小功率變頻器SVPWM低速扭矩提升算法,挺好的一個東西
上傳時間: 2013-07-28
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基于DSP的雙閉環(huán)SPWM逆變器研究,這個講的挺好的
上傳時間: 2013-04-24
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基于AT89C2051的紅外遙控學(xué)習(xí)器源程序,很好的單片機遙控編程學(xué)習(xí)資料。
上傳時間: 2013-04-24
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勵磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)是同步發(fā)電機的重要組成部分,對同步發(fā)電機乃至電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行有著重要影響。隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷增大,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和運行方式日趨復(fù)雜,對同步發(fā)電機勵磁控制系統(tǒng)運行的可靠性、穩(wěn)定性、經(jīng)濟性和靈活性提出了更高的要求。本文根據(jù)勵磁調(diào)節(jié)器的國內(nèi)外發(fā)展趨勢,研究開發(fā)了以TMS320F2812芯片為控制核心的同步發(fā)電機DSP勵磁調(diào)節(jié)器。 本文首先介紹了數(shù)字勵磁的發(fā)展歷程、特點及應(yīng)用范圍,然后介紹了同步發(fā)電機勵磁控制系統(tǒng)的國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r及趨勢,提出了基于數(shù)字信號處理器 TMS320F2812 控制的絕緣柵雙極晶體管(IGBT)微機勵磁系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和設(shè)計方案。 在詳細(xì)解釋功率器件 IGBT 和控制器件TMS320F2812芯片基礎(chǔ)上,提出了勵磁系統(tǒng)的主要硬件設(shè)計及軟件實現(xiàn)方法;完成了IGBT勵磁裝置主回路和 IGBT 保護(hù)及驅(qū)動單元的設(shè)計;進(jìn)行調(diào)節(jié)器硬件設(shè)計,給出了硬件原理圖和軟件流程圖;利用TMS320F2812芯片強大的數(shù)據(jù)處理能力和豐富的片內(nèi)外設(shè)和高速的實時處理能力,用單片系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了交流采樣、變速積分 PID控制算法、PWM功率調(diào)節(jié)和系統(tǒng)保護(hù)等功能。TMS320F2812芯片的引入,大大簡化了勵磁控制器的硬件結(jié)構(gòu),提高了勵磁系統(tǒng)的抗干擾能力和可靠性。 最后,為驗證所設(shè)計的勵磁調(diào)節(jié)器的有效性和控制效果,采用 MATLAB 中 SIMULINK 仿真平臺,設(shè)計了勵磁控制系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的仿真模型。仿真結(jié)果表明,采用 TMS320F2812的同步發(fā)電機IGBT勵磁系統(tǒng)具有響應(yīng)快速、調(diào)節(jié)靈敏、控制性能優(yōu)良等特點。
上傳時間: 2013-07-29
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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)象將對換流變壓器的正常運行產(chǎn)生不利的影響,如勵磁電流發(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的勵磁情況。為此,本文應(yīng)用了二維瞬態(tài)場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直流偏磁電流作用下,換流變壓器空載運行狀態(tài)下的勵磁電流波形情況,結(jié)果表明,直流偏磁使鐵心中的磁通密度發(fā)生偏移,對應(yīng)的勵磁電流波形呈現(xiàn)正負(fù)半波極不對稱的形狀,并且直流偏磁量越大勵磁電流的畸變越嚴(yán)重。 在求出直流偏磁量與勵磁電流峰值關(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,鐵心損耗也會隨之增加,這會導(dǎo)致鐵心溫升上升,嚴(yán)重時會導(dǎo)致鐵心局部過熱,影響變壓器的正常運行。 在漏磁場分析中,討論了變壓器漏磁場的類型和作用,經(jīng)過合理簡化,建立了換流變壓器二維漏磁場計算模型,應(yīng)用二維瞬態(tài)場路直接耦合有限元法,分析了不同等級直流偏磁電流作用下,換流變壓器漏磁場分布情況,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。
上傳時間: 2013-06-25
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為設(shè)計高性能、低損耗的電機,需要準(zhǔn)確地分析電機鐵耗。本文從鐵磁材料的磁化特點出發(fā),以分離鐵耗模型為基礎(chǔ),對交變磁化以及旋轉(zhuǎn)磁化條件下鐵磁材料和電機的鐵耗進(jìn)行分析和計算,分別從理論和實踐角度著重就電機鐵耗計算和測量中的一些相關(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,實現(xiàn)了對鐵磁材料交流磁滯回線的理論計算,為磁滯損耗的理論分析和計算奠定了基礎(chǔ);為對交流磁滯回線進(jìn)行實測,本文給出了一種采用愛潑斯坦方圈測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)形樣片測量法的不足,操作簡單,且測量精度高,具有較好的實用價值。利用該方法得到的實驗數(shù)據(jù)很好地驗證了理論計算結(jié)果。 對渦流損耗以及異常損耗的計算模型,本文系統(tǒng)地給出了其推導(dǎo)過程,對模型中的參數(shù)進(jìn)一步加以明確,并對模型的特點進(jìn)行了分析。鐵磁材料異常損耗計算模型是基于統(tǒng)計學(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,本文給出了通過實驗確定其參數(shù)的具體方法;考慮到工程中異常損耗計算模型是其理論模型的簡化形式,文中對兩者的差別進(jìn)行了分析。 在分析電機鐵耗時,既要考慮鐵心材料本身的損耗特性,也要考慮電機供電方式以及鐵心中磁場變化等因素對鐵耗的影響。在對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)對電機鐵耗的影響,推導(dǎo)了計及局部磁滯作用的電機鐵耗模型,并從理論上對C.P.Steinmetz的磁滯損耗經(jīng)驗公式進(jìn)行了驗證,從而明確了公式中經(jīng)驗系數(shù)的物理意義;同時通過實驗研究,分析了磁化頻率對磁滯損耗系數(shù)的影響,提出了在磁化頻率較高時分段確定磁滯損耗系數(shù)的方法;考慮到現(xiàn)代電機控制策略以及供電方式的多樣性,本文對正弦波、方波以及三角波電壓供電時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,并通過實測證明了模型的有效性;對SPWM這類應(yīng)用較為廣泛的非正弦供電方式,推導(dǎo)了電機交變損耗的一般計算模型,分析了SPWM變頻器供電時電機鐵耗與變頻器參數(shù)的關(guān)系,給出了其關(guān)系的數(shù)量表達(dá)式; 同時采用改進(jìn)的愛潑斯坦方圈試驗平臺對非正弦供電條件下的鐵磁材料損耗和電機鐵耗進(jìn)行了實驗研究。 考慮到電機鐵心制造過程中沖壓對鐵心材料特性的影響,本文提出了一套簡便的對鐵磁材料進(jìn)行沖壓影響研究的實驗方法,利用該方法,有效地對材料的沖壓影響特性進(jìn)行了分析。在實驗研究的基礎(chǔ)上,本文推導(dǎo)了考慮沖壓影響時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,建立了計及沖壓影響的電機鐵耗計算模型。對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)過程和明確的計算方法,從而使傳統(tǒng)的經(jīng)驗修正方法得到改善。 在旋轉(zhuǎn)電機中,除交變磁化外,同時還存在大量的旋轉(zhuǎn)磁化。本文對旋轉(zhuǎn)磁化的物理機理進(jìn)行了初步探討,分析了旋轉(zhuǎn)磁化條件下的損耗特點,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)磁化損耗實驗測量和理論計算的方法和手段。 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態(tài)電路模型,并將該模型應(yīng)用于異步電動機鐵心等效電路中,推導(dǎo)了異步電動機動態(tài)鐵耗的分離等效電阻。以一臺三相異步電動機為樣機,采用以上鐵耗的動態(tài)分離等效電阻,有效地對電機鐵耗進(jìn)行了分離,從而為深入研究電機的動態(tài)鐵耗特性提供了便利。 論文最后以一臺永磁無刷直流電機為例,對電機的運行特性以及鐵心損耗進(jìn)行了分析計算。分析中應(yīng)用場路結(jié)合法,建立了永磁無刷電機換流等效電路模型,采用鏡像法建立了深槽無刷電機電樞反應(yīng)分析模型;在電機鐵耗分析中,推導(dǎo)了考慮旋轉(zhuǎn)磁化的電機鐵耗工程計算模型,對樣機鐵耗進(jìn)行了理論計算,并通過構(gòu)建實驗平臺,對旋轉(zhuǎn)磁化條件下的樣機空載鐵耗進(jìn)行了測量,最終理論值與實測值吻合良好,證明了上述方法的有效性。
標(biāo)簽: 旋轉(zhuǎn)電機 損耗 分
上傳時間: 2013-07-02
上傳用戶:不挑食的老鼠
準(zhǔn)確計算電機鐵耗一直是困擾電機設(shè)計者的一個難題。傳統(tǒng)方法是假設(shè)電機內(nèi)部磁場僅是交變磁化的,根據(jù)鐵磁材料在交變磁化條件下測量的數(shù)據(jù),計算電機齒部和軛部由基波磁場造成的損耗,對于計算值與實測值之間的誤差通過經(jīng)驗系數(shù)來修正。這種方法對于已經(jīng)長期制造和使用的電機而言勉強適用,對于近年來發(fā)展很快的永磁電機、高速電機和其他新結(jié)構(gòu)電機,由于缺乏合適的經(jīng)驗系數(shù),導(dǎo)致此方法難以適用。眾多研究人員的成果已經(jīng)證明電機的鐵耗有相當(dāng)一部分是由旋轉(zhuǎn)磁化導(dǎo)致的,因此顧及旋轉(zhuǎn)磁化的電機鐵耗計算模型是本文的一個重要內(nèi)容。 本文從鐵磁材料的鐵耗入手,先研究鐵磁材料在交變磁化和旋轉(zhuǎn)磁化方式下的計算和測量方法,目的是得到鐵耗分立模型中磁滯損耗、渦流損耗和異常損耗的計算系數(shù)。本文提出并實現(xiàn)了數(shù)字式的25cm愛潑斯坦方圈測試系統(tǒng),它可以測量在任何頻率和波形電源供電下硅鋼片的損耗,本文還在二維鐵耗測試系統(tǒng)中對硅鋼片在圓形旋轉(zhuǎn)磁化條件下的損耗進(jìn)行了測量。結(jié)果表明,在同樣頻率和磁密的條件下,旋轉(zhuǎn)磁化下的損耗要比交變磁化下的損耗大。本文提出了基于磁密軌跡的電機鐵耗計算模型,它只采用較容易獲得的交變磁化損耗系數(shù),但又能顧及到旋轉(zhuǎn)磁化帶來的影響。通過實際電機的計算和測試,表明軌跡法的計算結(jié)果在未經(jīng)任何系數(shù)修正的情況下就具有很好的精度,適合推廣使用。 軟磁復(fù)合材料是一種新型的粉末金屬材料,它具有渦流損耗小和易制造成具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)電機等特點。為了探索這種材料在高頻領(lǐng)域中的應(yīng)用和驗證本文提出的鐵耗計算模型,本文成功地設(shè)計和制造了一臺采用軟磁復(fù)合材料的爪極式永磁電機,由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜,本文通過三維有限元分析,對該電機的磁通、磁鏈、電感、轉(zhuǎn)矩和鐵耗等參數(shù)和性能的計算提出了計算方法。對該種電機的熱分析,本文提出了熱網(wǎng)絡(luò)法和磁熱耦合有限元法。由于鐵耗在高速電機總損耗中占有很大比例,因此在有限元方法中,本文通過映射剖分法,使磁場和熱場模型中的單元總數(shù)、大小和順序保持完全一致,軌跡法計算得到的各單元鐵耗直接耦合進(jìn)熱場進(jìn)行計算,得到了電機準(zhǔn)確的溫度分布。本文還進(jìn)行了高速電機轉(zhuǎn)子的模態(tài)分析,合理地調(diào)整轉(zhuǎn)子的直徑、長度和軸承位置,使轉(zhuǎn)子的自然共振頻率遠(yuǎn)離電機的工作頻率范圍。本文構(gòu)建了一測試平臺對樣機進(jìn)行了發(fā)電機狀態(tài)測試,并通過假轉(zhuǎn)子法測量了電機鐵耗,實驗結(jié)果證明了本文所用方法的可行性,得到的結(jié)論對軟磁復(fù)合材料的應(yīng)用及爪極式電機的設(shè)計與分析都具有很好的參考價值。
上傳時間: 2013-06-27
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隨著電力電子技術(shù)、微處理器技術(shù)以及新的電機控制技術(shù)的發(fā)展,交流調(diào)速性能日益提高。變頻調(diào)速技術(shù)的出現(xiàn)使交流調(diào)速系統(tǒng)有取代直流調(diào)速系統(tǒng)的趨勢。但是國民經(jīng)濟的快速發(fā)展要求交流變頻調(diào)速系統(tǒng)具有更高的調(diào)速精度、更大的調(diào)速范圍和更快的響應(yīng)速度,一般的通用變頻器已經(jīng)不能滿足工業(yè)應(yīng)用的需求,而交流電機矢量控制調(diào)速系統(tǒng)能夠很好的滿足這個要求。矢量控制(Field Oriented Control),能夠?qū)崿F(xiàn)交流電機電磁轉(zhuǎn)矩的快速控制,本文對三相交流異步電機的矢量控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究和分析,以高性能數(shù)字信號處理器為硬件平臺設(shè)計了基于DSP的三相交流異步電機的矢量控制系統(tǒng),并分析了逆變器死區(qū)效應(yīng)的產(chǎn)生,實現(xiàn)了逆變器死區(qū)的補償。 本文介紹了交流調(diào)速及其相關(guān)技術(shù)的發(fā)展,變頻調(diào)速的方案以及國內(nèi)外對矢量控制的研究狀況。以三相交流異步電機在三相靜止坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ),通過Clarke變換和Parke變換得到三相交流異步電機在兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型,并利用轉(zhuǎn)子磁場定向的方法,對該模型進(jìn)行分析,設(shè)計了轉(zhuǎn)子磁鏈觀測器,以實現(xiàn)交流電機電流量的有效解耦,得到定子電流的轉(zhuǎn)矩分量和勵磁分量。仿照直流電機的控制方法,設(shè)計了矢量控制算法的電流與速度雙閉環(huán)控制系統(tǒng)。設(shè)計了以TMS320LF2407A為主控制器的硬件平臺,在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)了矢量控制算法,論述了電壓空間矢量調(diào)制(SVPWM)的原理和方法,并對其進(jìn)行了改進(jìn)。最后對逆變器的死區(qū)進(jìn)行了補償。 實驗表明基于轉(zhuǎn)子磁場定向的矢量控制(FOC)系統(tǒng),結(jié)構(gòu)簡單,電流解耦方便,動態(tài)性能好,精度較高,能夠基本滿足現(xiàn)代交流電機控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩和速度要求。
上傳時間: 2013-05-24
上傳用戶:李彥東
電機直接啟動時產(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)重的影響電機的使用壽命。為了改善電機的啟動特性,在電機領(lǐng)域采用由晶閘管控制的電機軟啟動器,基于電機軟啟動器的優(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軟起動器。 異步電機在輕載運行時,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。
上傳時間: 2013-06-24
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電氣驅(qū)動系統(tǒng)是電動汽車的心臟,主要由驅(qū)動電機、功率變換器和控制器等三個子系統(tǒng)構(gòu)成。本文以TI公司的TMS320LF2407A為系統(tǒng)控制核心,富士公司的IPM模塊為逆變器開關(guān)器件,運用空間矢量技術(shù),設(shè)計了異步電機變頻調(diào)速控制系統(tǒng)。 論文在異步電機數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)之上,分析了轉(zhuǎn)速閉環(huán)轉(zhuǎn)差頻率控制系統(tǒng)以及矢量控制系統(tǒng)的控制策略和實現(xiàn)方法;為了給控制系統(tǒng)提供電源,論文設(shè)計了使用UC3843作為控制核心的反激型開關(guān)穩(wěn)壓電源,介紹了UC3843以及電源電路的工作原理及設(shè)計;論文詳細(xì)設(shè)計了控制系統(tǒng)的主電路、控制電路以及保護(hù)和告警電路;針對電動汽車電機控制器運行環(huán)境復(fù)雜,處在大量的干擾中,論文從電路板PCB的設(shè)計以及控制器機箱內(nèi)部布局布線等方面充分考慮了其電磁兼容性;根據(jù)現(xiàn)場調(diào)試的經(jīng)驗,在實驗室中使用磁粉制動器模擬電機負(fù)載搭建了異步電機試驗臺,實驗結(jié)果表明了控制系統(tǒng)具有良好的調(diào)速性能和較寬的調(diào)速范圍。
標(biāo)簽: 電動 異步電機 控制系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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