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數值仿真

  • 感應電動機軟起動過程中的振蕩問題研究.rar

    本文對感應電動機軟起動過程中存在的電流、電磁轉矩以及轉速振蕩問題進行了系統的理論分析和實驗研究.論文首先根據感應電動機的數學模型,利用MATLAB仿真工具建立了感應電動機軟起動的通用仿真模型,其次分析了晶閘管觸發角度、機組的轉動慣量、負載轉矩以及轉子電阻這四個因素對振蕩的影響,進而探討了感應電動機軟起動過程中出現電流、電磁轉矩以及轉速振蕩的原因.結果表明:在感應電動機軟起動過程中,當轉子轉速達到同步轉速并在其附近變化時,電動機的續流角會大幅度變化,當續流角圍繞晶閘管的觸發角變化時,三相交流調壓電路的輸出電壓會產生振蕩,在電動機定、轉子磁場的相互作用下會使振蕩加劇,因而就會造成電動機電流、電磁轉矩以及轉速的振蕩.特別需要指出的是電動機在軟起動過程中出現的轉速振蕩是在同步轉速附近振蕩而并非象有些文章所說的在低速下振蕩.根據上述原因,本文提出了采用關斷角控制的新型控制策略,這種控制策略是使電動機在起動過程中的電流關斷角由某一初始值逐漸減小到零,利用該方法可以使感應電動機起動過程中的續流角始終小于晶閘管的觸發角,這樣續流角的變化就不會引起電動機端電壓的振蕩,因而就從根本上消除了感應電動機軟起動過程中的振蕩現象.文中首先通過仿真驗證了該控制策略的正確性,在此基礎上研制了基于關斷角控制的感應電動機軟起動裝置的硬件電路和軟件程序,并進行了樣機試驗,實驗結果驗證了理論分析的正確性.另外,文中還探討了軟起動對于感應電動機起動過程中轉軸扭矩振蕩的影響.大型感應電動機驅動大轉動慣量負載直接起動時,其轉子軸上會出現過大的扭矩振蕩,這是由于定子繞組中電源頻率的電流與轉子中直流電流相互作用產生的具有轉差頻率的電磁轉矩分量造成的.采用軟起動會使電動機起動時轉子中產生的直流電流分量大為減小,進而可以減小電磁轉矩的轉差頻率分量,故可以有效地抑制感應電動機起動過程中作用在轉軸上過大的扭矩振蕩.

    標簽: 感應電動機 軟起動 過程

    上傳時間: 2013-07-13

    上傳用戶:天誠24

  • 低壓電器電弧仿真研究.rar

    該文介紹了一種新型高壓發電機電力發生器,它無需升壓變壓器即可直接連接到電網,其定子采用多層同心式繞組,槽內導體為高壓電纜,高壓電纜的引入克服了傳統發電機輸出電壓不能高于36kV的限制;并簡要介紹了這種發電機的全新設計與應用前景;最后針對電力發生器不同于傳統發電機的結構,借助有限元分析軟件進行了端部的建模、端部磁場、端部漏抗與端部電磁力的求解.文中圍繞一模型樣機,首先介紹了三維渦流場計算與利用磁場儲能進行參數計算的理論基礎.之后進行了對定子端部區域的建模,由于電力發生器采用多層同心式繞組,其端部結構較為復雜,這對模型的建立、剖分都帶來了相當大的難度.為了達到簡化分析計算的目的,我們對所求解的實際模型進行了簡化處理,并闡述了簡化的理論根據.在此基礎上,詳細介紹了如何利用有限元分析軟件ANSYS進行具體分析計算,包括網格剖分、電流加載及邊界條件的處理.最后得出了端部磁場矢量分布圖,端部漏抗值及端部繞組的電磁力分布規律.該文采用了簡化模型的方法進行計算,為了驗證簡化的合理性,我們進行了實例計算驗證.結果表明,文中所采用的簡化方法是合理的.該文所進行端部磁場、端部漏抗及端部電磁力計算,為進一步分析其他工況下電力發生器端部電磁力及振動提供了參考.

    標簽: 低壓電器 仿真研究 電弧

    上傳時間: 2013-06-26

    上傳用戶:zhanditian

  • 多相永磁無刷直流電機控制系統研究.rar

    永磁無刷直流電動機是一種先進的集電力電子變換器與永磁電機本體于一體的機電一體化系統,它既具備交流電動機結構簡單、運行可靠、維護方便的一系列優點,又具備直流電動機運行效率高、無勵磁損耗以及調速性能好的諸多特點.正是由于這些原因,自上世紀末起,逐漸形成永磁無刷直流電機的研究熱潮.在此背景下,本文以此為課題,對永磁無刷直流電機系統進行了一些理論分析和實踐應用.本文首先在綜合國內外有關文獻的基礎上,分析了永磁無刷直流電機的發展歷程、現狀和趨勢,提出了目前存在的一些問題.介紹了永磁無刷直流電機的結構和運行原理,推導出永磁無刷直流電機的數學模型.針對永磁無刷直流電機的轉矩脈動,本文詳細分析了各種調制斬波方式對注入電機電流以及轉矩脈動的影響,比較分析各種斬波方式下系統運行情況,提出一種有利于減少轉矩波動的斬波方式.同時,本文還提出了一種回饋制動的方式,進一步提升系統性能,節約能源.在大型永磁電機磁極設計中,通常采用多塊磁鋼來組成勵磁磁極.考慮到磁鋼本體的分散性和加工誤差,本文從工程實際應用出發,提出了一種磁鋼優化配置方法,保證每個磁極中各段磁鋼產生的合成磁密幅值接近相等且通量均衡,從電機本體設計角度上提高系統性能.本文在理論分析基礎上,以單片機和功率智能模塊為硬件平臺,實現了一套多相永磁無刷直流電機系統.針對理論分析,進行了各種方案的比較分析,經過試驗結果和仿真分析結果,進一步支持了論證了理論分析正確性和實用性.同時,對于實際應用中的一些問題,本文也做了一些工作,提出一些分析和改進.

    標簽: 多相 無刷 直流電機控制

    上傳時間: 2013-08-04

    上傳用戶:ca05991270

  • 變速恒頻風力發電系統的建模與仿真研究.rar

    變速恒頻風力發電技術因其高效性和實用性正受到越來越多的關注,有著良好的發展前景。本文致力于研究變速恒頻風力發電技術,從分析其運行機理入手,比較了定槳距、變槳距和變速恒頻風力發電的區別,選定雙饋式變速恒頻方案:它在低風速階段主要進行變槳距調節追求最大風能捕獲,高風速時通過控制雙饋電機轉子側的電流,達到定子輸出恒頻和有功、無功的獨立調節。變槳距風力機作為風能轉換為機械能的設備,是風力發電系統的重要組成部分,它與風電場風能資源的匹配問題直接影響到了風力發電系統的運行特性。本文以風能理論為基礎,探討了風力機組設備的選型問題,建立起風速和風力機系統的數學模型。雙饋異步電機是變速恒頻風力發電系統的核心。本文分析了其基本運行特點,指出雙饋發電機具有普通交流電機無法比擬的優點;研究了穩態電路和功率平衡關系,并詳細推導出M-T-0坐標系下的5階狀態方程,建立起定子磁鏈定向矢量控制系統,實現了定子有功和無功的解耦控制,使電機控制簡單化。變頻器是雙饋電機實現變速恒頻運行的關鍵,本文選定了六脈波交-交變頻器作為勵磁電源。通過對其主電路結構、余弦交截法和觸發脈沖產生原理等的進一步分析,建立起六脈波交-交變頻器的數學模型,并處理了與變頻器與發電機的接口問題。最后,利用Matlab6.5/Simulink5.0仿真軟件,建立了系統各組成部分的仿真模型,并進行了仿真實驗研究。仿真結果表明,所建模型是正確的,變速恒頻風力發電系統具有良好的運行特性。

    標簽: 變速恒頻 仿真研究 風力發電系統

    上傳時間: 2013-07-14

    上傳用戶:dsgkjgkjg

  • 基于DSP的諧波電能計量裝置的研制.rar

    DSP技術的迅速發展,為研制這種計量裝置提供了有力的技術支持.本裝置就是通過采樣電路采集到電網的電壓和電流等數據,利用DSP快速處理數據的能力,對電壓和電流采樣數據進行FFT變換,得到各次諧波電壓和電流的值,再根據諧波功率和電能計算方法,計算出各次諧波的電能.本裝置硬件和軟件都采用模塊化設計.硬件分為四個部分,前置電路、采樣電路、DSP電路和顯示電路;軟件也分四部分,分為主程序、采樣子程序、FFT子程序和功率電能計算子程序.經過實驗測試和誤差仿真修正,本裝置能準確地計量電網中各次諧波電能,其計量精度可達0.2級.若再做進一步的完善,本裝置完全可做到實用化,具有廣泛的應用前景.

    標簽: DSP 諧波 電能計量

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:東大小布

  • 開關磁阻電機的減振降噪和低轉矩脈動研究.rar

    開關磁阻電機(SR電機)驅動系統(SRD)是一種先進的機電一體化裝置,但是其較大的振動噪聲和轉矩脈動問題制約了SRD的廣泛應用。本文以減小SR電機振動噪聲和轉矩脈動為主題展開理論分析和實驗研究。主要內容有:由于徑向力引起的定子徑向振動是SR電機噪聲的主要根源,因此徑向力的分析和計算是研究SR電機振動噪聲的基礎。本文利用磁通管法推導出徑向力的解析表達式,定性分析了徑向力與電機結構參數等之間的關系。根據虛位移原理,推導出基于矢量磁勢的電磁力計算公式。該計算方法求解電磁力時只需進行一次磁場計算,不但減小了計算量,同時計算精度較傳統虛位移法高。利用這一計算方法,求出了實驗樣機的轉矩及徑向力的精確數值解。針對在SRD性能仿真時,傳統的非線性插值不但耗時,而且對有限元計算數據量要求高的問題,本文利用人工神經網絡強大的非線性模型辨識能力,成功進行了SR電機磁鏈反演和轉矩計算的模型訓練,最后建立了基于人工神經網絡的SR電機精確解析數學模型。因為SR電機本體結構形式的選擇問題與振動噪聲大小有著密切的關系。本文從噪聲輻射和振動幅值角度探討了SR電機主要尺寸的確定;接著從對稱性、力波階數等角度研究了SR電機相數及繞組連接方式、極數、并聯支路數的選擇問題。并對一些常用的降低電機機械噪聲的措施和方法進行了綜述。系統振動特性的研究對于減小振動噪聲十分重要。本文從振動系統的運動方程出發,導出了從激振力到振動加速度的傳遞函數和系統的自由振動解;然后利用機電類比法得出了SR電機定子系統的固有頻率以及振動振幅的解析解,定性分析了影響振動振幅的各種因素;最后利用基于能量法的有限元解法,通過建立不同的散熱筋結構形式、高度、根數以及形狀的SR電機三維有限元模型,分析得出了最有利于降噪和散熱的散熱筋結構是高度高、根數多、上窄下寬的梯形截面的周向散熱筋的結論。通過建立不同繞組裝配工藝下的SR電機三維有限元模型,分析得出了加強繞組剛度可以提高系統低階固有頻率的結論。通過比較實驗樣機的模態分析結果和運行實驗結果,證實了模態分析的有效性。仿真是計算SRD系統性能和預估電機振動的有效手段。本文在用MATLAB建立SRD系統的非線性動態仿真模型的基礎上,對SRD系統進行了穩態性能仿真、動態性能仿真以及負載突變仿真。接著利用穩態性能仿真,綜合考慮最大平均轉矩和效率這兩個優化目標,對SR電機的開關角進行了優化。最后結合由磁場有限元計算得到的徑向力數據表和穩態性能仿真,通過非線性插值得到徑向力的波形,然后對徑向力波形進行了頻譜分析,從而找到其主要的諧波分量。在電機設計階段避免徑向力波主要頻譜分量與SR電機定子的固有頻率接近而引起共振是降低SR電機噪聲的首要條件。合適的控制策略對于SR電機減振降噪是必不可少的。本文理論推導出三步換相法的時間參數取值公式。仿真證明本取值公式較原先文獻的結論在阻尼比較小時有更好的減振效果。針對SR電機運行中可能出現多個模態振形被激發出來的情況,利用數值優化法對三步換相法的時間參數進行了優化,使得減振效果整體最佳,所提的數值優化方法對兩步換相法同樣有效。在分析已有的直接瞬時轉矩控制的基礎上,針對其不足之處,提出了轉矩定頻控制取代內滯環的方法、開始重疊區域的轉矩控制方法、最佳開關角度二次優化法和時間參數優化的三步換相法等新的控制方案。動態仿真證明這些方案是切實有效的,達到了預期效果。最后在直接瞬時轉矩控制的每一次轉矩斬波都使用三步換相法,和在相關斷時刻根據實際電平靈活選用兩步或三步換相法以減小電機振動噪聲,并提出了考慮減振要求的開關頻率設計方法,最終形成了一套完整的降低振動噪聲和轉矩脈動控制策略。設計并研制了基于TMS320LF2407DSP的SR電機控制器。根據控制策略要求,選用了不對稱半橋功率電路拓撲結構;出于降低成本以及提高可靠性考慮,采用了MOSFET雙路并聯電路方案。在控制軟件中實現了本文所提出的降低SR電機振動噪聲和轉矩脈動控制策略。本文最后對實驗樣機進行了靜態轉矩的測量實驗,對比轉矩測量值與轉矩有限元計算值,驗證了磁場有限元計算的有效性。然后對實驗樣機進行了空載與負載、電流控制與轉矩控制、低速斬波與高速單波、是否采用兩步或三步換相法等一系列對比運行實驗,對比各種實驗結果,充分證實了本文所提出的降低振動噪聲和轉矩脈動控制策略的有效性。本課題組承擔了國家十·五863計劃電動汽車重大專項:“EQ6110HEV混合動力城市公交車用電機及其控制系統”(2001AA501421)。本文的研究是在該項目的資助下完成,并且本文關于電機本體結構形式、散熱筋結構和機械降噪措施等的結論已在該項目的60kW實驗樣機上得到證實。

    標簽: 開關磁阻電機 降噪

    上傳時間: 2013-07-05

    上傳用戶:13081287919

  • PROTEUS的電路及單片機系統設計與仿真[1].part1.rar

    本書分為基礎篇與應用篇兩部分。基礎篇講述軟件的使用,包括電子線路部分與單片機部分。電子線路部分介紹了如何使用PROTEUS軟件分析模擬電路、數字電路及模數混合電路,包括模擬與數字激勵信號的編輯、各種分析(如瞬態分析、傅里葉分析、交直流參數掃描分析、直流工作點分析、失真分析、噪聲分析、傳輸函數分析和音頻響應分析等)的物理意義及方法;單片機部分詳細說明了如何使用該軟件設計與仿真單片機系統,包括利用軟件自帶的編譯器編譯程序和利用第三方工具編譯程序。應用篇通過多個實例說明了PROTEUS在模擬電路、數字電路及單片機電路設計中的應用,包括題目、技術指標、系統方案、單元電路設計、軟件流程、源程序、調試方法及步驟、測試結果與PCB制板等

    標簽: PROTEUS part 電路

    上傳時間: 2013-07-27

    上傳用戶:steele

  • PROTEUS的電路及單片機系統設計與仿真[1].part2.rar

    本書分為基礎篇與應用篇兩部分。基礎篇講述軟件的使用,包括電子線路部分與單片機部分。電子線路部分介紹了如何使用PROTEUS軟件分析模擬電路、數字電路及模數混合電路,包括模擬與數字激勵信號的編輯、各種分析(如瞬態分析、傅里葉分析、交直流參數掃描分析、直流工作點分析、失真分析、噪聲分析、傳輸函數分析和音頻響應分析等)的物理意義及方法;單片機部分詳細說明了如何使用該軟件設計與仿真單片機系統,包括利用軟件自帶的編譯器編譯程序和利用第三方工具編譯程序。應用篇通過多個實例說明了PROTEUS在模擬電路、數字電路及單片機電路設計中的應用,包括題目、技術指標、系統方案、單元電路設計、軟件流程、源程序、調試方法及步驟、測試結果與PCB制板等

    標簽: PROTEUS part 電路

    上傳時間: 2013-06-29

    上傳用戶:晴天666

  • PROTEUS的電路及單片機系統設計與仿真[1].part3.rar

    本書分為基礎篇與應用篇兩部分。基礎篇講述軟件的使用,包括電子線路部分與單片機部分。電子線路部分介紹了如何使用PROTEUS軟件分析模擬電路、數字電路及模數混合電路,包括模擬與數字激勵信號的編輯、各種分析(如瞬態分析、傅里葉分析、交直流參數掃描分析、直流工作點分析、失真分析、噪聲分析、傳輸函數分析和音頻響應分析等)的物理意義及方法;單片機部分詳細說明了如何使用該軟件設計與仿真單片機系統,包括利用軟件自帶的編譯器編譯程序和利用第三方工具編譯程序。應用篇通過多個實例說明了PROTEUS在模擬電路、數字電路及單片機電路設計中的應用,包括題目、技術指標、系統方案、單元電路設計、軟件流程、源程序、調試方法及步驟、測試結果與PCB制板等

    標簽: PROTEUS part 電路

    上傳時間: 2013-06-08

    上傳用戶:fsypc

  • PROTEUS的電路及單片機系統設計與仿真[1].part4.rar

    本書分為基礎篇與應用篇兩部分。基礎篇講述軟件的使用,包括電子線路部分與單片機部分。電子線路部分介紹了如何使用PROTEUS軟件分析模擬電路、數字電路及模數混合電路,包括模擬與數字激勵信號的編輯、各種分析(如瞬態分析、傅里葉分析、交直流參數掃描分析、直流工作點分析、失真分析、噪聲分析、傳輸函數分析和音頻響應分析等)的物理意義及方法;單片機部分詳細說明了如何使用該軟件設計與仿真單片機系統,包括利用軟件自帶的編譯器編譯程序和利用第三方工具編譯程序。應用篇通過多個實例說明了PROTEUS在模擬電路、數字電路及單片機電路設計中的應用,包括題目、技術指標、系統方案、單元電路設計、軟件流程、源程序、調試方法及步驟、測試結果與PCB制板等

    標簽: PROTEUS part 電路

    上傳時間: 2013-05-30

    上傳用戶:bcjtao

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