開發(fā)和研制無鐵心永磁電機(jī)是當(dāng)前電機(jī)領(lǐng)域的一項(xiàng)重要課題,無鐵心永磁電機(jī)可以解決傳統(tǒng)有鐵心電機(jī)存在的重量重、損耗高、振動(dòng)噪聲大等問題。開發(fā)無鐵心永磁電機(jī)需要準(zhǔn)確計(jì)算電機(jī)的參數(shù)和性能,而實(shí)現(xiàn)這一任務(wù)的重要前提是獲得正確的磁場(chǎng)分布。無鐵心永磁電機(jī)氣隙外沒有鐵磁材料,其自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了無鐵心永磁電機(jī)的氣隙磁場(chǎng)屬于三維開域磁場(chǎng),開域磁場(chǎng)工程問題的計(jì)算是近年來計(jì)算電磁學(xué)的研究熱點(diǎn)之一。 本文的研究內(nèi)容是國家高技術(shù)研究發(fā)展(863)計(jì)劃項(xiàng)目“新型稀土永磁電機(jī)設(shè)計(jì)與集成技術(shù)”的關(guān)鍵技術(shù)之一。針對(duì)無鐵心永磁電機(jī)的實(shí)際工程問題,計(jì)算方法的選擇力求既能保證一定的計(jì)算精度,又能節(jié)約計(jì)算機(jī)內(nèi)存和CPU時(shí)間。根據(jù)對(duì)各種開域電磁場(chǎng)計(jì)算方法的分析比較,本文將漸近邊界條件法和有限元法結(jié)合解決無鐵心永磁電機(jī)三維開域磁場(chǎng)計(jì)算問題。 本文主要由以下幾部分組成: 第一部分為無鐵心永磁電機(jī)三維開域磁場(chǎng)計(jì)算方法的研究。首先提出了基于標(biāo)量磁位的漸近邊界條件,建立了球形邊界的標(biāo)量磁位漸近邊界條件數(shù)學(xué)模型。為了盡可能減少節(jié)點(diǎn)的數(shù)量,結(jié)合無鐵心永磁電機(jī)的具體結(jié)構(gòu),推導(dǎo)了適合于盒形截?cái)噙吔绾蛨A柱形截?cái)噙吔缟虾啽阋仔械囊浑A和二階標(biāo)量漸近邊界條件算子,該算子具有簡單、有限元實(shí)施容易的特點(diǎn)。其次研究并建立了標(biāo)量漸近邊界條件與有限元法結(jié)合的三維開域靜磁場(chǎng)的數(shù)學(xué)模型,并提出具體的實(shí)施方法,推導(dǎo)出相應(yīng)的離散方程。通過對(duì)具有解析解的長方永磁體三維開域磁場(chǎng)的實(shí)例計(jì)算,驗(yàn)證了方法和所編程序的正確性,并將漸近邊界條件法與截?cái)喾ㄔ谟?jì)算精度和人工外邊界距離方面做了比較。結(jié)果表明:在相同人工外邊界情況下,漸近邊界條件與截?cái)噙吔鐥l件相比,計(jì)算精度明顯提高,二階漸近邊界條件明顯優(yōu)于一階漸近邊界條件。與截?cái)喾ㄏ啾龋瑵u近邊界條件法更節(jié)約計(jì)算機(jī)內(nèi)存和CPU時(shí)間,比較好地處理了計(jì)算量與計(jì)算精度之間的矛盾。 第二部分針對(duì)Halbach陣列內(nèi)轉(zhuǎn)子無鐵心永磁電機(jī)三維開域磁場(chǎng)問題進(jìn)行深入研究。利用漸近邊界條件法,定量地計(jì)算了在定轉(zhuǎn)子均無鐵心的情況下電機(jī)內(nèi)部及周圍磁場(chǎng)的大小,總結(jié)出了Halbach陣列無鐵心永磁電機(jī)磁場(chǎng)的空間分布規(guī)律。 第三部分針對(duì)不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的Halbach磁體陣列電機(jī)磁場(chǎng)問題進(jìn)行對(duì)比研究。通過大量的計(jì)算,探討了Halbach陣列永磁電機(jī)在轉(zhuǎn)子無鐵心情況下影響氣隙磁密的各種因素,分析了不同Halbach磁體軸向長度對(duì)端部漏磁的影響規(guī)律,給出了無鐵心永磁電機(jī)漏磁系數(shù)、電樞計(jì)算長度等主要設(shè)計(jì)參數(shù)隨電機(jī)結(jié)構(gòu)尺寸的變化規(guī)律。 第四部分針對(duì)具有試驗(yàn)數(shù)據(jù)的三種結(jié)構(gòu)的無鐵心永磁電機(jī)樣機(jī)進(jìn)行了計(jì)算和分析,計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合,從而驗(yàn)證了漸近邊界條件法處理三維開域磁場(chǎng)問題的有效性和實(shí)用性。
標(biāo)簽: 永磁電機(jī) 分 磁場(chǎng)
上傳時(shí)間: 2013-06-22
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本文論述了基于ST7FMC的電動(dòng)摩托車控制系統(tǒng)的研究。 近年來,由于燃油交通工具尾氣排放對(duì)城市空氣造成的嚴(yán)重污染,以及人們生活水平、環(huán)保意識(shí)的逐漸提高,綠色交通工具己成為時(shí)代發(fā)展的重要課題。考慮到我國目前的國情,發(fā)展電動(dòng)車具有重要的環(huán)保意義。 隨著電機(jī)技術(shù)及功率器件性能的不斷提高,電動(dòng)車的控制器發(fā)展迅速。但是目前市場(chǎng)上大多數(shù)的電動(dòng)車產(chǎn)品均采用低集成度元件控制裝置,功能過于簡單,不能充分發(fā)揮系統(tǒng)潛力及處理一些特殊的控制問題。 提出了基于意法半導(dǎo)體芯片ST7FMC的永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案,進(jìn)行了低成本、高智能的無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì),能滿足更多應(yīng)用場(chǎng)合的需要。主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行了分析與研究: 首先,建立無刷直流電機(jī)的數(shù)學(xué)模型,并分析其電機(jī)運(yùn)行特性。 其次,根據(jù)ST專用單片機(jī)的特點(diǎn)詳細(xì)設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的控制策略:將調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)為電流、速度雙閉環(huán)的PI算法控制,以保證調(diào)速性能和電流控制精度;采用ST芯片固有的寄存器進(jìn)行速度的檢測(cè),比較精確;將相電流檢測(cè)設(shè)計(jì)成母線電流PWM On中點(diǎn)檢測(cè);采用了高性能的驅(qū)動(dòng)集成電路IR2136來驅(qū)動(dòng)MOSFET組成的全橋逆變電路;驅(qū)動(dòng)方式采用新型的凸形波驅(qū)動(dòng)控制方法。 最后,組裝了試驗(yàn)樣車,通過實(shí)驗(yàn)室觀測(cè)及實(shí)地運(yùn)行,驗(yàn)證了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。 由此得出結(jié)論:本課題設(shè)計(jì)的基于ST7FMC的電動(dòng)摩托車控制系統(tǒng)具有運(yùn)行性能良好、可靠性高的特點(diǎn),為后續(xù)的研究工作提供了一定的基礎(chǔ)。
標(biāo)簽: ST7FMC 電動(dòng)摩托車 控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-05-17
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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(guān)之一,它不僅可以接通和分?jǐn)嗾X?fù)載電流和過載電流,而且可以接通和分?jǐn)喽搪冯娏鳌V饕陬l繁操作的低壓配電線路或開關(guān)柜中作為電源開關(guān)使用,并對(duì)線路、電器設(shè)備等實(shí)行保護(hù),當(dāng)它們發(fā)生嚴(yán)重過流、過載、短路、斷相、漏電等故障時(shí),能自動(dòng)切斷線路,起保護(hù)作用,應(yīng)用十分廣泛。智能控制器是斷路器上的保護(hù)裝置,也是斷路器的核心控制裝置。 20世紀(jì)90年代,隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的飛速發(fā)展,斷路器的保護(hù)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(shè)計(jì),集測(cè)量、監(jiān)視、控制、通信、保護(hù)等功能于一體,在低壓系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)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(jìn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集處理和斷路器的故障保護(hù),實(shí)時(shí)顯示線路運(yùn)行時(shí)電流或故障信息等。利用帶有CAN接口的高性能的PIC18F448單片機(jī)設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)簡單、可靠性高、實(shí)時(shí)性強(qiáng)等特點(diǎn)。實(shí)現(xiàn)了智能控制器與PC機(jī)的雙向通信功能,通過總線系統(tǒng)達(dá)到遙調(diào)、遙控的目的,使得智能控制器的性能得到增強(qiáng),符合配電系統(tǒng)的要求,達(dá)到了本課題研究要求。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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隨著社會(huì)生產(chǎn)的發(fā)展和人民生活水平的提高,對(duì)供電質(zhì)量的要求也越來越高,電壓是標(biāo)志電能質(zhì)量的一個(gè)基本技術(shù)指標(biāo),它與無功功率密切相關(guān)。本文闡述了電壓無功綜合控制對(duì)于電力系統(tǒng)運(yùn)行及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重大意義;綜述了國內(nèi)外在這一領(lǐng)域中的研究所取得的成果、面臨的問題和發(fā)展的前景。針對(duì)目前我國應(yīng)用最為廣泛、性能價(jià)格比最佳的并聯(lián)電容與有載調(diào)壓變壓器綜合控制裝置的研制開發(fā)中所涉及的問題進(jìn)行了較全面的分析與研究,提出了一種符合當(dāng)前變電站綜合自動(dòng)化發(fā)展需要的可靠性高、組態(tài)靈活、功能齊全的變電站電壓無功綜合控制方案。該方案主控單元選用抗干擾能力強(qiáng)、指令豐富、擴(kuò)展靈活、通訊聯(lián)網(wǎng)能力強(qiáng)的西門子S7-226PLC作為控制核心;參數(shù)檢測(cè)單元選用可靠性高、具有通訊功能的智能型綜合電量變送器;控制主機(jī)通過與參數(shù)檢測(cè)單元通訊獲得所需參數(shù),同時(shí)還可與上位機(jī)或其他具有串口的設(shè)備通訊。采用的電壓無功控制策略,從系統(tǒng)的實(shí)際需要出發(fā),充分考慮了影響電壓無功控制效果的主要因素,控制決策以實(shí)時(shí)計(jì)算數(shù)據(jù)為參考,控制精度高,并有效避免了無效調(diào)節(jié)對(duì)設(shè)備及系統(tǒng)造成的危害;控制軟件根據(jù)已經(jīng)確定的控制算法做出控制決策并能夠完成系統(tǒng)運(yùn)行方式的自動(dòng)識(shí)別、電容器的循環(huán)投切,電容器及分接頭的保護(hù)及通訊等功能。文中還闡述了電容器接線形式選擇、串聯(lián)電抗及高壓真空開關(guān)的選擇依據(jù)以及變壓器調(diào)檔控制原理。 理論分析和仿真計(jì)算均證明了本文中所提出的控制策略的精確性和嚴(yán)密性;試驗(yàn)證明了該設(shè)計(jì)方案先進(jìn)、靈活、可靠、功能齊全,符合電力系統(tǒng)自動(dòng)化對(duì)控制裝置的要求。
上傳時(shí)間: 2013-06-01
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直流偏磁是變壓器的一種非正常工作狀態(tài),是指在變壓器的勵(lì)磁電流中出現(xiàn)了直流分量。在直流輸電系統(tǒng)中,由于換流站的工作特性,有直流電流分量流過換流變壓器的繞組,產(chǎn)生直流偏磁現(xiàn)象,這一現(xiàn)象將對(duì)換流變壓器的正常運(yùn)行產(chǎn)生不利的影響,如勵(lì)磁電流發(fā)生畸變、變壓器鐵心損耗增加及鐵心高度飽和引起的漏磁通增加。因此,從電磁場(chǎng)的角度分析這一現(xiàn)象是必要的。 由于鐵磁材料的非線性,不能應(yīng)用疊加原理分析直流偏磁時(shí)的勵(lì)磁情況。為此,本文應(yīng)用了二維瞬態(tài)場(chǎng)路直接耦合有限元法,借助大型有限元分析軟件Ansoft,定量分析了在不同等級(jí)直流偏磁電流作用下,換流變壓器空載運(yùn)行狀態(tài)下的勵(lì)磁電流波形情況,結(jié)果表明,直流偏磁使鐵心中的磁通密度發(fā)生偏移,對(duì)應(yīng)的勵(lì)磁電流波形呈現(xiàn)正負(fù)半波極不對(duì)稱的形狀,并且直流偏磁量越大勵(lì)磁電流的畸變?cè)絿?yán)重。 在求出直流偏磁量與勵(lì)磁電流峰值關(guān)系的基礎(chǔ)上,應(yīng)用一種基于鐵心空載損耗數(shù)據(jù)的方法,定量分析了在不同等級(jí)直流偏磁電流作用下,換流變壓器鐵心損耗情況,結(jié)果表明,隨著直流偏磁電流的增加,鐵心損耗也會(huì)隨之增加,這會(huì)導(dǎo)致鐵心溫升上升,嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致鐵心局部過熱,影響變壓器的正常運(yùn)行。 在漏磁場(chǎng)分析中,討論了變壓器漏磁場(chǎng)的類型和作用,經(jīng)過合理簡化,建立了換流變壓器二維漏磁場(chǎng)計(jì)算模型,應(yīng)用二維瞬態(tài)場(chǎng)路直接耦合有限元法,分析了不同等級(jí)直流偏磁電流作用下,換流變壓器漏磁場(chǎng)分布情況,結(jié)果表明,隨著直流偏磁量的增加,不同位置處漏磁場(chǎng)分量的變化規(guī)律基本不變,但漏磁在增加,且不同位置漏磁分量增加的速率不同。
上傳時(shí)間: 2013-06-25
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電力變壓器的渦流損耗及其在電力變壓器中造成的局部過熱問題是電力變壓器設(shè)計(jì)計(jì)算中的一個(gè)關(guān)鍵問題。電力變壓器的容量越大,漏磁場(chǎng)就越強(qiáng),渦流損耗也就越大,以及由渦流損耗造成的局部過熱問題也就越突出。因此,如何解決這一問題就顯得至關(guān)重要。 文中首先介紹了電力變壓器渦流損耗與溫升計(jì)算的意義和目的,并論述了電力變壓器漏磁場(chǎng)、溫度場(chǎng)問題的國內(nèi)外研究概況。本文應(yīng)用電力變壓器和有限元的基本理論,使用大型通用有限元分析軟件Ansys對(duì)變壓器的磁場(chǎng)和溫度場(chǎng)進(jìn)行分析與計(jì)算。首先建立電力變壓器三維分析模型,對(duì)電力變壓器的三維漏磁場(chǎng)進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算,得出了繞組及結(jié)構(gòu)件上的磁感應(yīng)強(qiáng)度分布,并對(duì)繞組中的軸向漏磁場(chǎng)及輻向漏磁場(chǎng)進(jìn)行了分析對(duì)比。在此基礎(chǔ)上計(jì)算了由變壓器漏磁場(chǎng)引起的結(jié)構(gòu)件渦流損耗,并把計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較,結(jié)果基本吻合,說明了計(jì)算結(jié)果的正確性及用Ansys軟件仿真分析的可行性。根據(jù)磁場(chǎng)分析的結(jié)果給出了減小各結(jié)構(gòu)件漏磁場(chǎng)和渦流損耗的方法,分析了在油箱壁上安裝電磁屏蔽和對(duì)拉板開槽的作用。 在計(jì)算出繞組及結(jié)構(gòu)件中渦流損耗的基礎(chǔ)上,對(duì)電力變壓器進(jìn)行了磁—流—熱耦合場(chǎng)分析,采用間接耦合的方法將磁場(chǎng)得出的焦耳熱作為流場(chǎng)分析的載荷,使流場(chǎng)與溫度場(chǎng)進(jìn)行耦合,得出繞組及結(jié)構(gòu)件上的溫度場(chǎng)分布。應(yīng)用相關(guān)理論對(duì)所得結(jié)果進(jìn)行了分析以及提出了降低溫度的方法。論文最后使用VB語言編制了變壓器磁場(chǎng)、溫度場(chǎng)分析的仿真軟件界面,實(shí)現(xiàn)了參數(shù)化建模,加載,并可以從結(jié)果數(shù)據(jù)庫中提出結(jié)果數(shù)據(jù)。
上傳時(shí)間: 2013-05-22
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PLC程序詳解(圖文并貌),非常不錯(cuò)的文件。呵呵
上傳時(shí)間: 2013-06-17
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為設(shè)計(jì)高性能、低損耗的電機(jī),需要準(zhǔn)確地分析電機(jī)鐵耗。本文從鐵磁材料的磁化特點(diǎn)出發(fā),以分離鐵耗模型為基礎(chǔ),對(duì)交變磁化以及旋轉(zhuǎn)磁化條件下鐵磁材料和電機(jī)的鐵耗進(jìn)行分析和計(jì)算,分別從理論和實(shí)踐角度著重就電機(jī)鐵耗計(jì)算和測(cè)量中的一些相關(guān)問題作了深入研究。 按照分離鐵耗模型,鐵心損耗可以分成磁滯損耗、渦流損耗和異常損耗。本文首先從交流磁滯回線的產(chǎn)生機(jī)理出發(fā),在Preisach靜態(tài)磁滯模型的基礎(chǔ)上,利用極限磁滯回線的對(duì)稱性,采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),建立了Preisach人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)磁滯仿真模型,實(shí)現(xiàn)了對(duì)鐵磁材料交流磁滯回線的理論計(jì)算,為磁滯損耗的理論分析和計(jì)算奠定了基礎(chǔ);為對(duì)交流磁滯回線進(jìn)行實(shí)測(cè),本文給出了一種采用愛潑斯坦方圈測(cè)量鐵磁材料交流磁滯回線與磁滯損耗的新方法,該方法克服了環(huán)形樣片測(cè)量法的不足,操作簡單,且測(cè)量精度高,具有較好的實(shí)用價(jià)值。利用該方法得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)很好地驗(yàn)證了理論計(jì)算結(jié)果。 對(duì)渦流損耗以及異常損耗的計(jì)算模型,本文系統(tǒng)地給出了其推導(dǎo)過程,對(duì)模型中的參數(shù)進(jìn)一步加以明確,并對(duì)模型的特點(diǎn)進(jìn)行了分析。鐵磁材料異常損耗計(jì)算模型是基于統(tǒng)計(jì)學(xué)原理推導(dǎo)而來的,模型中參數(shù)的確定涉及到鐵磁材料的微觀特性,本文給出了通過實(shí)驗(yàn)確定其參數(shù)的具體方法;考慮到工程中異常損耗計(jì)算模型是其理論模型的簡化形式,文中對(duì)兩者的差別進(jìn)行了分析。 在分析電機(jī)鐵耗時(shí),既要考慮鐵心材料本身的損耗特性,也要考慮電機(jī)供電方式以及鐵心中磁場(chǎng)變化等因素對(duì)鐵耗的影響。在對(duì)鐵磁材料損耗特性分析的基礎(chǔ)上,本文考慮到局部磁滯回環(huán)對(duì)電機(jī)鐵耗的影響,推導(dǎo)了計(jì)及局部磁滯作用的電機(jī)鐵耗模型,并從理論上對(duì)C.P.Steinmetz的磁滯損耗經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行了驗(yàn)證,從而明確了公式中經(jīng)驗(yàn)系數(shù)的物理意義;同時(shí)通過實(shí)驗(yàn)研究,分析了磁化頻率對(duì)磁滯損耗系數(shù)的影響,提出了在磁化頻率較高時(shí)分段確定磁滯損耗系數(shù)的方法;考慮到現(xiàn)代電機(jī)控制策略以及供電方式的多樣性,本文對(duì)正弦波、方波以及三角波電壓供電時(shí)鐵心材料的交變鐵耗模型分別進(jìn)行了推導(dǎo),給出了其解析表達(dá)式,并通過實(shí)測(cè)證明了模型的有效性;對(duì)SPWM這類應(yīng)用較為廣泛的非正弦供電方式,推導(dǎo)了電機(jī)交變損耗的一般計(jì)算模型,分析了SPWM變頻器供電時(shí)電機(jī)鐵耗與變頻器參數(shù)的關(guān)系,給出了其關(guān)系的數(shù)量表達(dá)式; 同時(shí)采用改進(jìn)的愛潑斯坦方圈試驗(yàn)平臺(tái)對(duì)非正弦供電條件下的鐵磁材料損耗和電機(jī)鐵耗進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。 考慮到電機(jī)鐵心制造過程中沖壓對(duì)鐵心材料特性的影響,本文提出了一套簡便的對(duì)鐵磁材料進(jìn)行沖壓影響研究的實(shí)驗(yàn)方法,利用該方法,有效地對(duì)材料的沖壓影響特性進(jìn)行了分析。在實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上,本文推導(dǎo)了考慮沖壓影響時(shí)的鐵磁材料損耗的修正系數(shù),從而在傳統(tǒng)交變鐵耗分離模型的基礎(chǔ)上,建立了計(jì)及沖壓影響的電機(jī)鐵耗計(jì)算模型。對(duì)模型中引入的沖壓影響修正系數(shù),給出了詳細(xì)的推導(dǎo)過程和明確的計(jì)算方法,從而使傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)修正方法得到改善。 在旋轉(zhuǎn)電機(jī)中,除交變磁化外,同時(shí)還存在大量的旋轉(zhuǎn)磁化。本文對(duì)旋轉(zhuǎn)磁化的物理機(jī)理進(jìn)行了初步探討,分析了旋轉(zhuǎn)磁化條件下的損耗特點(diǎn),系統(tǒng)介紹了當(dāng)前鐵磁材料旋轉(zhuǎn)磁化性能以及旋轉(zhuǎn)磁化損耗實(shí)驗(yàn)測(cè)量和理論計(jì)算的方法和手段。 在以上鐵耗理論的基礎(chǔ)上,充分考慮鐵心的非線性及磁滯特性,本文建立了一般條件下的鐵心動(dòng)態(tài)電路模型,并將該模型應(yīng)用于異步電動(dòng)機(jī)鐵心等效電路中,推導(dǎo)了異步電動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)鐵耗的分離等效電阻。以一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)為樣機(jī),采用以上鐵耗的動(dòng)態(tài)分離等效電阻,有效地對(duì)電機(jī)鐵耗進(jìn)行了分離,從而為深入研究電機(jī)的動(dòng)態(tài)鐵耗特性提供了便利。 論文最后以一臺(tái)永磁無刷直流電機(jī)為例,對(duì)電機(jī)的運(yùn)行特性以及鐵心損耗進(jìn)行了分析計(jì)算。分析中應(yīng)用場(chǎng)路結(jié)合法,建立了永磁無刷電機(jī)換流等效電路模型,采用鏡像法建立了深槽無刷電機(jī)電樞反應(yīng)分析模型;在電機(jī)鐵耗分析中,推導(dǎo)了考慮旋轉(zhuǎn)磁化的電機(jī)鐵耗工程計(jì)算模型,對(duì)樣機(jī)鐵耗進(jìn)行了理論計(jì)算,并通過構(gòu)建實(shí)驗(yàn)平臺(tái),對(duì)旋轉(zhuǎn)磁化條件下的樣機(jī)空載鐵耗進(jìn)行了測(cè)量,最終理論值與實(shí)測(cè)值吻合良好,證明了上述方法的有效性。
標(biāo)簽: 旋轉(zhuǎn)電機(jī) 損耗 分
上傳時(shí)間: 2013-07-02
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選相控制開關(guān)又稱同步開關(guān)或相控開關(guān),其實(shí)質(zhì)就是控制開關(guān)在電壓或電流的期望相位完成合閘或分閘,以主動(dòng)消除開關(guān)過程所產(chǎn)生的涌流和過電壓等電磁暫態(tài)效應(yīng),提高開關(guān)的開斷能力。本論文以電力系統(tǒng)的無功補(bǔ)償為背景,分析了隨機(jī)投切電容器組的暫態(tài)過程所帶來的各種危害,從而提出選相投切技術(shù);本文以真空開關(guān)選相投切電容器組為研究對(duì)象,著重介紹了電容器組選相投切技術(shù)的相關(guān)理論,給出了電容器組選相投切的控制策略,為同步開關(guān)選相控制器的設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。 雙穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、動(dòng)作穩(wěn)定可靠,其出力特性能與真空開關(guān)良好匹配,在中壓領(lǐng)域得到越來越廣泛的應(yīng)用。相控真空開關(guān)采用三相獨(dú)立操動(dòng)的雙穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu),其操作電源為由大功率電力電子器件控制的儲(chǔ)能大容量電容器,通過多次的測(cè)試結(jié)果表明雙穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)能很好地滿足相控開關(guān)的要求,是相控開關(guān)的理想選擇。 IPM(智能功率模塊)作為一種新型的大功率開關(guān)器件,以其設(shè)計(jì)簡單(內(nèi)置驅(qū)動(dòng)和保護(hù)電路),低功耗,開關(guān)速度快等特點(diǎn)成為越來越多設(shè)計(jì)者的首選,得到了越來越廣泛的應(yīng)用。本文討論了IPM在選相投切電容器組中的相關(guān)邏輯控制策略,光耦隔離驅(qū)動(dòng),IPM過流、過熱相關(guān)保護(hù)等內(nèi)容,設(shè)計(jì)了以DSP(TMS320LF2407A)為核心的永磁機(jī)構(gòu)同步控制系統(tǒng),實(shí)時(shí)采集電網(wǎng)信號(hào),經(jīng)過FIR數(shù)字濾波提取零點(diǎn),通過IPM控制大容量電容器放電來驅(qū)動(dòng)永磁機(jī)構(gòu),實(shí)現(xiàn)斷路器在期望相位上分?jǐn)嗷蜿P(guān)合以減小暫態(tài)沖擊,并保證儲(chǔ)能電容器的一次儲(chǔ)能完成一次完整的O-C-O操作。 通過相關(guān)試驗(yàn)測(cè)試,表明本系統(tǒng)已經(jīng)初步達(dá)到了設(shè)計(jì)所要達(dá)到的預(yù)期效果,為以后的研究以及同步控制控制系統(tǒng)的完善和優(yōu)化提供了有益的經(jīng)驗(yàn)和參考。
標(biāo)簽: 并聯(lián)電容器組 相控 技術(shù)研究
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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隨著現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展,更高的調(diào)速精度、更大的調(diào)速范圍和更快的響應(yīng)速度成為永磁同步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的迫切要求,數(shù)字化控制系統(tǒng)正代表著這一發(fā)展方向。高性能數(shù)字信號(hào)處理器(控制器)的出現(xiàn)、電機(jī)控制理論以及電力電子器件的發(fā)展都為數(shù)字化控制的實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造了條件。本文采用Microchip公司專用于電機(jī)控制的dsPIC30F3011型數(shù)字信號(hào)控制器(DSC)為核心,開發(fā)了用于電梯門機(jī)控制的數(shù)字化永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng),并在硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上獲得了驗(yàn)證。 本文首先在永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型的分析基礎(chǔ)上,深入的研究了永磁同步電機(jī)的矢量控制的原理和常用控制策略。接著,經(jīng)過比較各種矢量控制策略的優(yōu)缺點(diǎn),確定了i<,d>=0的控制策略和空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)的電壓調(diào)制方法。文中對(duì)空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)的原理及實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行了詳細(xì)的闡述,并在此基礎(chǔ)上提出利用查表實(shí)現(xiàn)SVPWM控制的算法。然后,論文詳細(xì)論述了控制電路各部分及外圍輔助電路的設(shè)計(jì)和調(diào)試。軟件開發(fā)均在Microchip的MPLAB IDE集成開發(fā)環(huán)境下完成,軟件采用C語言編寫,實(shí)現(xiàn)了帶位置傳感器的速度閉環(huán)和位置閉環(huán)矢量控制,并給出了系統(tǒng)主程序及定時(shí)中斷服務(wù)程序的流程圖。永磁同步電機(jī)矢量控制的主要控制策略如轉(zhuǎn)子初始位置檢測(cè)、速度采樣計(jì)算及PI調(diào)節(jié)、SVPWM查表實(shí)現(xiàn)方法等都在定時(shí)中斷服務(wù)程序中完成。最后在硬件平臺(tái)上,對(duì)軟件進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試,試驗(yàn)表明本矢量控制系統(tǒng)能夠有效滿足電梯門機(jī)的控制需求,從而證明了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可行性。 在論文的最后,對(duì)全文的工作做了總結(jié),并提出了系統(tǒng)需要進(jìn)一步完善的地方。
標(biāo)簽: dsPIC 永磁同步電機(jī) 矢量控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-06-27
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