選相控制開關(guān)又稱同步開關(guān)或相控開關(guān),其實質(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)采用三相獨立操動的雙穩(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能大容量電容器,通過多次的測試結(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)計簡單(內(nèi)置驅(qū)動和保護(hù)電路),低功耗,開關(guān)速度快等特點成為越來越多設(shè)計者的首選,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,IPM過流、過熱相關(guān)保護(hù)等內(nèi)容,設(shè)計了以DSP(TMS320LF2407A)為核心的永磁機(jī)構(gòu)同步控制系統(tǒng),實時采集電網(wǎng)信號,經(jīng)過FIR數(shù)字濾波提取零點,通過IPM控制大容量電容器放電來驅(qū)動永磁機(jī)構(gòu),實現(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,并保證儲能電容器的一次儲能完成一次完整的O-C-O操作。 通過相關(guān)試驗測試,表明本系統(tǒng)已經(jīng)初步達(dá)到了設(shè)計所要達(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)驗和參考。
標(biāo)簽: 并聯(lián)電容器組 相控 技術(shù)研究
上傳時間: 2013-04-24
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電機(jī)直接啟動時產(chǎn)生幾倍于額定電流的沖擊電流,不僅對電網(wǎng)造成不良影響,而且嚴(yán)重的影響電機(jī)的使用壽命。為了改善電機(jī)的啟動特性,在電機(jī)領(lǐng)域采用由晶閘管控制的電機(jī)軟啟動器,基于電機(jī)軟啟動器的優(yōu)良特性,本文提出了一種基于高速數(shù)字處理器TMS320LF2407A的高性能的異步電動機(jī)軟起動器。 異步電機(jī)在輕載運行時,功率損耗增大,功率因數(shù)和效率都大大降低,造成了大量電能的浪費。本文從理論上分析了影響損耗的各種因素,提出了降壓節(jié)能方案,然后進(jìn)行了相關(guān)實驗驗證方案效果。 本文利用MATLAB搭建了軟起動器系統(tǒng)的仿真模型,對軟起動的控制方式進(jìn)行了仿真研究。仿真結(jié)果表明該軟起動器系統(tǒng)可以有效地減小異步電動機(jī)起動時對電網(wǎng)的沖擊。本文同時也闡述了晶閘管調(diào)壓電路及軟起動器主電路的工作原理、軟起動器的硬件結(jié)構(gòu)和功能以及軟件設(shè)計。 利用TMS320LF2407A和89S52組成的雙CPU系統(tǒng),研制了性能優(yōu)良、操作簡易、界面清晰的三相異步電動機(jī)軟啟動器,本文給出了系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)、軟件設(shè)計思想和相關(guān)的實驗曲線。實驗證明,系統(tǒng)具有良好的控制特性。
標(biāo)簽: DSP 異步電動機(jī) 節(jié)能
上傳時間: 2013-06-24
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礦井高壓電網(wǎng)多以6KV 供電為主,高壓防爆開關(guān)成為了井下供電系統(tǒng)的最為關(guān)鍵的設(shè)備之一。近年來,由于煤礦開采中因電氣保護(hù)失控而引發(fā)事故的增長,國家對井下供電系統(tǒng)的可靠性、安全性的要求越來越高,因而采用現(xiàn)代化新技術(shù)對礦井下高壓控制設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造和創(chuàng)新被提到了一個重要的高度。隨著微機(jī)技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展,以單片機(jī)為核心的高壓開關(guān)智能綜合保護(hù)技術(shù),能夠較好地完成對多路信號進(jìn)行處理,增強(qiáng)和增加了保護(hù)的功能,其應(yīng)用對于提高供電質(zhì)量、保證人身安全、完善電網(wǎng)保護(hù)都具有很重要的現(xiàn)實意義。本文設(shè)計了一個雙CPU 的保護(hù)控制系統(tǒng),雙CPU 結(jié)構(gòu)就是采用16 位DSP(Digital SignalProcessing)芯片TMS320LF2407A 和增強(qiáng)型51 單片機(jī)STC89C58RD+進(jìn)行分工合作并行處理,前者作為從CPU 完成各種保護(hù)功能,后者作為主CPU 完成參數(shù)的整定、顯示、數(shù)據(jù)下放以及PROFIBUS 通訊擴(kuò)展。既能充分利用DSP 的高速數(shù)據(jù)處理性能,提高保護(hù)動作特性; 同時,在不影響數(shù)據(jù)處理的情況下又?jǐn)U展了人機(jī)界面和總線通訊功能。 本文從理論上分析了礦井高壓電網(wǎng)中性點不接地系統(tǒng)的主要故障的電氣特征,并有針對性地提出了零序電流方向型選擇性漏電保護(hù)、相敏短路保護(hù)和絕緣監(jiān)視保護(hù),然后分析了采樣原理和算法,確定了同步交流采樣和全波傅立葉算法相結(jié)合的采樣計算方法。此外,針對系統(tǒng)可能遇到的各種干擾,在硬件、軟件兩方面進(jìn)行了抗干擾設(shè)計。最后通過試驗數(shù)據(jù)驗證了系統(tǒng)對線路故障具有可靠的動作特性。 該保護(hù)控制系統(tǒng)性能穩(wěn)定、動作可靠,簡單的按鍵操作和醒目的液晶顯示給工作人員帶來了極大方便,實現(xiàn)了檢測、保護(hù)、控制和通訊的一體化。 本課題是圍繞著天津市科技攻關(guān)立項項目“礦用高壓隔爆開關(guān)智能控制系統(tǒng)的開發(fā)”來進(jìn)行地研究。
標(biāo)簽: 開關(guān) 保護(hù) 控制系統(tǒng)
上傳時間: 2013-06-11
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本論文主要對燃料電池用DC/AC變換器的主電路拓?fù)洹⒚}寬調(diào)制(PWM)方式、控制系統(tǒng)硬件電路、控制策略以及電磁兼容(EMC)問題進(jìn)行了研究。考慮到燃料電池(Fuel Cell)的特性和DC/AC變換器的應(yīng)用場合,本文主要對單相DC/AC變換器做了研究。 首先,針對單相DC/AC變換器,分析了它們的主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、工作原理以及脈寬調(diào)制方式。 其次,完成了DSP控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計。DC/AC變換器的控制系統(tǒng)硬件電路,主要包括DSP最小系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、信號檢測與調(diào)理電路、CAN通信以及SCI串口通信電路等。變換器控制策略則采用電壓環(huán)控制,瞬時值電壓以及有效值電壓控制都采用PI調(diào)節(jié),并且闡述了如何通過DSP實現(xiàn)PWM脈沖。 另外本文還研究了DC/AC變換器控制電路板的電磁兼容(EMC)問題。針對一些電磁干擾(EMI)問題,提出了相應(yīng)的抑制措施。主要研究了開關(guān)電源EMI濾波器的設(shè)計方法。 最后,經(jīng)過相關(guān)試驗,給出了結(jié)論,也提出了今后需要進(jìn)一步研究的方向。
上傳時間: 2013-05-17
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本文對燃料電池車用DC/DC變換器的基本原理以及控制策略進(jìn)行了較為詳盡的分析和討論,對基于ARM的DC/DC變換器控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計作了較為詳盡的論述,對控制系統(tǒng)的電磁兼容作了詳細(xì)的研究并給出了提高電磁兼容能力的措施。本文介紹了本課題研究的背景,燃料電池電動汽車的特性和研究的目的與意義并分析了大功率DC/DC變換器主電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、工作原理和電磁兼容環(huán)境。在此基礎(chǔ)上,從控制電路的最小系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)、脈沖發(fā)生系統(tǒng)以及驅(qū)動電路、CAN通訊電路等方面重點討論了DC/DC變換器控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計以及驅(qū)動電路的設(shè)計。本文在DC/DC變換器電感電流連續(xù)狀態(tài)空間小信號數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,應(yīng)用MATLAB軟件對大功率DC/DC變換器單環(huán)控制系統(tǒng)進(jìn)行了建模和仿真分析,給出了具有實際指導(dǎo)意義的結(jié)論,設(shè)計了基于ARM控制系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)并編寫了相應(yīng)的軟件代碼。此外,本文從硬件和軟件兩個方面重點討論了控制系統(tǒng)的電磁兼容以及抗干擾措施。在系統(tǒng)硬件和軟件基礎(chǔ)上進(jìn)行了功率試驗并給出了試驗結(jié)果以及今后改進(jìn)的方向。
上傳時間: 2013-05-28
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隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展和人們對數(shù)據(jù)采集技術(shù)要求的日益提 高,近年來數(shù)據(jù)采集技術(shù)得到了長足的發(fā)展,主要表現(xiàn)為精度越來越高, 傳輸?shù)乃俣仍絹碓娇?。但是各種基于ISA、PCI 等總線的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)存 在著安裝麻煩、受計算機(jī)插槽數(shù)量、地址、中斷資源的限制、可擴(kuò)展性 差等缺陷,嚴(yán)重的制約了它們的應(yīng)用范圍。USB 總線的出現(xiàn)很好的解決了 上述問題,它是1995 年INTEL、NEC、MICROSOFT、IBM 等公司為解決傳 統(tǒng)總線的不足而推出的一種新型串行通信標(biāo)準(zhǔn)。為了適應(yīng)高速傳輸?shù)男?要,2004 年4月,這些公司在原來1.1 協(xié)議的基礎(chǔ)上制定了USB2.0 傳輸 協(xié)議,使傳輸速度達(dá)到了480Mb/s。該總線具有安裝方便、高帶寬、易擴(kuò) 展等優(yōu)點,已經(jīng)逐漸成為現(xiàn)代數(shù)據(jù)采集傳輸?shù)陌l(fā)展趨勢。 以高速數(shù)字信號處理器(DSPs)為基礎(chǔ)的實時數(shù)字信號處理技術(shù)近 年來發(fā)展迅速,并獲得了廣泛的應(yīng)用。TMS320C6713 是德州儀器公司 ( Texas Instrument ) 推出的浮點DSPs , 其峰值處理能力達(dá)到了 1350MFLOPS,是目前國際上性能最高的DSPs 之一。同時該DSPs 接口豐 富,擴(kuò)展能力強(qiáng),非常適合于做主控芯片。 基于TMS320C6713 和USB2.0,本文設(shè)計了一套多路實時信號采集系 統(tǒng)。該設(shè)計充分利用了高速數(shù)字信號處理器TMS320C6713 和USB 芯片 CY7C68001 的各種優(yōu)點,實現(xiàn)了傳輸速度快,采樣精度高,易于擴(kuò)展,接口簡單的特點。在本文中詳細(xì)討論了各種協(xié)議和功能模塊的設(shè)計。本文 的設(shè)計主要分為硬件部分和軟件部分,其中硬件部分包括模擬信號輸入 模塊,AD 數(shù)據(jù)采集模塊,USB 模塊,所有的硬件模塊都在TMS320C6713 的協(xié)調(diào)控制下工作,軟件部分包括DSP 程序和PC 端程序設(shè)計??偟脑O(shè)計 思想是以TMS320C6713為核心,通過AD 轉(zhuǎn)換,將采集的數(shù)據(jù)傳送給 TMS320C6713 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,并將處理后的數(shù)據(jù)經(jīng)過USB 接口傳送到上位 機(jī)。
上傳時間: 2013-04-24
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MSP430寄存器(精)
上傳時間: 2013-06-14
上傳用戶:fujun35303
本論文主要針對燃料電池電動轎車FCEV(Fuel Cell Electrical Vehicle)用DC/DC變換器主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及電磁干擾產(chǎn)生與抑制問題進(jìn)行研究.針對燃料電池偏軟的輸出特性和電動汽車對DC/DC變換器的體積小、重量輕和效率高的要求,本論文分析比較了帶變壓器的隔離式直流變換器和非隔離式直流變換器的主要優(yōu)點和缺點,指出隔離式變換電路不適合于FCEV用DC/DC變換器主電路,非隔離式降壓(Buck)電路是最佳的主電路方案.在此基礎(chǔ)上,分析了非隔離式降壓(Buck)電路的工作原理和特點,運用模擬仿真軟件PSPICE仿真分析了Buck主電路參數(shù),并在分析比較了各種磁性材料特性的基礎(chǔ)上對電感器進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計.本論文深入討論了DC/DC變換器中構(gòu)成電磁干擾的三個主要因素:電磁干擾源、傳播途徑和敏感設(shè)備.分析了DC/DC變換器主電路中存在的主要干擾源及干擾產(chǎn)生的機(jī)理以及干擾傳播途徑,在此基礎(chǔ)上,重點討論了抑制各種干擾的方法及措施(包括傳導(dǎo)干擾抑制與輻射干擾抑制等),并給出了具體方案.本論文還從電磁兼容(EMC)測試的目的、組成等方面出發(fā),對整個EMC測試進(jìn)行了詳細(xì)的分析,提出了基于汽車電子EMC測試標(biāo)準(zhǔn)的DC/DC變換器EMC測試大綱,并對其中的試驗項目、試驗儀器、試驗場地、試驗設(shè)置、所應(yīng)達(dá)到的等級進(jìn)行了詳細(xì)的分析和介紹.
上傳時間: 2013-08-03
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裝備多個電機(jī)的分布式驅(qū)動電動車,由于其特殊的布置形式而在提高汽車操縱穩(wěn)定性方面具有令人矚目的潛力。本課題針對雙電機(jī)分布式驅(qū)動電動車中速度位置傳感器信號的處理,以及實施車體穩(wěn)定性控制的上位機(jī)與電機(jī)控制器間信息交換開展了研究。 雙電機(jī)分布式驅(qū)動電動車中使用了旋轉(zhuǎn)變壓器作為電機(jī)轉(zhuǎn)子(車輪)速度位置傳感器。本文采用旋轉(zhuǎn)變壓器/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(RDC)芯片AD2S90實現(xiàn)旋變信號的解調(diào),此方案成功應(yīng)用在分布式驅(qū)動電動車永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)中;同時提出了使用TMS320F2812,運用過采樣、數(shù)字濾波技術(shù)直接解調(diào)旋變信號的軟件方案,此方案的優(yōu)點在于省去了RDC芯片的成本,同時可以方便的改變算法參數(shù),在系統(tǒng)硬件、軟件算法時間耗費和濾波特性之間做出靈活的選擇。 采用CAN總線通訊技術(shù)實現(xiàn)上位機(jī)與兩電機(jī)控制器間的轉(zhuǎn)矩和速度信息交換。課題進(jìn)行了車體CAN通訊軟硬件設(shè)計?;贑AN總線的分布式驅(qū)動電動車運行穩(wěn)定,電機(jī)轉(zhuǎn)矩響應(yīng)迅速。CAN通訊滿足了車體穩(wěn)定性控制的實時性和可靠性要求,同時具有極佳的擴(kuò)展能力。
上傳時間: 2013-07-07
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隔離升壓DC-DC變換器在電動汽車、儲能系統(tǒng)、可再生能源發(fā)電以及超導(dǎo)儲能系統(tǒng)等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。本文以隔離升壓全橋變換器(Isolated Boost Full Bridge Converter,簡稱IBFBC)為研究對象,針對隔離升壓型變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、起動問題、隔離變壓器漏感問題、軟開關(guān)問題和輸入電感磁復(fù)位問題等進(jìn)行了系統(tǒng)深入的研究,解決了這一類拓?fù)渌灿屑夹g(shù)問題。 提出了隔離升壓DC-DC變換器拓?fù)渥?,分析比較了各種拓?fù)涞奶攸c,確定了以IBFBC為研究對象。對IBFBC進(jìn)行了詳細(xì)的穩(wěn)態(tài)分析和小信號建模分析,為其分析、設(shè)計和搭建實驗平臺提供了電路理論基礎(chǔ)。 理論上分析了IBFBC起動時存在電流沖擊的原因。提出了二種數(shù)字化軟起動方案,該方案對主電路進(jìn)行了改造,利用DSP能靈活產(chǎn)生PWM波的特點采用了新的控制策略,成功實現(xiàn)了該系統(tǒng)的軟起動。 理論上分析了IBFBC隔離變壓器漏感引起功率開關(guān)管關(guān)斷電壓尖峰的原因,采用了有源箝位的方法,有效的解決電壓尖峰問題。提出了帶有源箝位IBFBC的九種PWM控制策略,提出了一種控制型軟PWM方法,在不增加主電路元器件的基礎(chǔ)上,通過控制PWM的發(fā)生方法,實現(xiàn)了有源箝位功率開關(guān)管和橋臂功率開關(guān)管的零電壓開通。 從理論上分析了IBFBC輸入電感磁復(fù)位問題。在正常停機(jī)時提出了一種數(shù)字化軟停止的方法,控制變換器由Boost工作狀態(tài)逐漸過渡到Buck工作狀態(tài),讓輸入電感存儲的能量逐漸釋放掉,最后停止工作。對于故障保護(hù)停機(jī),采用了繞組磁復(fù)位的方法,把輸入電感設(shè)計成反激式變換器形式,突然停機(jī)時,電感中存儲的能量通過反激式繞組釋放到輸出端,這樣保護(hù)了變換器不會損壞。 給出了主電路關(guān)鍵器件參數(shù)的設(shè)計方法,設(shè)計了以DSP-TMS320F2407為核心的數(shù)字控制單元,編寫了DSP控制程序和CPLD邏輯處理程序。研制了一臺輸出功率5KW,輸入電壓直流24V,輸出電壓直流300V的IBFBC,通過全面的性能實驗驗證了理論分析和仿真結(jié)果。 本文立足于IBFBC的關(guān)鍵技術(shù)要求,并充分考慮工程應(yīng)用中的實際因素,進(jìn)行了理論分析和實驗研究,為實際系統(tǒng)方案設(shè)計提供理論依據(jù),并已經(jīng)在實際應(yīng)用中得到驗證。
上傳時間: 2013-04-24
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