電流互感器是電力系統中最重要的高壓設備之一。它被廣泛應用于繼電保護、系統監測、電力系統分析之中,關系到電力系統的安全性與可靠性。隨著電力系統向高電壓、大容量和數字化方向的發展,傳統的電磁式電流互感器很難滿足電力系統發展的進一步要求。因此,研究基于計算機技術、現代通信技術及數字處理技術的以電子式電流互感器(ECT)為代表的、新型的高精度電流互感器成了大勢所趨。在電子式電流互感器的應用研究中,ECT高壓側的電源問題是關鍵技術之一。 本文對國內外電子式電流互感器發展的現狀進行了描述,并對已有的電子式電流互感器的高壓側供能方式進行了總結。論文根據本課題組所研究的電子式電流互感器的特點,對電子式電流互感器的高壓側供能系統的設計進行了研究,提出一種將兩種供能方式結合使用的組合電源,并設計了這兩種電源之間的切換方法。 本文首先設計了一種應用于高壓電子式電流互感器的數字化激光電源,包括大功率激光器的驅動電路、基于16位低功耗單片機MSP430的過流保護電路和恒溫控制電路、輸入電路、顯示電路、以及高壓側變換電路。其供能部分由低電位側的大功率激光光源產生激光輸出,經光纖將激光能量傳輸到達高電位側的光電池,再由光電池進行光功率到電功率的光電變換后,形成滿足光電電流互感器傳感頭部分所需的電壓輸出。實驗結果表明,該電源可以提供穩定的6V電壓,其功率不少于300mW。 本文又設計了了一種應用于高壓側電子裝置中的CT電源方案:通過一個特制的電流互感器(CT),直接從高壓側一次母線電流獲取電能,憑借在CT和整流橋之間串聯的一個電感,大大降低了施加在整流橋上的的感應電壓并限制了CT的輸出電流,起到了穩定電壓和保護后續電路的作用。實驗結果表明,該電源能輸出穩定的5V直流電壓,紋波不超過25mV。 最后,本文提出了一種將兩種供能方式結合使用的組合電源,并設計了這兩種電源之間的切換方法,解決了取電CT電源的死區問題,延長了激光器的使用壽命。
上傳時間: 2013-06-05
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交流電機,特別是異步籠型電機,因具有結構簡單,堅固耐用,價格便宜等特點而得到廣泛應用。經過一個多世紀的發展,其調速方法同趨成熟,而交流調速的最理想方法還是變頻調速。隨著工業需求的快速增長,高壓大功率成為發展的必然趨勢,但是在中高壓大功率調速領域,大都采用電動機定速運行。 直到20世界末采用全控型電力電子器件的高壓大功率交流變頻調速產品誕生,大功率傳動領域巨大節能需求得到釋放。多電平功率變換技術可以使耐壓值較低的全控型電力電子器件可靠應用于高壓大功率領域,并有效減少PWM控制產生的高次諧波。當前,級聯式多電平功率變換電路在高壓電機調速和電力系統無功補償領域已獲得實際應用。 本課題以10kV,250kW高壓變頻器為背景,主要研究級聯式多電平高壓變頻器在異步電機控制領域的應用。在對高壓變頻器工作原理與結構設計研究的同時,對主電路進行諧波改善分析。高壓變頻器很難做成通用變頻器,所以最好設計與之相適應的高壓變頻電機。通過對這種新型電機設計的研究,更好地發揮了變頻調速技術的優勢。在本課題中,還采用了MATLAB7.0/Simulink6.0仿真軟件,對功率單元移相多重化進行了仿真,為進一步的研究做準備。 依照本課題的研究,最終目的是為高壓變頻器在異步電機控制領域的應用作結構優化,器件搭配的指導,并在運行過程中通過調試和仿真提供不斷改善的最佳方案。
上傳時間: 2013-05-17
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在伺服系統中,為了實現高精度的控制,往往需要實時地檢測出電動機轉子的位置。用來檢測電動機轉子位置的角度傳感器主要有光電編碼器和旋轉變壓器。光電編碼器雖然能夠達到很高的精度,但是它的抗干擾性差,不宜應用在條件惡劣的場合中;相比較而言,旋轉變壓器(簡稱旋變)由于結構簡單,堅固耐用,抗干擾性強,能夠應用在各種條件惡劣的場合中,所以獲得了越來越廣泛的應用。 本文采用的旋變樣機是一種新型的磁阻式旋轉變壓器。分析了它的定轉子結構、定子繞組的連接方式以及轉子形狀的優化;并在此基礎上,推導出了它的正余弦輸出反電勢的表達式;最后在電磁場分析軟件Ansoft中,以樣機為原型建立了仿真模型,分析了它內部的電磁場分布以及正余弦輸出反電勢的波形。 其次,本文設計了一種以DSP為核心的R2D電路系統。它以振蕩電路產生的正弦波電壓信號作為旋變的激勵信號,加上相關的外圍電路,構成了旋轉變壓器一數字轉換器,解算出了旋變的軸角θ;并在此基礎上,分析了產生角度解算誤差的各種因素,同時計算出了旋變的轉速n。 最后,在上述解算方案的基礎上,本文又給出了第二種解算方案,即:DSP產生的方波經過濾波之后作為旋變的激勵信號,解算出了旋變的軸角θ;然后比較了這兩種解算方案的優缺點,重點分析了激勵信號中的諧波分量對正余弦輸出反電勢以及角度解算的影響。
上傳時間: 2013-04-24
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自制串口下載器,欺騙ICCAVR,取代STK500
上傳時間: 2013-04-24
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基于DSP在線式UPS不間斷電源控制系統的研究
上傳時間: 2013-07-08
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重力傳感器芯片ADXL345的驅動代碼程序。ADXL345是ADI首顆加入數碼輸出的高重力加速度的偵測器.最高可支持到±16g,ADC可為10bit~13bit靈敏度可維持在4mg/LSB.為了方便使用ADXL345支持I2C/SPI及中斷輸出,可有效減輕MCU的負荷. 3mm x 5mm小型化包裝非常適合用于可攜式產品.
上傳時間: 2013-04-24
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新型8 通道24 位模數轉換器ADS1216 及其應用
上傳時間: 2013-04-24
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近年來,由于能源危機和環境污染,世界各國均在投巨資發展燃料電池汽車。雙向DC/DC變換器作為燃料電池汽車的中重要部件,需要隨著行駛狀態的改變,頻繁地切換其工作狀態,其動態性能好壞,直接決定汽車動力系統的響應速度。本文主要致力于對DC/DC變換器在不同控制策略下的動態性能進行研究,并在保證其穩態性能的前提下提高系統動態性能。 本文首先研究了線性控制策略下DC/DC變換器的動態性能。介紹了閉環控制系統在頻域和時域的動態性能指標以及二者之間的關系。當系統受到外部干擾較小時,采用頻域分析方法,對Buck和Boost變換器進行了小信號建模,并對其在不同線性補償網絡控制作用下的動態性能進行對比分析。當系統受到較大干擾時,采用時域分析方法,文中介紹了DC/DC變換器大信號建模方法,并對PID參數在工程上整定方法加以分析。 DC/DC變換器是一非線性系統,應用線性控制策略不可避免地存在一定局限性—動態性能和穩態性能之間的矛盾。針對這一問題,引入了模糊—PI控制,將其應用于DC/DC變換器,以在保持系統穩態性能不變的前提下,提高其動態性能。以Buck DC/DC變換器為例,詳細介紹了模糊-PI控制器的設計過程,并對設計的閉環控制系統用MATLAB進行建模與仿真。最后,通過實驗對比驗證了模糊—PI控制的有效性。 和線性控制策略相比,模糊—PI控制在一定程度上提高了系統的動態性能,但效果有限。本文引入了另一種非線性控制策略——滑模控制策略。滑模控制策略是目前動態性能最好的控制策略之一,可以極佳地發揮系統的硬件潛能。 本文首先介紹了滑模控制相關知識,推導了其應用于Buck和Boost變換器的理論基礎。設計出針對不同被控對象和工作狀態的控制策略,對每種控制策略通過仿真分析驗證其有效性。就滑模控制存在的靜差問題、抖振問題和變頻問題均提出了行之有效的解決方案。快速響應特性
上傳時間: 2013-08-01
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對供電系統進行適當的無功補償,可以穩定電網電壓,提高功率因數,提高設備利用率,減小網絡有功功率損耗,提高輸電能力,平衡三相功率,為系統提供電壓支撐,提高系統運行安全性。鋼鐵企業一直就是用電大戶,具有容量大、負荷沖擊大、起制動頻繁、快速性、工作連續性和自動化程度高等特點,存在功率因數低、電壓波動等問題。研究鋼鐵企業的無功補償,對企業提高供電可靠性,節能減排,降低損耗,提高用電設備效率,保證產品質量有著非常重要的意義。 本文選用目前工程上應用最為廣泛的動態補償裝置靜止無功功率補償器,即SVC對鋼鐵企業負荷進行無功補償。考察了軋鋼企業的負荷特點,對比了各種補償裝置的優缺點,在此基礎上提出了FC—TCR型SVC做為鋼鐵企業的無功補償裝置。 本文根據特定的現場參數,提出了FC—TCR型SVC裝置的設計框架,建立了潮流計算和SVC裝置的數學模型,給出了含有SVC補償裝置的電力系統潮流計算的計算方法,計算了SVC裝置的FC和TCR各支路參數,對一次設備進行選型,最后提出了一套完整的SVC系統設計方案。仿真結果表明,采用本方案的SVC系統有效提高了供電系統的功率因數,抑制了電壓波動,表明方案設計中的支路配置,參數設置和設備選型是合理的。 從基于瞬時無功功率理論的補償裝置觸發角度的算法出發,研究了SVC裝置動態補償的實現方法。本文還提出了動態補償SVC監控系統和晶閘管觸發系統的硬件實現。 為了驗證SVC系統設計的合理性,搭建了SVC的模擬試驗平臺,對一次系統,監控系統,光電觸發系統進行了聯合調試,調試結果達到了設計預期目標。
上傳時間: 2013-06-23
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隨著電力電子技術、微處理器技術以及控制技術的發展,基于轉子磁鏈定向的交流電機矢量控制系統以其優良的性能受到了廣泛應用。采用SVPWM逆變器的異步電動機矢量控制系統在轉速參考值變化或者負載轉矩參考值變化的動態情況下,參考電壓矢量可能會超出基本空間矢量構成的正六邊形,此時便出現動態過調制,需要用過調制策略將超出的電壓矢量重新限定在正六邊形邊界內。不同的過調制策略會給整個系統帶來不同的動態性能,本文在對過調制策略進行完善的基礎上,針對三種過調制策略對交流電動機動態性能的影響進行了研究,并對其機理進行了理論分析與探討。 @@ 本文首先以三相異步電動機在兩相靜止坐標系下的動態方程為基礎,按照轉子磁鏈定向,設計了轉子磁鏈觀測器,完成了勵磁電流分量和轉矩電流分量的解耦,并構建了基于SVPWM的異步電動機矢量控制系統的MATLAB仿真模型。在矢量控制中,電流控制對系統性能具有重要影響。為了改善系統性能,所設計的矢量控制系統采用了同步電流控制,并對反電勢進行了前饋補償。 @@ 在分析了現有的三種過調制策略之后,對過調制策略進行了完善,并構建了異步電動機矢量控制系統的過調制仿真模型。過調制中,當原參考電壓矢量位于正六邊形中任意兩個扇區交界附近時,過調制策略2和3所得到的新電壓矢量仍會超出正六邊形邊界,過調制算法不再適用于此區域。針對以上不足,本文對過調制策略2和3進行了完善,使過調制算法適用于所有區域。采用完善后的過調制策略對轉速參考值變化和負載轉矩參考值變化的異步電動機矢量控制系統進行仿真,發現在加速與加載的條件下,過調制策略2的動態性能好于過調制策略1,而過調制策略3的動態性能最佳,具有最小的動態響應時間,暫態性能優良;在減載的條件下,過調制策略1和2能夠很快的進入穩定狀態,但是過調制策略3卻出現問題,動態響應時間很長,說明此策略具有一定的局限性。 @@ 本文深入探討了三種過調制策略導致不同動態性能的內在機理,通過對三種過調制策略中電壓矢量的幅值和相位進行分析,理論上解釋了出現不同動態響應時間的原因。出現過調制時,過調制策略2中新電壓矢量的幅值總是大于過調制策略1中新電壓矢量的幅值,所以動態性能更好。在加速和加 載條件下,過調制策略3中新電壓矢量的相位總是超前于過調制策略1和2中新電壓矢量的相位,因此可以獲得更快的動態響應,暫態性能更佳。但是在減載條件下,過調制策略3中新電壓矢量與原電壓矢量間的相位關系處于無規律的超前滯后狀態,導致過調制策略3出現問題,動態響應時間很長,說明此過調制策略有其不足之處,有待于改進。@@關鍵詞:SVPWM;矢量控制;過調制;動態性能
上傳時間: 2013-06-27
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