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波形產(chǎn)生器

超聲波電機之設計及分析

1-1前言一般人所能夠感受到聲音的頻率約介於5H2-20KHz，超音波（Ultrasonic wave）即爲頻率超過20KHz以上的音波或機械振動，因此超音波馬達就是利用超音波的彈性振動頻率所構成的制動力。超音波馬達的內部主要是以壓電陶瓷材料作爲激發源，其成份是由鉛（Pb）、結（Zr）及鈦（Ti）的氧化物皓鈦酸鉛（Lead zirconate titanate，PZT）製成的。將歷電材料上下方各黏接彈性體，如銅或不銹鋼，並施以交流電壓於壓電陶瓷材料作爲驅動源，以激振彈性體，稱此結構爲定子（Stator），將其用彈簧與轉子Rotor）接觸，將所産生摩擦力來驅使轉子轉動，由於壓電材料的驅動能量很大，並足以抗衡轉子與定子間的正向力，雖然伸縮振幅大小僅有數徵米（um）的程度，但因每秒之伸縮達數十萬次，所以相較於同型的電磁式馬達的驅動能量要大的許多。超音波馬達的優點爲：1，轉子慣性小、響應時間短、速度範圍大。2，低轉速可產生高轉矩及高轉換效率。3，不受磁場作用的影響。4，構造簡單，體積大小可控制。5，不須經過齒輸作減速機構，故較爲安靜。實際應用上，超音波馬達具有不同於傳統電磁式馬達的特性，因此在不適合應用傳統馬達的場合，例如：間歇性運動的裝置、空間或形狀受到限制的場所；另外包括一些高磁場的場合，如核磁共振裝置、斷層掃描儀器等。所以未來在自動化設備、視聽音響、照相機及光學儀器等皆可應用超音波馬達來取代。

標簽： 超聲波電機

上傳時間： 2022-06-17

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電力系統無功補償器的研究

摘要：隨薦電力電子設備、交直流電弧爐和電氣化鐵道等非線性、沖擊性負荷的大量接入電網，引起了電網無功功率不足、電壓波動與閃變、三相供電不平衡以及電壓電流波形畸變等其它一系列電能質景問題，并嚴重威脅著電力系繞的安全穩定運行。首先，本文介紹了無功功率的基本概念，介紹了無功功率對電力系統的影響以及無功補償的作用，并詳盡的閘述了國內外無功補償裝置的歷史以及現狀。其次，本文詳細分析了靜止無功補償器（SVC）和靜止無功發生器（SVC）的基本結構，控制方法和工作原理，以及各自優特點。并且闡述了它們的工作特性。再次，本文著重進行了對SVG型靜止無功補償器提高系統電壓的理論研究。利用MATLAB/SIMLINK仿真軟件對SVG工作方式及利用SVG動態提高系統電壓的原理進行仿真研究。并對仿真結果進行了全面外析VRe，本完成了（利t功補t控制器的設計，該控a器a系統硬件上采用了由STC生產的STCIOFO8X單片機作為主控制器。采用ATT7022作為電能檢測芯片，實現電網參數的精確深樣與計算，在系統軟件上采用品剛管控制投切電容器，實現了電容器的快速，無弧的投切。采用全中文液品顯示界面實時顯示系統運行狀況.關；無，SVG，svc，STC10FO8X隨著現代電力電子技術的飛速發展，大量大功率、非線性負荷的接入電網中，使得電網供電質量受到了嚴重的威脅。特別是一些像電弧爐、軋機、整流橋等非線性和沖擊性負荷的大量使用是導致電能質量惡化的最主要來源，造成了一系列嚴重的影響理想狀態的電力供應要求頻率為50Hz，電壓幅值穩定在額定值的標準正弦波形。在三相電網供電系統中，A，B.C三相電壓電流的幅值大小相等、相位差依次落后120度。但當電力用戶的各種用電裝置接入電力系統后，電力供應由理想的電力供應變成了電壓電流偏離這種狀態的非理想狀態。電網中的許多用電負荷都具有低功率因數、非線性、不平衡性和沖擊性的特征，這些特征嚴重地危害著電網的電力供應，可表現在：電壓值跌落或浪涌、各次諧波含量大、電壓波形發生閃變、電壓電流波形失真等，這樣便出現了電能質量問題。實際電網中的電能質量問題主要表現如下：

標簽： 電力系統無功補償器

上傳時間： 2022-06-17

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STM32F10XXX正交編碼器接口應用筆記

在馬達控制類應用中，正交編碼器可以反饋馬達的轉子位置及轉速信號.TM32F10x系列MCU集成了正交編碼器接口，增量編碼器可與MCU直接連接而無需外部接口電路。該應用筆記詳細介紹了STM32F1Ox與正交編碼器的接口，并附有相應的例程，使用戶可以很快地掌握其使用方法.1正交編碼器原理正交編碼器實際上就是光電編碼器，分為增量式和絕對式，較其它檢測元件有直接輸出數字量信號，慣量低，低噪聲，高精度，高分辨率，制作簡便，成本低等優點。增量式編碼器結構簡單，制作容易，一般在碼盤上刻A.B.Z三道均勻分布的刻線，由于其給出的位置信息是增量式的，當應用于伺服領域時需要初始定位格雷碼絕對式編碼器一般都做成循環二進制代碼，碼道道數與二進制位數相同。格富碼絕對式編碼器可直接輸出轉子的絕對位置，不需要測定初始位置，但其工藝復雜、成本高，實現高分辨率、高精度較為困難。本文主要針對增量式正交編碼器，它產生兩個方波信號A和B，它們相差+-90.其符號由轉動方向決定。如下圖所示：圖1：增量式正交編碼器輸出信號波形2 STM32F10x正交編碼器接口詳述STM32F10x的所有通用定時器及高級定時器都集成了正交編碼器接口，定時器的兩個輸入TII和TI2直接與增量式正交編碼器接口，當定時器設為正交編碼器模式時，這兩個信號的邊沿作為計數器的時鐘，而正交編碼器的第三個輸出（機械零位），可連接外部中斷口來觸發定時器的計數器復位.

標簽： stm32 接口正交編碼器

上傳時間： 2022-06-18

上傳用戶：zhanglei193
變頻器的IGBT驅動保護電路及死區補償研究

IGBT驅動保護電路作為變頻器主回路和控制回路之間的接口電路，具有承接前后作用.設計好驅動保護電路對于變頻器正常工作起著舉足輕重的作用，死區補償對改善變頻器輸出電壓波形，減小輸出電流諧波含量具有重要意義.本文在詳細分析IGBT的結構和工作特性的基礎上，以HCPL316為核心設計了一套完整的IGBT驅動保護電路，該電路具有較強驅動能力，適用于驅動中小容量的IGBT：能夠對IGBT過電流、過電壓提供保護，針對不同型號1GBT的開關特性，可調節適合的死區時間，防止逆變電路橋臂直通，仿真和實驗證明，該驅動保護電路可以對變頻器提供可靠的過流、過壓保護功能；通過調節死區可調電阻，設置適合的死區時間，保證了變頻器中IGBT安全可靠運行.為了減小IGBT驅動電路中產生的死區效應，本文采用基于功率因數角預測方法進行死區補償，該方法首先通過對功率因數角的計算，確定電流矢量在三相靜止坐標系中所處的位置，進而判斷輸出電流方向，調節IGBT控制脈沖寬度以補償變頻器死區時間，減少變頻器的輸出電流語波，降低電動機噪聲，延長電機壽命，該方法易于軟件實現、具有補償精確等優點.在變頻器控制單元中，基于常用SVPWM軟件基礎上，編寫了功率因數角預測死區補償算法.通過對變頻器死區補償前后的試驗，證明了本文所提方法的正確性和有效性.

標簽： 變頻器 igbt

上傳時間： 2022-06-19

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多通信接口的MBUS主站中繼器的設計與實現

人類進入21世紀以來，計算機科學技術、信息科學技術和自動化控制技術被廣泛的應用于現場的工業生產中，而數據傳輸是工業生產的重要環節，數據傳輸的質量直接影響到生產效益。數據集中器被用在數據傳輸環節，傳統的數據集中器由于功能單一、總線接口過少、無數據處理能力等缺點已逐漸跟不上時代發展，新型的數據傳輸系統的研究迫在眉睫。多通信接口的MBUS主站/中繼器運用了歐洲儀表總線MBUS技術，代替傳統的RS485總線技術，在數據傳輸方面有者極大優勢。由于PROFIBUS總線、CAN總線、MBUS總線和以太網技術，它們技術成熟、穩定性能高、應用范圍廣，在工業生產的數據傳輸環節應用極為廣泛，而嵌入式技術作為當今的新型技術的代表，也在生產實踐中被廣泛運用，所以多通信接口的M BUS主站/中繼器將PROFIBUS，CAN總線技術、MBUS總線技術和以太網技術與嵌入式相結合，以NXP公司的LPC2387作為核心控制芯片，成功的實現了M BUS從節點的數據與PROFIBUS、CAN總線和以太網之間的數據雙向傳輸。多通信接口的MBUS主站/中繼器的下行接口采用的是MBUS總線技術，上行接口采用了Profibus.總線、CAN總線和以太網通信技術，考慮到多功能性，還設計了MBUS中繼器接口，增加了MBUS從機的數據傳輸距離。多通信接口的MBUS主站/中繼器的設計彌補了傳統數據傳輸系統的不足，通過系統功能測試，多通信接口的MBUS主站/中繼器符合實際使用要求，可以用于各種工業生產場合。

標簽： 接口 mbus 中繼器

上傳時間： 2022-06-20

上傳用戶：qingfengchizhu
三相逆變器中IGBT的幾種驅動電路的分析.

摘要：對幾種三相逆變器中常用的IGBT驅動專用集成電路進行了詳細的分析，對TLP250，EXB系列和M579系列進行了深入的討論，給出了它們的電氣特性參數和內部功能方框圖，還給出了它們的典型應用電路。討論了它們的使用要點及注意事項，對每種驅動芯片進行了IGBT的驅動實驗，通過有關的波形驗證了它們的特點，最后得出結論：IGBT驅動集成電路的發展趨勢是集過流保護、驅動信號放大功能、能夠外接電源且具有很強抗干擾能力等于一體的復合型電路。關鍵詞：絕緣柵雙極晶體管：集成電路；過流保護1前言電力電子變換技術的發展，使得各種各樣的電力電子器件得到了迅速的發展.20世紀80年代，為了給高電壓應用環境提供一種高輸入阻抗的器件，有人提出了絕緣門極雙極型品體管（IGBT）[1].在IGBT中，用一個MoS門極區來控制寬基區的高電壓雙極型晶體管的電流傳輸，這藏產生了一種具有功率MOSFET的高輸入阻抗與雙極型器件優越通態特性相結合的非常誘人的器件，它具有控制功率小、開關速度快和電流處理能力大、飽和壓降低等性能。在中小功率、低噪音和高性能的電源、逆變器、不間斷電源（UPS）和交流電機調速系統的設計中，它是日前最為常見的一種器件。

標簽： 三相逆變器 igbt 驅動電路

上傳時間： 2022-06-21

上傳用戶：jiabin
基于IGBT的PWM變頻器的研究

變頻器是指利用電力電子器件將工頰的交流電源變換為用戶所需頻率的交流電源，它分為直接變頻（交一交變頻）和間接變頻（交一直-交變頻），間接變頻技術在穩頻穩壓和調頻調壓的利用率以及變頻電源對負載特性的影響等方面，都具有明顯的優勢，是目前變頻技術領域普遍采取的方式，本課題所研究的正是間接變頻中的脈寬調制（PWM）變頻器技術由于IGBT器件的開關速度很快，當IGBT關斷或績流二極管反向恢復時會產生很大的di/dr，該dild在主電路的布線電感上引發較大的尖峰電壓（關斷浪涌電壓）.在采用PWM開關控創模式的IGBT變頻器中，IGBT的開關狀態不但與PWM脈沖有關，還與變頻器主電路元器件及負載特性有很大關系，為了確保IGBT安全可靠的工作，有必要進一步分析主電路和緩沖電路各器件的工作情況和接相過程，以期設計出有效的IGBT保護電路。本文推導了兩電平PWM三相變頻器的數學模型，對變頻器主電路的換相過程及緩沖電路的工作方式利用PSIM軟件進行了細致的仿真分析，同時也仿真研究了布線電感及緩沖電路各參數對1GBT關斷電壓的影響；詳細介紹了變頻器所包含的各電路環節的理論基礎及設計過程：并在大量的文獻資料和相關仿真分析的基礎上推導出套級沖電路器件參數的計算公式，實踐表明計算結果符合要求并取得了良好的效果。經過大量的實驗和反復的改進，并給出了調試結果及變頻器的額定輸出電壓、電流波形。通過將試驗結果與理論外析進行比較驗證，證明了理論分析的合理性，本文所研究設計的變頻器性能穩定，運行可靠，完全滿足設計要求.

標簽： igbt pwm 變頻器

上傳時間： 2022-06-21

上傳用戶：bluedrops
逆變器IGBT損壞原因分析及處理

1前言萊鋼型鋼廠大型生產線傳動系統采用西門子SIMOVERT MASTER系列PWM交-直-交電壓型變頻器供電，變頻器采用公共直流母線式結構；冷床傳輸鏈采用4臺電機單獨傳動，每臺電機分別由獨立的逆變單元控制，逆變單元的控制方式為無速度編碼器的矢量控制，相互之間依靠速度給定的同時性保持同步。自2005年投入生產以來，冷床傳輸鏈運行較為穩定，但2007年2月以后，冷床傳輸鏈逆變單元頻繁出現絕緣柵雙極型晶體管（Insolated Gate Bipolar Transistor，IGBT）損壞現象，具體故障情況統計見表1由表1可知，冷床傳輸鏈4臺逆變器都出現過IGBT損壞的現象，故障代碼是F025和F0272原因分析1）IGBT損壞一般是由于輸出短路或接地等外部原因造成。但從實際情況上看，檢查輸出電纜及電機等外部條件沒有問題，并且更換新的IGBT后，系統可以立即正常運行，從而排除了輸出短路或接地等外部條件造成IGBT損壞。2）IGBT存在過壓。該系統采用公共直流母線控制方式，制動電阻直接掛接于直流母線上，當逆變單元的反饋能量使直流母線電壓超過DC 715 V時，制動單元動作，進行能耗制動；此外掛接于該直流母線上的其他逆變單元并沒有出現IGBT損壞的現象，因此不是由于制動反饋過壓造成IGBT燒壞。3）由于負荷分配不均造成出力大的IGBT損壞。從實際運行波形上看，負荷分配相對較為均勻，相互差別僅為2%左右，應該不會造成IGBT損壞。此外，4只逆變單元都出現了IGBT損壞現象，如果是由于負荷分配不均造成，應該出力大的逆變單元IGBT總是燒壞，因此排除由于負荷分配不均造成IGBT損壞。4）逆變單元容量選擇不合適，裝置容量偏小造成長期過流運行，從而導致IGBT燒毀。逆變單元型號及電機參數：額定功率90kw，額定電流186A，負載電流169 A，短時電流254 A，中間同路額定電流221 A，電源電流205 A，電機功率110kw，電機額定電流205 A，電機正常運行時的電流及轉矩波形如圖1所示。

標簽： 逆變器 igbt

上傳時間： 2022-06-22

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基于LTspice的反激式變換器設計與仿真

進年來，脈沖功率裝置的使用愈來愈廣泛。由于高功率脈沖電變換器源能夠為脈沖功率裝置的負載提供能量，是構成脈沖功率裝置的主體。本文采用LT3751為核心，采用電容、電感儲能、并通過電力電子器件配合脈沖變壓器設計了反激式功率變換器電路，并通過基于LTspice進行電路瞬態分析，以得到最佳的電路模型。LTspice IV是一款高性能Spice Il仿真器、電路圖捕獲和波形觀測器，并為簡化開關穩壓器的仿真提供了改進和模型。凌力爾特（LINEAR）對Spice所做的改進使得開關穩壓器的仿真速度極快，較之標準的Spice仿真器有了大幅度的提高，并且LTspice IV帶有80%的凌力爾特開關穩壓器的Spice和Macro Model（宏模型），200多種運算放大器模型以及電阻器、晶體管和MOSFET模型，使得我們在進行電路設計仿真，特別是開關電路的設計與仿真時更加輕松。

標簽： ltspice 反激式變換器

上傳時間： 2022-06-22

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三相三電平逆變器驅動PMSM的模型預測控制研究

電力電子技術的發展使電機驅動系統擺脫了常規兩電平逆變器拓撲的限制，電機驅動系統與多電平逆變器的結合成了新的思路。多電平逆變器的輸出電平數多，因此其輸出波形更好，在大容量交流調速系統中優勢明顯。作為多電平逆變器的研究基礎，三電平逆變器應用最為廣泛，而其中首選的是二極管鉗位型三電平逆變器。因此采用二極管鉗位型三電平逆變器驅動PMSM的模型預測控制系統作為研究對象。在PMSM驅動系統中，位置與轉速的檢測是非常重要的，一般采用的方法是通過機械傳感器來進行測量，但這種測量方法在實際應用中有很多缺陷，會降低電機系統的穩定性和可靠性，同時會增加成本。而無速度傳感器技術是通過檢測電機中的電流或電壓，來對電機的實際轉速和位置信息進行估計，這種技術省略了常規使用的機械傳感器，能夠實現電機系統的高精度、高動態性能的控制。因此PMSM的無速度傳感器控制技術成為了近些年的研究熱點。主要研究內容分為以下幾個方面：（1）基于同一Pl轉速調節器，設計三電平逆變器驅動PMSM模型預測轉矩控制系統，與兩電平逆變器驅動PMSMMPTC系統對比，并對兩個系統的運行性能進行對比分析。（2）為進一步提高系統響應性能，克服未知負載轉矩擾動、增強系統魯棒性，設計擴張狀態負載轉矩觀測器，進而得到將負載轉矩觀測器和基于冪函數滑模轉速調節器相結合的復合控制器。（3）設計基于分數階滑模觀測器的PMSMMPCC系統，實現對電機轉速的快速準確估計。

標簽： 逆變器驅動 pmsm

上傳時間： 2022-06-24

上傳用戶：xsr1983