 對于非隔離型并網系統中的逆變器易向電網注入直流分量的問題,首先分析了直流分量產生的原因及其導致變壓器產生的直流偏磁飽和現象。在此基礎上,總結了抑制直流分量的方法,指出了半橋拓撲能夠抑制直流分量。對于并網電流的控制,工程上通常采用比例積分控制器,而比例積分控制器在理論上無法實現無靜差控制,因此,本文對能夠實現無靜差控制的比例諧振控制器進行了簡要分析。最后,在非隔離型1.5kW實驗平臺上對共模電流和直流分量的抑制方法進行了驗證。

    標簽: 單相 光伏并網 非隔離型

    上傳時間: 2013-07-30

    上傳用戶:科學怪人

  • 工業變頻器高性能調制算法的研究.rar

    變頻器在各行各業中的各種設備上迅速普及應用,已成為當今節電、改造傳統工業、改善工藝流程、提高生產過程自動化水平、提高產品質量以及推動技術進步的主要手段之一,是國民經濟和生活中普遍需要的新技術。但是現有變頻器的調制算法尚存在一些缺點,如開關損耗大和共模電流大等,因此有必要研究和設計高性能調制算法的變頻控制器。鑒于此,開展了以下工業變頻器高性能調制算法為對象的研究內容: 在闡述了工業變頻器系統的結構、調制算法、調速算法的基礎上,結合數學模型,分析了共模電壓產生的原理、共模電流其影響和危害,給出了共模電壓和共模電流的關系。總結其他的抑制共模電壓的方案基礎上,提出一種新的共模電壓抑制SVPWM;還闡述了死區產生的原因及其影響,以及死區補償的原理并將上述兩個調制算法利用MATLAB/SIMULINK軟件對該系統給予了全面的仿真分析。 變頻器硬件部分設計包括整流濾波電路、逆變器功率電路、上電保護電路、DSP控制系統及其外圍電路、IGBT驅動及保護電路以及反激式開關電源,對于傳感器檢測濾波電路的具體電路參數設計,是在PSPICE上仿真基礎上得出。并在考慮成本、EMC、效率等因素后考慮完成了所有硬件相關的原理圖繪制和PCB繪制; 變頻器軟件部分設計包括主程序、鍵盤掃描程序、系統狀態處理程序、PWM發送中斷程序、電機啟動函數、電壓調整程序、AD采樣中斷程序以及故障保護中斷程序。在實現一般SVPWM的基礎上,根據之前理論和仿真得到的共模電壓抑制SVPWM、以及死區補償算法,將這兩個對SVPWM進行改進的調制算法在硬件平臺上實現。 在硬件電路完成設計的各個階段,逐漸編制相應的控制程序,并進行調試,并完成整個程序的編制和調試。此外,還調試了系統所需的反激式開關電源。整個系統調試中遇到了很多問題,如鍵盤消除抖動問題、共模電壓抑制SVPWM出現的直通現象等。最終完成了工業變頻器樣機,并且采用的是文章中研究的調制算法,效果良好,達到設計的目的; 提出了一種將有源功率因數校正(PFC)技術引用到串級調速中來提高定子側功率因數的新方法。通過建立電動機折算到轉子側的等值電路,重點分析了有源PFC技術代替傳統串級調速系統中的不控整流橋后,系統可以等效為轉子串電阻調速。得到了等效串電阻的計算公式和變化趨勢,對電動機功率因數、電磁轉矩脈動也進行了分析,發現能夠比傳統串級調速時有所提升。鑒于電動機轉子側電勢頻率非常低,分析了有源PFC的具體實現的特殊考慮和參數選取方法,并基于對稱平衡的Scott變壓器和兩個單相有源PFC電路實現了繞線電動機轉子側的三相有源低頻PFC,得到超低紋波的直流輸出電壓。利用MATLAB建立了完整的仿真平臺,所得結果驗證了理論分析的正確性。

    標簽: 工業 變頻器 性能

    上傳時間: 2013-07-09

    上傳用戶:qq442012091

  • 用于便攜式呼吸機的無位置傳感器無刷直流電機控制系統.rar

    隨著人們生活水平的提高,肥胖逐漸成為一種社會疾病,肥胖容易使人患上阻塞性睡眠呼吸暫停綜合癥,嚴重影響生活質量,嚴重時甚至危及生命。研制性能良好低成本的呼吸機有很好的實際意義。本論文論述了一種基于dsPIC30F3010控制器及無刷直流電機(BrushlessDirectCurrentMotor,簡稱BLDCM)的呼吸機控制器,實現了反電勢法無位置傳感器無刷直流電機的運行控制。 論文從基本電磁定律出發,分析了無刷直流電動機結構和工作原理,建立了無刷直流電動機的數學模型,在此基礎上詳細分析了“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,并對檢測電路移相產生的轉子位置誤差進行了分析,給出了補償方法。 對無刷直流電動機無位置傳感器控制中的關鍵問題——起動方法進行研究,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。針對傳統“三段式”起動的缺點,論文提出了一種新的外同步到自同步的切換方式。 綜合上述,本系統以dsPIC30F3010單片機為控制器,設計了“反電勢法”無刷直流電機無位置傳感器控制系統的硬件電路,詳細介紹了電路各個組成部分的工作原理,同時介紹了控制系統中采用的硬件抗干擾措施。結合dsPIC30F3010的特點,充分利用其片內的資源,設計了系統的軟件。實驗結果表明系統能夠控制電機順利起動,而且實現了電機正確的換相和穩定的運行。

    標簽: 便攜式 呼吸機 無位置傳感器

    上傳時間: 2013-07-26

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