電流互感器是電力系統(tǒng)中最重要的高壓設(shè)備之一。它被廣泛應(yīng)用于繼電保護(hù)、系統(tǒng)監(jiān)測、電力系統(tǒng)分析之中,關(guān)系到電力系統(tǒng)的安全性與可靠性。隨著電力系統(tǒng)向高電壓、大容量和數(shù)字化方向的發(fā)展,傳統(tǒng)的電磁式電流互感器很難滿足電力系統(tǒng)發(fā)展的進(jìn)一步要求。因此,研究基于計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)及數(shù)字處理技術(shù)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(yīng)用研究中,ECT高壓側(cè)的電源問題是關(guān)鍵技術(shù)之一。 本文對國內(nèi)外電子式電流互感器發(fā)展的現(xiàn)狀進(jìn)行了描述,并對已有的電子式電流互感器的高壓側(cè)供能方式進(jìn)行了總結(jié)。論文根據(jù)本課題組所研究的電子式電流互感器的特點(diǎn),對電子式電流互感器的高壓側(cè)供能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究,提出一種將兩種供能方式結(jié)合使用的組合電源,并設(shè)計(jì)了這兩種電源之間的切換方法。 本文首先設(shè)計(jì)了一種應(yīng)用于高壓電子式電流互感器的數(shù)字化激光電源,包括大功率激光器的驅(qū)動(dòng)電路、基于16位低功耗單片機(jī)MSP430的過流保護(hù)電路和恒溫控制電路、輸入電路、顯示電路、以及高壓側(cè)變換電路。其供能部分由低電位側(cè)的大功率激光光源產(chǎn)生激光輸出,經(jīng)光纖將激光能量傳輸?shù)竭_(dá)高電位側(cè)的光電池,再由光電池進(jìn)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(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該電源可以提供穩(wěn)定的6V電壓,其功率不少于300mW。 本文又設(shè)計(jì)了了一種應(yīng)用于高壓側(cè)電子裝置中的CT電源方案:通過一個(gè)特制的電流互感器(CT),直接從高壓側(cè)一次母線電流獲取電能,憑借在CT和整流橋之間串聯(lián)的一個(gè)電感,大大降低了施加在整流橋上的的感應(yīng)電壓并限制了CT的輸出電流,起到了穩(wěn)定電壓和保護(hù)后續(xù)電路的作用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該電源能輸出穩(wěn)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(jié)合使用的組合電源,并設(shè)計(jì)了這兩種電源之間的切換方法,解決了取電CT電源的死區(qū)問題,延長了激光器的使用壽命。
上傳時(shí)間: 2013-06-05
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電動(dòng)觀光車是一種以車載蓄電池組作為動(dòng)力電源、靠電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輪行駛、無污染的綠色交通工具,它的發(fā)展對于解決全球性的能源和環(huán)境問題具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義,是本世紀(jì)最有發(fā)展前途的綠色清潔汽車。同時(shí),電動(dòng)觀光車行駛旅程較短,起動(dòng)、制動(dòng)比較頻繁,這一方面需要有高功率密度的電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),另一方面需要有較高比能量和比功率的電池管理系統(tǒng)以及能量回收功能。 本論文的主要任務(wù)是完成電動(dòng)觀光車設(shè)計(jì)的核心部分——驅(qū)動(dòng)電機(jī)的設(shè)計(jì)。由于直流電機(jī)控制簡單,造價(jià)低而且技術(shù)成熟,符合我國國情,因此在我國的電動(dòng)車絕大多數(shù)仍然是直流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。本課題設(shè)計(jì)了滿足現(xiàn)代電動(dòng)觀光車對電動(dòng)機(jī)要求的,具有寬廣調(diào)速范圍、良好起制動(dòng)性能和高效率的直流他勵(lì)牽引電機(jī)。 本文首先分析了電動(dòng)車的發(fā)展和國內(nèi)外現(xiàn)狀,以及電動(dòng)車的結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù),重點(diǎn)對電動(dòng)觀光車常用的牽引電機(jī)作了性能比較,并確定選型;對這種電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、主要技術(shù)要求和工作原理作了分析。基于以上技術(shù)要求,根據(jù)電機(jī)設(shè)計(jì)的基本原則和相關(guān)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù),完成了電機(jī)的電磁設(shè)計(jì),得到較為理想的設(shè)計(jì)方案;由此運(yùn)用AutoCAD和Pro/E軟件繪制出全套直流他勵(lì)牽引電機(jī)的機(jī)械加工圖和三維裝配圖,研制了實(shí)驗(yàn)樣機(jī)。文章的最后對所設(shè)計(jì)的電機(jī)進(jìn)行了仿真和實(shí)驗(yàn)研究。 論文中設(shè)計(jì)出全套規(guī)范的電磁數(shù)據(jù)和機(jī)械CAD,不僅對同類電機(jī)的規(guī)范和改進(jìn)具有重要意義,同時(shí)也對其它類型的牽引電機(jī)的設(shè)計(jì)具有一定的參考價(jià)值。具有廣闊的應(yīng)用前景。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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超級電容器是一種具有高能量密度的新型儲(chǔ)能元器件,它可提供超大功率并具有超長的壽命,是一種兼?zhèn)潆娙莺碗姵靥匦缘男滦驮诨旌蟿?dòng)力電動(dòng)車、脈沖電源系統(tǒng)和應(yīng)急電源等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。對于大功率儲(chǔ)能系統(tǒng)來說,為了滿足容量和電壓等級的需要,一般是由多個(gè)超級電容器串聯(lián)和并聯(lián)的組合方式構(gòu)成。然而超級電容器在串并聯(lián)使用時(shí),單體電容器參數(shù)的分散性是制約其壽命和可靠性的主要因素。因此,為了提高儲(chǔ)能效率,對超級電容器組合進(jìn)行電壓均衡管理具有十分重要的意義。 本文針對超級電容器串聯(lián)使用時(shí)充電電壓的均衡問題,對超級電容器組充放電均衡技術(shù)進(jìn)行了研究,通過對現(xiàn)有均衡技術(shù)的分析和討論,確定采用單電容均壓方案,并利用DSP控制技術(shù),設(shè)計(jì)了一個(gè)基于DSP控制的超級電容組電壓均衡系統(tǒng),解決超級電容器串聯(lián)電壓均衡問題。該系統(tǒng)主要由參數(shù)采集、PWM信號輸出、開關(guān)網(wǎng)絡(luò)控制等部分組成。系統(tǒng)以DSP為控制核心,采用了一只電解電容器作為中間電容傳遞能量,通過實(shí)時(shí)電壓、電流及溫度監(jiān)測將采集到的信號,經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器后,送入DSP處理,系統(tǒng)根據(jù)得到的電壓、電流信息判斷電容的充放電狀態(tài),控制PWM信號的輸出,進(jìn)而驅(qū)動(dòng)開關(guān)網(wǎng)絡(luò)的切換,使能量在單體電容器之間快速傳遞,從而實(shí)現(xiàn)均壓控制。最后,對該系統(tǒng)進(jìn)行了仿真和實(shí)驗(yàn)研究,通過對上述數(shù)據(jù)的分析比較可以看出,采用此種方案進(jìn)行均衡后,超級電容組單體的電壓在充電過程中達(dá)到了較好的一致性。 本文設(shè)計(jì)的超級電容組電壓均衡系統(tǒng)用于串聯(lián)超級電容組的充放電均衡控制,既可實(shí)現(xiàn)靜態(tài)均衡也可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)均衡。與其他均衡方案相比,該系統(tǒng)具有電壓均衡速度快,均衡效果好的優(yōu)點(diǎn)。
標(biāo)簽: 超級電容器 儲(chǔ)能系統(tǒng) 電壓
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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目前,油田的開采都是通過抽油機(jī)抽取地下的石油,因此國內(nèi)油田對抽油機(jī)的需求量非常大。然而,據(jù)統(tǒng)計(jì)在油田生產(chǎn)成本中約有三分之一為電能消耗,其中抽油機(jī)消耗的電能約占總電能消耗的80%。驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)是抽油機(jī)消耗電能的主要設(shè)備,年耗電量超過百億KWh。所以對抽油機(jī)的機(jī)械系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能改造,最大限度地挖掘抽油機(jī)的節(jié)電潛力,可帶來相當(dāng)可觀的經(jīng)濟(jì)效益。 采用超高轉(zhuǎn)差電機(jī)作為抽油機(jī)的驅(qū)動(dòng)電機(jī),是現(xiàn)有改進(jìn)抽油機(jī)系統(tǒng)的主要措施之一。這種電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)是轉(zhuǎn)子電阻較大,起動(dòng)轉(zhuǎn)矩得到有效提高,安裝容量得以降低;機(jī)械特性軟,遇到換相沖擊載荷時(shí),轉(zhuǎn)速下降,靠曲柄慣性作用,減速器和電動(dòng)機(jī)的扭矩變化趨于平緩,峰值扭矩明顯降低,從而改善了機(jī)、桿、泵的配合,提高了泵的充滿系數(shù),增加產(chǎn)液量,達(dá)到系統(tǒng)節(jié)能的目的。此外,抽油機(jī)的工作過程中,驅(qū)動(dòng)電機(jī)有時(shí)會(huì)處于發(fā)電狀態(tài),對供電網(wǎng)的電能質(zhì)量造成很大危害。超高轉(zhuǎn)差率電機(jī)能夠有效避免發(fā)電狀態(tài)的出現(xiàn),從而減小對供電網(wǎng)的沖擊,保證供電質(zhì)量。 本課題以抽油機(jī)節(jié)能改造中驅(qū)動(dòng)電機(jī)節(jié)能為出發(fā)點(diǎn),從超高轉(zhuǎn)差率電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩等方面,對該類型電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)抽油機(jī)的優(yōu)勢進(jìn)行了理論分析。此外,本文還從能量平衡的角度,以抽油機(jī)中的動(dòng)能平衡理論為基礎(chǔ)分析了電機(jī)轉(zhuǎn)差率對抽油機(jī)節(jié)能的影響。 最后,本文結(jié)合抽油機(jī)運(yùn)動(dòng)分析和抽油機(jī)曲柄運(yùn)動(dòng)曲線,以抽油機(jī)載荷系數(shù)為目標(biāo)函數(shù),編寫了優(yōu)化計(jì)算程序,從而實(shí)現(xiàn)了對適合某一井況下抽油機(jī)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的最優(yōu)轉(zhuǎn)差率的定量計(jì)算,并以此作為設(shè)計(jì)或者選配超高轉(zhuǎn)差率電動(dòng)機(jī)的依據(jù)。
標(biāo)簽: 抽油機(jī) 應(yīng)用研究 電動(dòng)機(jī)
上傳時(shí)間: 2013-07-07
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微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)器件的構(gòu)成涉及微電子、微機(jī)械、微動(dòng)力、微熱力、微流體學(xué)、材料、物理、化學(xué)、生物等多個(gè)領(lǐng)域,形成了多能量域并交叉耦合。為其產(chǎn)品的建模、仿真以及優(yōu)化設(shè)計(jì)帶來了較大的難度。由于靜電驅(qū)動(dòng)的原理簡單使其成為MEMS器件中機(jī)械動(dòng)作的主要來源。而梳齒結(jié)構(gòu)在MEMS器件中有廣泛的應(yīng)用:微諧振器、微機(jī)械加速度計(jì)、微機(jī)械陀螺儀、微鏡、微鑷、微泵等。所以做為MEMS的重要驅(qū)動(dòng)方式和結(jié)構(gòu)形式,靜電驅(qū)動(dòng)梳齒結(jié)構(gòu)MEMS器件的耦合場仿真分析以及優(yōu)化設(shè)計(jì)對MEMS的開發(fā)具有很重要的意義。本課題的研究對靜電驅(qū)動(dòng)梳齒結(jié)構(gòu)MEMS器件的設(shè)計(jì)具有較大的理論研究意義。 本文的研究工作主要包括以下幾個(gè)方面: 1、采用降階宏建模技術(shù)快速求解靜電梳齒驅(qū)動(dòng)器靜電-結(jié)構(gòu)耦合問題,降階建模被用于表示微諧振器的靜態(tài)動(dòng)態(tài)特性。論文采用降階建模方法詳細(xì)分析了靜電梳齒驅(qū)動(dòng)器的各參數(shù)對所產(chǎn)生靜電力以及驅(qū)動(dòng)位移的關(guān)系;并對靜電梳齒驅(qū)動(dòng)器梳齒電容結(jié)構(gòu)的靜電場進(jìn)行分析和模擬,深入討論了邊緣效應(yīng)的影響;還對微諧振器動(dòng)態(tài)特性的各個(gè)模態(tài)進(jìn)行仿真分析,并計(jì)算分析了前六階模態(tài)的頻率和諧振幅值。仿真結(jié)果表明降階建模方法能夠快速、準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)多耦合域的求解。 2、從系統(tǒng)角度出發(fā)考慮了各個(gè)子系統(tǒng)對叉指式微機(jī)械陀螺儀特性的影響,系統(tǒng)詳細(xì)地分析了與叉指狀微機(jī)械陀螺儀性能指標(biāo)-靈敏度密切相關(guān)的結(jié)構(gòu)特性、電子電路、加工工藝和空氣阻尼,并在此分析的基礎(chǔ)上建立了陀螺的統(tǒng)一多學(xué)科優(yōu)化模型并對其進(jìn)行多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計(jì)。將遺傳算法和差分進(jìn)化算法的全局尋優(yōu)與陀螺儀系統(tǒng)級優(yōu)化相結(jié)合,證實(shí)了遺傳算法和差分進(jìn)化算法在MEMS系統(tǒng)級優(yōu)化中的可行性,并比較遺傳算法和差分進(jìn)化算法的優(yōu)化結(jié)果,差分進(jìn)化算法的優(yōu)化結(jié)果較大地改善了器件的性能。 3、從系統(tǒng)角度出發(fā)考慮了各個(gè)子系統(tǒng)對梳齒式微加速度計(jì)特性的影響,在對梳齒式微加速度計(jì)各個(gè)學(xué)科的設(shè)計(jì)要素進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,對各個(gè)子系統(tǒng)分別建立相對獨(dú)立的優(yōu)化模型,采用差分進(jìn)化算法和多目標(biāo)遺傳算法對其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。證實(shí)了差分進(jìn)化算法和多目標(biāo)遺傳算法對多個(gè)子系統(tǒng)耦合的系統(tǒng)級優(yōu)化的可行性,并比較了將多目標(biāo)轉(zhuǎn)換為單目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化和采用多目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化的區(qū)別和結(jié)果,優(yōu)化結(jié)果使器件的性能得到了改善。
上傳時(shí)間: 2013-05-15
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在傳統(tǒng)的直線驅(qū)動(dòng)場合,都是由旋轉(zhuǎn)電機(jī)提供原動(dòng)力,再由絲杠、絲桿、齒條等中間機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)。這樣的設(shè)置,不僅在中間傳動(dòng)過程中消耗了大量的能量,而且摩擦產(chǎn)生的噪聲也非常明顯,同時(shí)也給系統(tǒng)的維護(hù)工作帶來了麻煩。 直線電機(jī)的出現(xiàn)可以使上述問題得到解決,由于具備直接將電能轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)的能力,直線電機(jī)已經(jīng)在機(jī)床驅(qū)動(dòng)、集成電路組裝等場合逐漸取代了傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的位置。 自19世紀(jì)中期直線電機(jī)的概念被首次提出以來,經(jīng)過孕育、實(shí)驗(yàn)、開發(fā)和實(shí)用這四個(gè)階段的發(fā)展,并借助于電力電子技術(shù),以及日漸成熟的直線電機(jī)控制技術(shù),直線電機(jī)已經(jīng)廣泛應(yīng)用到了制造業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)等各個(gè)方面。 與旋轉(zhuǎn)電機(jī)類似,按工作原理的不同,直線電機(jī)也有著各種類型,應(yīng)用較多的是直線步進(jìn)電機(jī)、直線同步電機(jī)和直線感應(yīng)電機(jī)。其中直線步進(jìn)電機(jī)更多的是應(yīng)用在需要精確定位的場合,比如半導(dǎo)體工業(yè);后兩者則被應(yīng)用在需要連續(xù)和大推力的場合,比如機(jī)床。而直線同步電機(jī),尤其是永磁直線同步電機(jī),憑借更大的單位面積推力、更高的效率等優(yōu)點(diǎn)受到了更多的青睞,與此同時(shí),由于沒有了勵(lì)磁繞組,電機(jī)的整個(gè)結(jié)構(gòu)也得以簡化。另一方面,我國豐富的稀土資源也為這種電機(jī)的發(fā)展提供了廣泛空間。 作為一種較為新穎的電機(jī),目前國內(nèi)仍缺乏系統(tǒng)化的永磁直線同步電機(jī)設(shè)計(jì)方案,尤其是電樞繞組部分。常用的方法仍是基于傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)電機(jī),例如使用雙層疊繞組方案。通過對實(shí)際電機(jī)的軟件模擬,我們發(fā)現(xiàn)這樣的設(shè)計(jì)思路的表現(xiàn)并不能令人滿意,比如造成了動(dòng)子線圈槽滿率過大,電機(jī)設(shè)計(jì)難以形成系列化等缺點(diǎn),而電機(jī)本身輸出推力的波動(dòng)也較大。 針對傳統(tǒng)方案的一系列缺點(diǎn),本文提出了一種新的永磁直線同步電機(jī)設(shè)計(jì)方案。該方案基于“單元電機(jī)”的概念,使用單層同心式線圈。當(dāng)目標(biāo)推力要求變化時(shí),只需改變“單元電機(jī)”的數(shù)目和排列組合的方式,就可以達(dá)到改變的目的。而每個(gè)單元中的繞組連接方式則不需要改變,由此避免了繁瑣而復(fù)雜的繞組設(shè)計(jì),這就給電機(jī)的系列化設(shè)計(jì)帶來了便捷。同時(shí),單層繞組的使用也更方便嵌線,也更有利于降低銅耗,提高效率。 在完成單元電機(jī)設(shè)計(jì)任務(wù)的基礎(chǔ)上,本文利用加拿大Infolytica公司出品的電磁場有限元分析軟件MagNet對電機(jī)的運(yùn)行進(jìn)行了模擬,并得到了電機(jī)的額定輸出推力曲線和反電動(dòng)勢曲線,輸出推力曲線較之傳統(tǒng)方案也更平穩(wěn)。體現(xiàn)了該設(shè)計(jì)方案的優(yōu)越性。
上傳時(shí)間: 2013-06-29
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電機(jī)是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和日常生活最主要的原動(dòng)力和驅(qū)動(dòng)裝置。電機(jī)一旦發(fā)生故障,會(huì)造成不同程度的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響。因此研究不同場合、不同運(yùn)行狀態(tài)下電機(jī)故障診斷理論和相關(guān)技術(shù)具有很高的實(shí)用價(jià)值。 電機(jī)出現(xiàn)故障時(shí),故障信號中往往含有大量的時(shí)變、短時(shí)突發(fā)性質(zhì)的成分。因此可以通過檢測、分析故障信號,獲得電機(jī)的故障信息。傳統(tǒng)的信號分析方法,如傅立葉變換,是一種純頻域分析,缺乏空間局部性,不能滿足故障信號分析的要求。而小波分析和小波包分析法具有良好的時(shí)頻局部性,能夠?qū)⑿盘栐谌我忸l段進(jìn)行劃分,從而使在不同頻段的各種故障特征信號更加容易被識(shí)別和提取。基于小波包分析處理非平穩(wěn)信號的優(yōu)越性,本文選用小波包分析對電機(jī)故障信號進(jìn)行分析檢測。 本文在研究了異步電機(jī)常見故障類型和診斷方法的基礎(chǔ)上,詳細(xì)分析了電機(jī)滾動(dòng)軸承異常、轉(zhuǎn)子斷條、氣隙偏心等故障原因,采用基于信號分析法中的振動(dòng)診斷法和定子電流檢測法,對電機(jī)滾動(dòng)軸承故障、轉(zhuǎn)子斷條故障進(jìn)行診斷。對于存在已知軸承故障的電機(jī),在故障狀態(tài)下采集到振動(dòng)信號,利用峭度值計(jì)算和小波包分析相結(jié)合的方法,選用db3作為小波基,進(jìn)行小波包分析,對包含有故障特征頻率信息的信號進(jìn)行重構(gòu),獲得軸承故障特征頻率,根據(jù)故障特征頻率的數(shù)值和能量,確定出軸承故障的類型。應(yīng)用小波包分析和FFT相結(jié)合的方法,選用Coif5為小波包基,檢測轉(zhuǎn)子斷條故障特征頻率。在此基礎(chǔ)上,采集故障電機(jī)的振動(dòng)信號和電流信號,并分別應(yīng)用上述方法進(jìn)行了仿真模擬實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明這些方法是準(zhǔn)確可行的。 論文以DSP為核心,完成了電機(jī)故障診斷系統(tǒng)的硬件電路的設(shè)計(jì),包括信號檢測電路、調(diào)理電路,A/D轉(zhuǎn)換電路等,并給出了主要的軟件流程圖。
標(biāo)簽: 異步電機(jī) 故障診斷 系統(tǒng)研究
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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非接觸電能傳輸技術(shù)是一門新興的能量傳輸技術(shù),它集合了電力電子能量傳輸技術(shù)、磁場耦合技術(shù)以及現(xiàn)代控制理論。由于這種電能傳輸方式?jīng)]有接觸摩擦,可減少對設(shè)備的損傷,不會(huì)產(chǎn)生易引燃引爆的火花,解決了給移動(dòng)設(shè)備特別是在惡劣環(huán)境下,工作設(shè)備的供電問題。在交通運(yùn)輸、航空航天、機(jī)器人、醫(yī)療器械、照明、便攜式電子產(chǎn)品、礦井和水下應(yīng)用等場合有著廣泛的應(yīng)用前景。本文對非接觸電能傳輸技術(shù)進(jìn)行了理論和實(shí)驗(yàn)研究。主要研究內(nèi)容如下: ⑴介紹了非接觸電能傳輸技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,發(fā)展前景,基本原理與所涉及到的關(guān)鍵技術(shù)。 ⑵通過建立漏感模型,對采用各種補(bǔ)償方式時(shí),補(bǔ)償電容的選擇進(jìn)行了分析與研究,并對不同補(bǔ)償方式時(shí),負(fù)載對系統(tǒng)傳輸效率的影響進(jìn)行了分析。 ⑶介紹了PWM調(diào)制硬開關(guān)技術(shù)、軟開關(guān)技術(shù),比較分析了應(yīng)用于無接觸電能傳輸系統(tǒng)主變換器的幾種逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),詳細(xì)分析了移相全橋變換器的工作原理,在此基礎(chǔ)上,對變換器進(jìn)行改進(jìn),提出了基于移相全橋控制的諧振變換器,并對變換器的工作原理進(jìn)行了詳細(xì)分析。 ⑷對系統(tǒng)原副邊主電路的主要參數(shù)進(jìn)行了分析與設(shè)計(jì),對松耦合變壓器的結(jié)構(gòu)選擇、主要參數(shù)進(jìn)行了分析與設(shè)計(jì)。 ⑸分別用通用DSP芯片TMS320F2812和專用控制芯片UC3875對系統(tǒng)的控制電路進(jìn)行了設(shè)計(jì)。 ⑹對系統(tǒng)進(jìn)行了仿真研究,在仿真成功的基礎(chǔ)上,采用UC3875控制方案制作了實(shí)驗(yàn)樣機(jī),進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。
上傳時(shí)間: 2013-07-19
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射頻識(shí)別(Radio Frequency Identification,RFID)是一種允許非接觸式數(shù)據(jù)采集的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。其中工作在超高頻(Ultra High Frequency,UHF)頻段的無源RFID系統(tǒng),由于在物流與供應(yīng)鏈管理等領(lǐng)域的潛在應(yīng)用,近年來得到了人們的廣泛關(guān)注。這種系統(tǒng)所使用的無源標(biāo)簽具有識(shí)別距離長、體積小、成本低廉等突出特點(diǎn)。目前在市場上出現(xiàn)了各種品牌型號的UHF RFID無源標(biāo)簽,由于不同品牌型號的標(biāo)簽在設(shè)計(jì)與制造工藝上的差異,這些標(biāo)簽在性能表現(xiàn)上各不相同,這就給終端用戶選擇合適自己應(yīng)用的標(biāo)簽帶來了困難。RFID基準(zhǔn)測試就是在實(shí)際部署RFID系統(tǒng)前對RFID標(biāo)簽的性能進(jìn)行科學(xué)評估的有效手段。然而為了在常規(guī)實(shí)驗(yàn)室條件下得到準(zhǔn)確公正的測試結(jié)果,需要對基準(zhǔn)測試的性能指標(biāo)及測試方法學(xué)開展進(jìn)一步的研究。本文正是研究符合EPC Class1 Gen2標(biāo)準(zhǔn)的RFID標(biāo)簽基準(zhǔn)測試。 本文首先分析了當(dāng)前廣泛應(yīng)用的超高頻無源RFID標(biāo)簽基準(zhǔn)測試性能指標(biāo)與測試方法上的局限性與不足之處。例如,在真實(shí)的應(yīng)用環(huán)境中,由于受到各種環(huán)境因素的影響,對同一品牌型號的標(biāo)簽,很難得到一致的識(shí)讀距離測試結(jié)果。另外,在某些測試場景中,使用識(shí)讀速率作為測試指標(biāo),所得到的測試結(jié)果數(shù)值非常接近,以致分辨度不足以區(qū)分不同品牌型號標(biāo)簽的性能差異。在這些分析基礎(chǔ)上,本文把路徑損耗引入了RFID基準(zhǔn)測試,通過有限點(diǎn)的測量與數(shù)據(jù)擬合分別得到不同類型標(biāo)簽的路徑損耗方程,結(jié)合讀寫器天線的輻射方向圖,進(jìn)一步得到各種標(biāo)簽受限于讀寫器接收靈敏度的覆蓋區(qū)域。無源標(biāo)簽由于其被動(dòng)式能量獲取方式,其實(shí)際工作區(qū)域仍然受限于前向鏈路。本文通過實(shí)驗(yàn)測試出這些標(biāo)簽的最小激活功率后,得出了各種標(biāo)簽在一定讀寫器發(fā)射功率下的激活區(qū)域。完成這些步驟后,根據(jù)這兩種區(qū)域的交集可以確定標(biāo)簽的工作區(qū)域,從而進(jìn)行標(biāo)簽間的比較并達(dá)到基準(zhǔn)測試的目的,并能找出限制標(biāo)簽工作范圍的瓶頸。 本文最后從功率損耗的角度研究了標(biāo)簽之間的相互干擾,為用戶在密集部署RFID標(biāo)簽的場景中設(shè)置標(biāo)簽之間的最小間隔距離具有重要的參考意義。
標(biāo)簽: 超高頻 射頻識(shí)別 基準(zhǔn)測試
上傳時(shí)間: 2013-04-24
上傳用戶:hbsunhui
太陽能發(fā)電在世界能源危機(jī)的今天飛速發(fā)展,已成為新能源的主流之一。逆變器作為主要的能量變換裝置器件,其性能的好壞直接影響著整個(gè)光伏系統(tǒng)的效率。本文采用電壓外環(huán)、電流內(nèi)環(huán)的雙環(huán)控制策略,保證了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度快,穩(wěn)態(tài)誤差小。為此,論文主要對系統(tǒng)的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、數(shù)學(xué)模型、控制方法以及基于FPGA的軟件實(shí)現(xiàn)方法等技術(shù)進(jìn)行了分析研究。 本文首先通過對幾種常見的數(shù)學(xué)模型分析方法的比較,選擇適合本文的數(shù)學(xué)建模方法。文中給出了逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),詳細(xì)論述了其工作原理,對該逆變器不同工作狀態(tài)下的等效電路進(jìn)行分析,并利用狀態(tài)空間平均法建立了逆變器數(shù)學(xué)模型,確定主要元件的參數(shù)。 隨后對當(dāng)前比較流行的幾種逆變電路的控制方法進(jìn)行了對比分析。本文采用的基于SPWM控制的電壓電流雙環(huán)控制的算法,具有開關(guān)頻率固定、物理意義清晰、實(shí)現(xiàn)方便的優(yōu)點(diǎn),保證系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差小,動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度快。通過分析幾種最大功率跟蹤算法各自的優(yōu)缺點(diǎn),最后給出了改進(jìn)的最大功率跟蹤算法,保證系統(tǒng)輸出最大功率。 最后用FPGA實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)控制方案的設(shè)計(jì)。整機(jī)測試結(jié)果表明:該逆變器的性能指標(biāo)基本達(dá)到了設(shè)計(jì)要求,驗(yàn)證了數(shù)學(xué)模型和控制策略的有效性和理論分析的正確性和可行性。
上傳時(shí)間: 2013-07-25
上傳用戶:時(shí)代將軍
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