風(fēng)能是可再生能源,世界各國越來越重視風(fēng)能的開發(fā)和利用。國內(nèi)外學(xué)者也開始研究高效率永磁電機(jī)在風(fēng)力發(fā)電上的應(yīng)用。在山東省科技廳資助下,本文研究了一種新型結(jié)構(gòu)的雙轉(zhuǎn)子永磁發(fā)電機(jī),其高運(yùn)行效率和特殊的電機(jī)結(jié)構(gòu),使其在小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中存在著巨大優(yōu)勢。本文主要研究的內(nèi)容如下: 第一部分首先給出了雙轉(zhuǎn)子永磁電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、等效磁路、工作原理,然后對雙轉(zhuǎn)子永磁電機(jī)電樞反應(yīng)電感參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。 第二部分對雙轉(zhuǎn)子永磁電機(jī)的空載感應(yīng)電勢進(jìn)行解析計(jì)算和有限元分析驗(yàn)證。首先通過引入相對比磁導(dǎo)函數(shù),給出了雙轉(zhuǎn)子永磁電機(jī)考慮齒槽效應(yīng)時定子表面的磁場分布,并給出了相應(yīng)的波形。然后采用矢量合成法推導(dǎo)了空載感應(yīng)電勢的表達(dá)式,為了驗(yàn)證空載電勢解析法的正確性,本文采用有限元法對其分析計(jì)算。通過比較得出:解析法和有限元法吻合很好。最后,針對雙轉(zhuǎn)子電機(jī)的特殊結(jié)構(gòu),提出了三種改善電勢波形的方法,并利用解析法對其進(jìn)行分析,證明了這幾種措施的可行性。 第三部分針對halbach磁體電機(jī)在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的潛在優(yōu)勢,主要研究了halbach磁體結(jié)構(gòu)雙轉(zhuǎn)子電機(jī)的電勢和齒槽轉(zhuǎn)矩。首先給出了halbach陣列的基本原理,采用有限元法分析了halbach磁體結(jié)構(gòu)雙轉(zhuǎn)子電機(jī)的磁場分布及空載電勢波形,并對其進(jìn)行了諧波分析。最后利用能量的虛位移法推導(dǎo)了雙轉(zhuǎn)子電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩,對于halbach磁體雙轉(zhuǎn)子電機(jī),提出了三種減小轉(zhuǎn)矩脈動的方法,并通過有限元分析進(jìn)行了比較,證明了這幾種措施的可行性。 第四部分對雙轉(zhuǎn)子電機(jī)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析,提出了先分別設(shè)計(jì)內(nèi)外電機(jī)再統(tǒng)一調(diào)整的設(shè)計(jì)方法,最后設(shè)計(jì)制作了樣機(jī),給出了樣機(jī)圖片。并對樣機(jī)進(jìn)行試驗(yàn),測量不同轉(zhuǎn)速下電機(jī)的空載電勢波形,電機(jī)的電勢-轉(zhuǎn)速曲線,電機(jī)的負(fù)載電壓-電流特性曲線,并測量了電樞反應(yīng)電感數(shù)值,通過對比可以得出:試驗(yàn)值、解析值和有限元值吻合很好。
標(biāo)簽: 轉(zhuǎn)子 風(fēng)力發(fā)電機(jī)
上傳時間: 2013-08-04
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風(fēng)機(jī)的耗電量占全國總發(fā)電量的40﹪左右,是全國耗電最大的工業(yè)裝備,而且運(yùn)行效率比國外低10﹪~30﹪。因此在風(fēng)機(jī)(及水泵)上實(shí)行節(jié)能、節(jié)電、降耗是一個緊迫的任務(wù),對緩解我國電能的供需矛盾、推進(jìn)我國現(xiàn)代化建設(shè)、縮小我國和發(fā)達(dá)國家的差距具有非常現(xiàn)實(shí)和深遠(yuǎn)的意義。 小型風(fēng)機(jī)(1~10千瓦)特點(diǎn)是:單臺的耗電量很小,但是數(shù)量巨大,因此降低這些小型風(fēng)機(jī)的耗電量同樣具有十分深遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)意義。但在這一領(lǐng)域的節(jié)能研究一直未能得到充分重視。 本論文提出一種用于驅(qū)動小功率風(fēng)機(jī)的永磁無刷直流電機(jī),通過調(diào)速調(diào)節(jié)風(fēng)量從而達(dá)到節(jié)能的目的。永磁無刷直流電機(jī)是近年隨著電力電子技術(shù)和永磁材料的進(jìn)步而迅速發(fā)展起來的一種新型電機(jī)。它用一套電子換向裝置代替了有刷直流電動機(jī)的機(jī)械換向裝置,即克服了有刷直流電動機(jī)機(jī)械換向帶來的一系列缺點(diǎn),又具備直流電動機(jī)運(yùn)行效率高、無勵磁損耗以及調(diào)速性能好等諸多特點(diǎn),因此在各個領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。 本論文從永磁材料、磁體結(jié)構(gòu)、充磁方式、繞組分布、極弧系數(shù)等方面分析了風(fēng)機(jī)外轉(zhuǎn)子永磁無刷直流電機(jī)的設(shè)計(jì)要求,給出永磁無刷直流電機(jī)結(jié)構(gòu)、原理及一般設(shè)計(jì)要求;根據(jù)風(fēng)機(jī)電機(jī)的驅(qū)動要求,設(shè)計(jì)制造外轉(zhuǎn)子風(fēng)機(jī)用鐵氧體永磁無刷直流電機(jī)樣機(jī);針對風(fēng)機(jī)用電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的調(diào)速及各種保護(hù)要求,基于降低成本的原則,設(shè)計(jì)制造永磁無刷直流電機(jī)的驅(qū)動系統(tǒng)。這一設(shè)計(jì)為基于專用集成芯片的小功率無刷直流電機(jī)的調(diào)速控制系統(tǒng),并進(jìn)行了試制、調(diào)試及試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)表明了系統(tǒng)具有簡單和優(yōu)越的控制性能,適于小功率無刷直流電機(jī)的控制。 樣機(jī)實(shí)測數(shù)據(jù)表明外轉(zhuǎn)子永磁無刷直流電機(jī)用于驅(qū)動小功率風(fēng)機(jī)具有良好的性能、較低的成本,具有進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的優(yōu)勢。
標(biāo)簽: 無刷直流電機(jī) 驅(qū)動系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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音響技術(shù)發(fā)展到今天,音頻功率放大器得到了極大的發(fā)展。而一個好的功放必須有一個好的能量來源。一般來說功放電源的成本占功放成本的一半左右,可見電源在功放中的重要性。 本文提出了一種功放電源設(shè)計(jì)方案,并進(jìn)行了一些理論上的分析,仿真研究和實(shí)驗(yàn)調(diào)試,具體包括以下幾個方面: 對前級的APFC(有源功率因數(shù)校正)部分提出一種基于單周控制(OCC)原理的新技術(shù),對此電路的理論進(jìn)行詳細(xì)的分析。對電路的元件以及儲能電感等都進(jìn)行了計(jì)算,并進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)最后完成電路設(shè)計(jì)與調(diào)試。 針對功放電源對瞬態(tài)響應(yīng),頻率響應(yīng),負(fù)載調(diào)整率以及電源調(diào)整率的高條件要求,本文提出利用LLC諧振變換器技術(shù)滿足該功放實(shí)現(xiàn)大功率設(shè)計(jì)需要的目的,由于將主電路的工作頻率取到100KHZ以上,這樣的設(shè)計(jì)也將反應(yīng)時間提高到微秒級別,電源變化的噪聲將不會出現(xiàn)音頻輸出;并且LLC諧振變換器軟開關(guān)電源技術(shù)也大大地提高了電源效率。仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,LLC諧振變換器能滿足功放電源的要求。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,高速永磁無刷直流電機(jī)應(yīng)用前景越來越廣闊,有較大的研究價值,對其電磁性能進(jìn)行準(zhǔn)確的分析和設(shè)計(jì)具有重要的經(jīng)濟(jì)價值和理論意義。本文主要是圍繞著永磁無刷直流電機(jī),尤其是高速永磁電機(jī)的磁路、電路性能的分析、鐵耗和溫升的計(jì)算、優(yōu)化設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)和樣機(jī)制造和實(shí)驗(yàn)等做了大量的工作: 對電機(jī)的磁路進(jìn)行分析設(shè)計(jì):從磁路結(jié)構(gòu)入手,分析了定子鐵芯、轉(zhuǎn)子鐵芯和永磁體的各種結(jié)構(gòu)優(yōu)劣及其選型、選材的根據(jù);講述了場路結(jié)合的分析計(jì)算方法;給出了極數(shù)、槽數(shù)、繞組、轉(zhuǎn)子參數(shù)、定子參數(shù)和軸承的參數(shù)確定方法。 對永磁無刷直流電機(jī)的電路進(jìn)行分析:從電機(jī)磁場分析入手,根據(jù)齒磁通分析計(jì)算了電樞繞組的感應(yīng)電動勢;根據(jù)此電動勢的波形,推導(dǎo)了三相六狀態(tài)控制時,電動勢的電路計(jì)算模型,重點(diǎn)推導(dǎo)了電動勢平頂寬度小于120度電角度時的電路模型,指出換相前電流波形出現(xiàn)尖峰脈沖的原因,該模型考慮了電感對高速電機(jī)性能的影響;給出了基于能量攝動法計(jì)算繞組電感的方法。 高速永磁無刷直流電機(jī)內(nèi)的損耗尤其是鐵耗較大,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)系數(shù)來計(jì)算鐵耗的傳統(tǒng)方法已顯得力不從心,如何準(zhǔn)確計(jì)算高速永磁無刷直流電機(jī)內(nèi)的鐵耗是困擾電機(jī)工作者的一個難題,本文根據(jù)Bertotti鐵耗分立計(jì)算模型,進(jìn)一步推導(dǎo)了考慮電機(jī)內(nèi)旋轉(zhuǎn)磁化對鐵耗的影響的鐵耗計(jì)算模型,其各項(xiàng)損耗系數(shù)是由鐵芯材料在交變磁化條件下的損耗數(shù)據(jù)通過回歸計(jì)算得到。通過實(shí)際電機(jī)的計(jì)算和實(shí)驗(yàn)測試,表明此計(jì)算模型有較高的準(zhǔn)確度。隨著電機(jī)內(nèi)損耗的增大,溫升也是一個重要問題,為了了解電機(jī)內(nèi)的溫度分部,防止局部過熱,本文建立了基于熱網(wǎng)絡(luò)法永磁無刷直流電機(jī)的溫升計(jì)算模型,并對電機(jī)進(jìn)行了溫升計(jì)算,計(jì)算結(jié)果和實(shí)際測量基本一致。 本文確立了永磁無刷直流電機(jī)的電磁計(jì)算方法,建立了優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型,編制了程序,用遺傳算法成功地對高速永磁無刷直流電機(jī)的效率進(jìn)行了優(yōu)化,給出了優(yōu)化算例,并做出樣機(jī),通過對優(yōu)化前后的方案做出樣機(jī)并進(jìn)行比較實(shí)驗(yàn),優(yōu)化后測量損耗有了較大的減小。 對永磁無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)中的幾個關(guān)鍵問題進(jìn)行了研究:位置檢測技術(shù)、三相逆變電路中的功率管壓降和控制系統(tǒng)換相角問題,它們都對電機(jī)的性能有很大的影響。本文著重分析了霍爾位置傳感器原理、選型及在電機(jī)中的安裝應(yīng)用;功率管壓降對起動電流、功率的影響問題;控制系統(tǒng)提前或滯后換相對電機(jī)電流,輸出性能的影響,提出適當(dāng)提前換相有利于電機(jī)出力。 做出永磁無刷直流電機(jī)樣機(jī)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,主要包括高速永磁無刷直流電機(jī)、內(nèi)置式永磁無刷直流電機(jī)、高壓永磁無刷直流電機(jī)的設(shè)計(jì)、性能分析、樣機(jī)制作、實(shí)驗(yàn)分析等。建構(gòu)了對樣機(jī)進(jìn)行發(fā)電機(jī)測試、電動機(jī)測試、損耗測量的實(shí)驗(yàn)平臺,通過在測試時使用假轉(zhuǎn)子的方法成功分離出了電機(jī)鐵耗和機(jī)械損耗,實(shí)驗(yàn)測量結(jié)果和計(jì)算結(jié)果基本一致。 總之,通過對永磁無刷直流電機(jī)的磁路、電路及性能特性的分析研究,建立了一套永磁無刷直流電機(jī)的設(shè)計(jì)理論和分析方法,并通過樣機(jī)的制造和實(shí)驗(yàn),進(jìn)一步的驗(yàn)證了這些理論和方法的準(zhǔn)確性,這對永磁無刷直流電機(jī)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用有很好的參考價值。
標(biāo)簽: 無刷直流電機(jī) 性能分析
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(yùn)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(fèi)。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(shí)驗(yàn)驗(yàn)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(jì)。 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(jì)思想和相關(guān)的實(shí)驗(yàn)曲線。實(shí)驗(yàn)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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異步起動永磁同步電動機(jī)有別于調(diào)速永磁同步電動機(jī),轉(zhuǎn)子上設(shè)有起動繞組,具有在某一頻率和電壓下的自行起動能力,同傳統(tǒng)的三相感應(yīng)電動機(jī)相比,具有在寬負(fù)載范圍內(nèi)效率高、功率因數(shù)高的優(yōu)點(diǎn),符合國家“節(jié)能環(huán)保”的指導(dǎo)方向,有廣泛的應(yīng)用前景。 這種電機(jī)自問世以來,就受到普遍關(guān)注與重視,經(jīng)過二十幾年的研究與發(fā)展,三相異步起動永磁同步電動機(jī)的設(shè)計(jì)技術(shù)逐漸成熟,并且已經(jīng)開始被用于某些工業(yè)場合,但由于轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜,電動機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法尚不完善,因而一直以來未得到大范圍內(nèi)的推廣和應(yīng)用。 本課題以此為切入點(diǎn),以小功率三相異步起動永磁同步電動機(jī)的批量生產(chǎn)為目標(biāo),本著轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)盡可能簡單、加工工藝盡可能簡化、同時電機(jī)性能盡可能提高的原則,對異步起動永磁同步電動機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法進(jìn)行研究。在研究過程中,作者應(yīng)用Maxwell、Magneforce和Magnet等電機(jī)設(shè)計(jì)仿真軟件,系統(tǒng)分析了永磁體的嵌放深度、定轉(zhuǎn)子的齒槽配合、以及定轉(zhuǎn)子的磁路飽和等問題對電機(jī)性能的影響,最終設(shè)計(jì)并制成一臺容量為1.1kW的四極徑向磁路式異步起動永磁同步電動機(jī),樣機(jī)的性能測試實(shí)驗(yàn)結(jié)果與仿真所得結(jié)果吻合,成本預(yù)算與各方面性能指標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)需求。 在樣機(jī)制成后,作者進(jìn)一步對樣機(jī)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了優(yōu)化,實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明所設(shè)計(jì)異步起動永磁同步電動機(jī)完全可以替代同規(guī)格的1.1kW,Y90S-4感應(yīng)電動機(jī)。
標(biāo)簽: 三相異步 起動 永磁同步電動機(jī)
上傳時間: 2013-07-31
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勵磁控制系統(tǒng)是同步發(fā)電機(jī)的重要組成部分,它的特性好壞直接影響電機(jī)及電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性。 基于此,利用仿真的方式對勵磁控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究并給出了相關(guān)結(jié)論,同時提出了一些新的控制算法,并建立了一個勵磁控制系統(tǒng)仿真平臺。 首先,從同步電機(jī)和勵磁系統(tǒng)的模型入手,根據(jù)研究需要修改了同步電機(jī)的仿真模型,詳細(xì)地介紹了檢測單元、控制單元和勵磁系統(tǒng)主回路模型,在總結(jié)普通PID調(diào)節(jié)方式不足的基礎(chǔ)上提出了一種性能優(yōu)越的非線性PID控制方式。 其次,分別在有刷和無刷勵磁系統(tǒng)下,對普通PID、非線性PID和模糊自適應(yīng)PID三種控制方式在階躍響應(yīng)和突變負(fù)載的情況下進(jìn)行仿真,對輸出的機(jī)端電壓進(jìn)行分析并得出相關(guān)結(jié)論。 除了對通用的勵磁控制算法進(jìn)行仿真分析外,提出了一種基于同步電機(jī)本身的勵磁控制算法,這種控制方式是對勵磁電流進(jìn)行閉環(huán)控制,并輔以非線性的PID控制進(jìn)行進(jìn)行精度調(diào)節(jié)。針對這種方式,提出了兩種實(shí)現(xiàn)方案。同樣在有刷和無刷勵磁系統(tǒng)下進(jìn)行階躍響應(yīng)和突變負(fù)載的仿真分析研究。仿真測試表明,這種控制算法在控制的快速性和穩(wěn)定性方面優(yōu)于通用的控制方式。 最后,鑒于勵磁控制系統(tǒng)仿真的重復(fù)性及操作的繁瑣性,建立了一種基于MATLAB GUI的勵磁控制仿真平臺,借助此平臺對SIMULINK模型操作,可以方便地實(shí)現(xiàn)對參數(shù)的設(shè)置與修改、模型的查看和修正、仿真的顯示及相關(guān)的輔助操作等等,可以極大地簡化仿真的操作過程,提高仿真的效率。另外,此平臺的實(shí)現(xiàn)也為其它系統(tǒng)類型仿真界面的建立提供了重要的參考。
標(biāo)簽: 同步發(fā)電機(jī) 勵磁控制 仿真研究
上傳時間: 2013-04-24
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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(diǎn)和缺點(diǎn),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(diǎn),運(yùn)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(jì).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(diǎn)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(yàn)項(xiàng)目、試驗(yàn)儀器、試驗(yàn)場地、試驗(yàn)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
上傳用戶:20160811
隨著工業(yè)電力電子技術(shù)的發(fā)展,電力系統(tǒng)中的非線性負(fù)載越來越多,由此帶來的諧波公害越來越嚴(yán)重。應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)對諧波等進(jìn)行經(jīng)濟(jì)、有效地補(bǔ)償是目前急待解決的重要問題之一。消除諧波的方法是加裝濾波裝置。對高壓大容量諧波源國內(nèi)外目前主要是采用LC諧振型無源濾波器(PassivePowerFilter,PF),這些濾波器還兼有無功和負(fù)序補(bǔ)償功能。盡管PF具有初期投資小、運(yùn)行效率高等優(yōu)點(diǎn),但其濾波效果受電力系統(tǒng)阻抗的影響較大,且只能消除特定次數(shù)的諧波,對于諧波次數(shù)經(jīng)常變化的負(fù)載濾波效果不好,還可能與系統(tǒng)發(fā)生串聯(lián)、并聯(lián)諧振,導(dǎo)致諧波放大,使LC濾波器過載甚至燒毀。進(jìn)入80年代以后,隨著有源濾波技術(shù)的不斷深入和用戶對諧波問題的重視,以及電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展,大功率可關(guān)斷器件(GTR,GTO,IGBT等)的不斷進(jìn)步,有源電力濾波器(ActivePowerFilter,APF)作為抑制電網(wǎng)諧波、補(bǔ)償供電系統(tǒng)無功功率的新型電力電子裝置得到迅速發(fā)展,其中又以并聯(lián)型有源電力濾波器的使用最為廣泛。 本文以并聯(lián)型注入式混合有源濾波器為基礎(chǔ),就其設(shè)計(jì)與應(yīng)用的幾項(xiàng)重要技術(shù)進(jìn)行了研究,論文主要包括以下幾個方面的內(nèi)容: 1.就國內(nèi)外有源濾波器的研究現(xiàn)狀和發(fā)展概況作了較為全面的綜述,介紹了目前研究的熱點(diǎn)與難點(diǎn)。 2.研究了各型有源濾波器的基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和運(yùn)行原理,分析了其各自的優(yōu)缺點(diǎn)。 3.提出了一種適合大容量工程應(yīng)用的混合型濾波器結(jié)構(gòu),結(jié)合工程實(shí)際完成了各組成部分的參數(shù)設(shè)計(jì)。 4.對各種諧波檢測算法進(jìn)行了比較研究,提出了一種準(zhǔn)確性較高、延時較短的新型檢測方法。 5.就APF中逆變器的PWM調(diào)制問題,提出了一種基于新的改進(jìn)規(guī)則采樣法的死區(qū)補(bǔ)償方法。
標(biāo)簽: 混合型 有源濾波 應(yīng)用研究
上傳時間: 2013-07-06
上傳用戶:ajaxmoon
v無刷直流電動機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、維護(hù)方便、運(yùn)行效率高和調(diào)速性能好等優(yōu)點(diǎn),隨著微處理器技術(shù)、電力電子技術(shù)、控制理論,以及低成本、高磁能積永磁材料的發(fā)展,得到越來越廣泛的應(yīng)用。無刷直流電動機(jī)采用無位置傳感器控制,電動機(jī)結(jié)構(gòu)更加簡單,應(yīng)用范圍擴(kuò)大,相對于有位置傳感器控制優(yōu)勢明顯。本論文圍繞無刷直流電動機(jī)的無位置傳感器控制進(jìn)行較為系統(tǒng)和深入的研究。 首先,論文從基本電磁定律出發(fā),在分析無刷直流電動機(jī)結(jié)構(gòu)和工作原理的基礎(chǔ)上,建立了無刷直流電動機(jī)的數(shù)學(xué)模型,為分析無刷直流電動機(jī)無位置傳感器控制奠定基礎(chǔ)。 其次,根據(jù)無刷直流電動機(jī)反電勢過零檢測原理,對反電勢過零檢測法的各種實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行研究,比較各種實(shí)現(xiàn)方法的優(yōu)缺點(diǎn),指出它們的適用范圍。在此基礎(chǔ)上,給出帶通濾波法及其簡化電路形式,提出使用帶通濾波器獲取反電勢三次諧波的方法。論文將直流電源負(fù)端電壓作為帶通濾波法和帶通濾波三次諧波法的參考電平。 論文對無刷直流電動機(jī)無位置傳感器控制中的關(guān)鍵問題-起動方法進(jìn)行研究,在詳細(xì)分析“三段式”起動方法的實(shí)現(xiàn)過程的基礎(chǔ)上,給出了從外同步到自同步平穩(wěn)切換的條件。論文在研究無刷直流電動機(jī)無位置傳感器控制換相方法的基礎(chǔ)上,提出了一種新的換相方法,提高了電動機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)性和系統(tǒng)穩(wěn)定性。在帶通濾波三次諧波法中使用該換相方法,無需對三次諧波積分即可得到換相時刻。 濾波器是反電勢法中反電勢過零檢測電路的重要組成部分。論文在分析無刷直流電動機(jī)端電壓信號特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,給出濾波電路的技術(shù)要求,根據(jù)濾波器基本設(shè)計(jì)原理,分別對一階RC無源帶通濾波器和二階RC有源低通濾波器進(jìn)行電路設(shè)計(jì)和參數(shù)計(jì)算,并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證理論分析和仿真結(jié)果。這些為通過檢測反電勢過零點(diǎn)獲得可靠的換相信號創(chuàng)造了條件。 論文還分析了無刷直流電動機(jī)無位置傳感器控制中產(chǎn)生轉(zhuǎn)子位置檢測誤差的原因,提出了相應(yīng)的校正方法。通過分析無刷直流電動機(jī)的換相過程,建立了換相狀態(tài)的等效電路和數(shù)學(xué)模型,研究了轉(zhuǎn)子位置誤差引起的電動機(jī)超前、滯后換相現(xiàn)象,及其由此產(chǎn)生的非導(dǎo)通相環(huán)流,在理論分析的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了仿真計(jì)算,并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對照分析。 功率器件的功率損耗分析在逆變器設(shè)計(jì)和提高控制系統(tǒng)的可靠性方面具有重要作用。論文構(gòu)建了由IGBT組成的簡化逆變器模型,并進(jìn)行仿真研究。針對不同的開關(guān)頻率和柵極電阻,定量計(jì)算了IGBT開關(guān)過程中各階段的功率損耗,給出了變化規(guī)律,對逆變器的設(shè)計(jì)具有重要的指導(dǎo)意義。最后,論文研制了基于反電勢過零檢測法的無位置傳感器無刷直流電動機(jī)控制系統(tǒng),控制系統(tǒng)由硬件和控制軟件兩部分組成。硬件部分包括主電源整流濾波電路、控制電源電路、反電勢過零檢測電路、驅(qū)動和逆變電路以及保護(hù)電路等,控制軟件包括電動機(jī)起動模塊(包括定位、加速、切換)、電動機(jī)運(yùn)行控制模塊(包括過零檢測及校正、換相)和各保護(hù)功能模塊。對系統(tǒng)進(jìn)行了調(diào)試,并對論文中所分析和提出的各種方法進(jìn)行了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)研究,給出了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
標(biāo)簽: 無位置傳感器 控制 無刷直流電動機(jī)
上傳時間: 2013-06-06
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