超聲波電源廣泛應用于超聲波加工、診斷、清洗等領域,其負載超聲波換能器是一種將超音頻的電能轉變為機械振動的器件。由于超聲換能器是一種容性負載,因此換能器與發生器之間需要進行阻抗匹配才能工作在最佳狀態。串聯匹配能夠有效濾除開關型電源輸出方波存在的高次諧波成分,因此應用較為廣泛。但是環境溫度或元件老化等原因會導致換能器的諧振頻率發生漂移,使諧振系統失諧。傳統的解決辦法就是頻率跟蹤,但是頻率跟蹤只能保證系統整體電壓電流同頻同相,由于工作頻率改變了而匹配電感不變,此時換能器內部動態支路工作在非諧振狀態,導致換能器功率損耗和發熱,致使輸出能量大幅度下降甚至停振,在實際應用中受到限制。所以,在跟蹤諧振點調節逆變器開關頻率的同時應改變匹配電感才能使諧振系統工作在最高效能狀態。針對按固定諧振點匹配超聲波換能器電感參數存在的缺點,本文應用耦合振蕩法對換能器的匹配電感和耦合頻率之間的關系建立數學模型,證實了匹配電感隨諧振頻率變化的規律。給出利用這一模型與耦合工作頻率之間的關系動態選擇換能器匹配電感的方法。經過分析比較,選擇了基于磁通控制原理的可控電抗器作為匹配電感,通過改變電抗控制度調節電抗值。并給出了實現這一方案的電路原理和控制方法。最后本文以DSPTMS320F2812為核心設計出實現這一原理的超聲波逆變電源。實驗結果表明基于磁通控制的可控電抗器可以實現電抗值隨電抗控制度線性無級可調,由于該電抗器輸出正弦波,理論上沒有諧波污染。具體采用復合控制策略,穩態時,換能器工作在DPLL鎖定頻率上;動態時,逐步修改匹配電抗大小,搜索輸出電流的最大值,再結合DPLL鎖定該頻率。配合PS-PWM可實現功率連續可調。該超聲波換能系統能夠有效的跟隨最大電流輸出頻率,即使頻率發生漂移系統仍能保持工作在最佳狀態,具有實際應用價值。
上傳時間: 2022-06-18
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本書中,系統地介紹了現代電力電子變換裝置及其PWM控制策略,具有內容系統全面、范例豐富詳盡、原理深入淺出、理論與實際緊密結合等特點。第1~9章主要關注脈寬調制技術;第10~16章主要關注電流控制技術。其中,第1章和第2章講述兩種基本的PWM控制策略;第3章介紹PWM控制中的三相逆變器的過調制問題;第4~6章是對不同PWM控制方法的詳細介紹;第7章介紹了PWM控制中的電磁干擾問題;第8章和第9章講述了多重與多相功率變換器的PWM控制策略;第10~15章分別以同步電機和直流電源為例詳細介紹了各種不同的電流控制方法;第16章介紹了多電平變換器的電流控制方法。 譯者序 引言 第1章用于兩電平三相電壓型逆變器的載波脈寬調制1 11引言1 12參考電壓va ref、vb ref、vc ref3 13參考電壓Pa ref、Pb ref、Pc ref6 14va、vb、vc與Pa、Pb、Pc之間的聯系8 15PWM信號的產生8 151反鋸齒波8 152傳統鋸齒形載波11 153三角形載波12 154說明16
上傳時間: 2022-06-23
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電路見圖1當把開關K1打向“逆變”位置時,BG1導通,由時基電路NE555及外圍元件組成的無穩態多諧振蕩器開始振蕩,其充?放電時間常數可調節?如果選擇R1=R2則輸出脈沖的占空比為50%,該多諧振蕩器的振蕩頻率f=1.443/(R1+R2+2W)C2,圖中的元件數值可使振蕩頻率調在50Hz,振蕩脈沖由役腳輸出,波形為方波,該方波經C4耦合,R3?C5積分變為三角波,這個三角波又經RPC6,第二次積分和R5?C7第三次積分,變為近似的正弦波,通過C8耦合到BG2,由BG2放大后在B1的L2線圈上輸出?當L2上端電壓為正時,D4截止,D3導通,使BGPBG6截止,BG3?BG5導通,電流由電瓶正極→B2的L1-BG5-電瓶負極;當L2上端電壓為負時,D3截止,D4導通,使BG2BG5截止,BG4?BG6導通,電流由電瓶正極一B2的L2-BG6電瓶負極?BGBG6交替導通?截止,經變壓器B2合成正負對稱的正弦波,并由L3升壓送至逆變輸出插座CZ12CZ2,供用電器使用,同時LED1(紅色)亮,指示逆變狀態?當開關打向“充電”位置時,市電經變壓器B2降壓?D5?D6全波整流?R11限流后對電瓶充電,同時LED2(綠色)亮,指示充電狀態?
上傳時間: 2022-06-27
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系統原理說明:結構上,該逆變器采用模塊化的設計思想,分別為升壓模塊、逆變模塊、低通濾波器等。通過升壓模塊M1進行DC/DC變化,將輸入110VDC電壓轉換350VDC,然后通過逆變模塊M2進行DC/AC變換,輸出三相200VAC的SPWM波,最后經過輸出濾波器濾波后輸出三相200V正弦波。逆變器僅在緊急情況下使用,系統上采用了簡潔、可靠的設計思想,對外接口只有電壓110V輸入一組,3相交流輸出一組,啟動信號一組和故障指示一組,見圖2:110V+為110V電源輸入正極;110VG為110V電源輸入負極;START1與START2為緊急逆變器啟動控制;FAULT1與FAULT2為緊急逆變器故障報警信號端口;U、V、W為逆變器的3相200V輸出端。逆變器長期處于冷待機狀態,當接收到啟動信號之后,緊急逆變器開始工作。當空調主電源無法為空調提供電源的時候,地鐵車輛內的控制器將吸合內部的無源觸頭作為緊急逆變器的啟動信號(即圖2中START1與START2閉合導通時,緊急逆變器啟動)。緊急逆變器啟動信號回路形成后,如果輸入電壓正常、逆變器無故障時,緊急逆變器將在20s內完成啟動并開始穩定工作。緊急逆變器正常工作時,故障報警觸點處于吸合狀態;緊急逆變器出現故障時,三相輸出停止,故障報警觸點斷開。(即:正常時,FAULT1與FAULT2閉合導通;故障時,FAULT1與FAULT2開路。)
上傳時間: 2022-07-01
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本文對直驅式變速恒頻風力發電領域的關鍵技術從理論到仿真進行了較為全面深入的研究,在詳細分析直驅式風力發電系統的特點和已有最大功率跟蹤算法的基礎上,確立了由梯形波永磁同步發電機、三相不可控整流橋、直流升壓電路、全橋逆變器構成的并網主電路拓撲結構,提出了通過控制直流升壓電路的占空比,以使風機獲得最大功率的跟蹤算法,同時增加速度估算控制方法,以提高系統的響應速度。 由直流升壓電路中儲能大電感的存在,迫使發電機的各相電流為梯形波,為了發電機輸出功率平穩,減小系統的轉矩脈動,則發電機的電動勢最好是梯形波。梯形波永磁同步發電機發出的三相電壓為梯形波,通過整流橋整流之后,獲得脈動較小的整流直流電壓,特別適合于大電感濾波,同時電磁轉矩脈動小,系統振動噪聲低。該電機可以和風力機直接耦合,適用于大型低速風力發電系統。三相不可控整流具有可靠性高,簡化硬件電路;直流變換電路可將整流后的直流電壓提升到逆變器所需的幅值基本恒定的直流電壓,經逆變器逆變后并網。最大功率跟蹤算法的提出能夠使風電系統快速跟蹤風速的變化,維持最佳葉尖速比,捕獲最大風能。 本文還利用仿真軟件MATLAB/Simulink平臺搭建了仿真模塊并進行了動態仿真,對所設計的最大功率跟蹤算法進行仿真分析。結果表明,該算法具有較快的系統響應,速度估算器也能較快的跟蹤變化的實際轉速。
上傳時間: 2013-04-24
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該文主要研究的是感應電動機無速度傳感器矢量控制變頻調速及參數辨識.首先,利用坐標變換的方法推導出感應電動機在兩相殂止和兩相同步旋轉坐標系中的數學模型,并對電機動態特性進行了仿真.用矢量控制理論和電壓解耦的方法建立了轉差型電壓喬量解耦控制系統.利用神經網絡的方法和模型參考自適應(MRAS)的方法實現轉速辨識,仿真結果驗證了辨識方法是可行的.利用系統固有了硬件資源(如PWM逆變器、微機控制系統)發出一定規則的脈沖實現電動機參數的靜態測試,仿真結果表明它能為矢量控制系統提供較高精度的電機參數,具有一定的實際意義.為了實現電機轉速高速響應的目標,用大規模數字信號處理器DSP產現系統控制,文中給出了控制思想.
上傳時間: 2013-04-24
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該文對感應電能傳輸技術進行了研究.由于沒有接觸摩擦,可減少對設備的損傷,也不會產生易引燃引爆的火花,可用于目前正在興起的高速電力機車、城市電車饋電以及化工、采礦等易燃易爆領域.文中對用于感應電能傳輸系統的滑動繞組變壓器進行了系統分析,給出了數學模型,并提出了優化設計方案.文中詳細分析了感應電能傳輸技術的理論和方法,進而設計出用于感應電能傳輸系統的移相全橋串聯諧振逆變器.該文對逆變器的工作原理進行詳細分析,設計制作出高頻變換電路的主電路及控制電路,并仿真給出試驗中逆變器的波形.
上傳時間: 2013-04-24
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隨著中國經濟的迅速發展,能源問題在當今社會中受到越來越多的關注.能量回饋系統可以在減緩矛盾方面發揮重要作用,無論在減少能源的浪費方面或是在新能源的利用開發上.主要運用在功率電子負載、分布式發電和電機制動能饋等場合.該文主要研究了能量回饋系統.電力電子的逆變技術是能量回饋系統的核心部分,該文講述了電壓型逆變電路和電流型逆變電路在能量回饋系統中的工作實現原理.電壓型逆變電路是該文的重點,針對中國電網的形式,對單相和三相逆變電路作了分析,討論了幾種控制策略的選擇,提出間接電流控制中相位幅值分別控制方法和直接電流控制中滯環控制方法在逆變器并網中的實現意義.電流型有源逆變利用移相調節,適合大功率場合.文章的最后部分比較分析電流型和電壓型電路的性能特點.數字化是控制領域發展的趨勢,在具體實現能量回饋系統的過程中,該文也充分運用數字式控制方式.在電流型逆變系統中,運用可編程序控制器(PLC)作為控制核心,并在MCGS組態平臺實現和工控機的通訊.在電壓型逆變系統中,將數字信號處理器(DSP)作為控制中心,實現外圍電路工作及其控制.在以上基礎上,分別研制了一臺大功率晶閘管電流型有源逆變器和一臺電壓型并網逆變器.
上傳時間: 2013-06-20
上傳用戶:lingduhanya
該文主要研究了以TI公司的16位定點TMS320F240型DSP為控制核心的全數字交流變頻調速系統硬件、軟件的設計理論和設計方法.該系統主要由主電路、系統保護電路、控制回路和采樣回路組成.主電路部分包括整流、濾波、逆變器(IPM)、IPM驅動電路等;系統保護電路包括過壓欠壓保護、限流啟動、IPM故障保護、過流保護等;控制回路包括DSP最小系統電路、與PC機通訊接口電路、仿真接口電路、PWM信號發生電路、A/D、D/A轉換電路等;采樣電路包括電流采樣、電壓采樣、轉速采樣.在軟件方面,考慮到SVPWM相對于SPWM具有較高的直流電壓利用率,以及更適合于數字控制系統,該文在研究SVPWM控制原理的基礎上,編制了基于SVPWM的開環控制程序.該文最后給出了試驗結果,開環運行試驗結果表明,該系統可以在0-50Hz范圍內平滑調速,在10Hz以上具有較強的帶負載能力,以及抗干擾能力.
上傳時間: 2013-05-21
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永磁無刷直流電動機是一種集電機和電子一體化的高新技術產品,它以其體積小、重量輕、慣量小、控制簡單和動態性能好等優良特性,被廣泛應用于工業、交通、消費電子、航空航天、軍事等領域,對永磁無刷直流電動機的研究具有十分重要的意義。 通常的永磁無刷直流電動機由永磁同步電動機、逆變器以及安裝在轉子軸上的位置傳感器構成。逆變器的驅動信號與轉子位置信號同步從而保證在任意的速度下定子繞組電流與轉子磁場同步。 本文系統研究了永磁無刷直流電動機本體及驅動控制系統,取得了有價值的研究成果。 1)本文查閱了大量的文獻資料,全面總結和分析了永磁無刷直流電動機的研究現狀,闡述了永磁無刷直流電動機的運行和控制機理。 2)在分析永磁無刷直流電動機的性能與運行原理的基礎上,設計了以PIC16F877A單片機為核心的永磁無刷直流電動機調速系統,并進行了實驗研究。 3)利用Matlab/Simulink對永磁無刷直流電動機系統建立動態仿真模型,結合實驗所得參數進行仿真,結果證明所建仿真模型的正確性和有效性。 4)在Matlab下對永磁無刷直流電動機可能會出現的各種故障進行了仿真研究,表明了永磁無刷直流電動機具有良好的容錯性能。 5)基于磁路法設計了一套永磁無刷直流電動機的電磁設計程序,給出了計算實例。 6)給出了計及齒槽影響的永磁無刷直流電動機電感參數的解析計算,與有限元法計算結果對比,表明此方法的正確性和精確性;在星形連接的兩兩導通方式下,分析計算得到計及繞組電感的永磁無刷直流電動機的平均電流穩態電路模型,結果表明計及電感參數的電樞電流較小,轉速相應降低;推導出了在三角形連接的兩兩導通方式下,計及繞組電感的相電流解析式。
上傳時間: 2013-04-24
上傳用戶:熊少鋒