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靜態(tài)(tài)時(shí)序分析

  • 真空滅弧室的磁場計算與分析.rar

    高中壓斷路器是電力系統(tǒng)中最重要的開關設備,用高中壓斷路器保護電力系統(tǒng)至今已經歷了一段漫長歷史。從最初的油斷路器發(fā)展到壓縮空氣斷路器,再到目前作為無油化開關的真空斷路器和SF6斷路器。其中真空斷路器以其小型化和高可靠性等優(yōu)點,已在高中壓領域得到愈來愈廣泛的應用。作為真空斷路器的核心部件,真空滅弧室的研究和開發(fā)顯得尤為重要。 真空滅弧室的小型化是國外關注的問題,我國很多相關的研究所和高等院校都曾作過不少研制工作,研究的方向是采用各種縱向磁場結構電極的真空滅弧室和尋求新的觸頭材料。由于縱向磁場結構的電極開斷能力強,在額定短路開斷電流、設計裕度和工藝水平相同的情況下,縱向磁場的電極比橫向磁場的電極小得多。因此,采用縱向磁場結構電極的真空滅弧室可以縮小整體尺寸。 本設計從真空滅弧室的具體模型出發(fā),應用ANSYS8.1的電磁場分析軟件,對600A的真空滅弧室觸頭間的縱磁場進行計算與分析,可得到接近實際的動、靜觸頭電流流向矢量分布圖,線圈磁感應強度與線圈幾何尺寸的關系,觸頭開距對磁場分布的影響及電弧在不同位置時的受力分析等。由不同線圈截面積與縱磁磁場強度的關系分布,可得出在分斷電流不變的情況下,線圈愈小磁場強度愈強。由觸頭開距與磁場強度的關系,可見觸頭間距越小,兩觸頭間越能獲得較大的磁感應強度。對真空滅弧室極問磁場分布以及電弧在觸頭上不同位置受力進行分析,結果表明隨著磁感應強度變小,電弧受力也相對的變小。 通過ANSYS仿真分析,為真空斷路器滅弧室的設計提供了比較準確的數(shù)據(jù)資料。進而使產品的設計、開發(fā)建立在較為科學的基礎上,為產品實際研制提供理論依據(jù)。

    標簽: 滅弧 磁場

    上傳時間: 2013-06-20

    上傳用戶:dba1592201

  • 電力變壓器渦流損耗和溫升的計算與分析.rar

    電力變壓器的渦流損耗及其在電力變壓器中造成的局部過熱問題是電力變壓器設計計算中的一個關鍵問題。電力變壓器的容量越大,漏磁場就越強,渦流損耗也就越大,以及由渦流損耗造成的局部過熱問題也就越突出。因此,如何解決這一問題就顯得至關重要。 文中首先介紹了電力變壓器渦流損耗與溫升計算的意義和目的,并論述了電力變壓器漏磁場、溫度場問題的國內外研究概況。本文應用電力變壓器和有限元的基本理論,使用大型通用有限元分析軟件Ansys對變壓器的磁場和溫度場進行分析與計算。首先建立電力變壓器三維分析模型,對電力變壓器的三維漏磁場進行準確的計算,得出了繞組及結構件上的磁感應強度分布,并對繞組中的軸向漏磁場及輻向漏磁場進行了分析對比。在此基礎上計算了由變壓器漏磁場引起的結構件渦流損耗,并把計算結果與實驗數(shù)據(jù)進行了比較,結果基本吻合,說明了計算結果的正確性及用Ansys軟件仿真分析的可行性。根據(jù)磁場分析的結果給出了減小各結構件漏磁場和渦流損耗的方法,分析了在油箱壁上安裝電磁屏蔽和對拉板開槽的作用。 在計算出繞組及結構件中渦流損耗的基礎上,對電力變壓器進行了磁—流—熱耦合場分析,采用間接耦合的方法將磁場得出的焦耳熱作為流場分析的載荷,使流場與溫度場進行耦合,得出繞組及結構件上的溫度場分布。應用相關理論對所得結果進行了分析以及提出了降低溫度的方法。論文最后使用VB語言編制了變壓器磁場、溫度場分析的仿真軟件界面,實現(xiàn)了參數(shù)化建模,加載,并可以從結果數(shù)據(jù)庫中提出結果數(shù)據(jù)。

    標簽: 電力變壓器 渦流損耗

    上傳時間: 2013-05-22

    上傳用戶:cylnpy

  • 干式變壓器優(yōu)化設計及其CAD系統(tǒng)的研究.rar

    由于干式變壓器的優(yōu)良性能以及在特種場合下對干式變壓器的應用需求,當前我國干式變壓器市場空間廣闊,競爭激烈。但是目前國內許多干式變壓器生產廠家仍然停留在手工設計計算階段,設計的效率低、周期長、人工成本高。干式變壓器原材料的上漲,也加大了廠家的制作成本。以研究、開發(fā)實用性干式變壓器CAD系統(tǒng)為目的,本文對該集成軟件的系統(tǒng)分析及相應的實現(xiàn)技術進行了詳細的研究。 首先,在總結干式變壓器手工設計方法的基礎上,借鑒變壓器的通用優(yōu)化設計模型,結合干式變壓器的特點,建立了干式變壓器的優(yōu)化設計模型。以鐵芯直徑、窗高、內線圈匝數(shù)、外線圈電流密度、內線圈電流密度為變量,采用改進遺傳算法對其進行干式變壓器單機優(yōu)化設計。該算法將模擬退火思想引入到遺傳算法的選擇機制中,解決了傳統(tǒng)遺傳算法過早收斂的問題。其與傳統(tǒng)遺傳算法優(yōu)化結果對比表明:新的算法收斂性較好,優(yōu)化效果較明顯,算法是成功的。并根據(jù)Appelbaum序貫分解法的基本思想,通過“共同變量”和“非共同變量”將系列中兼容的各規(guī)格變壓器聯(lián)系起來,得到系列變壓器優(yōu)化設計的統(tǒng)一數(shù)學模型,然后使用改進后的遺傳算法對中小型干式變壓器中套用同一個機座的系列優(yōu)化問題進行了探討,并在此基礎上建立了干式變壓器系列優(yōu)化的軟件優(yōu)化設計流程。 其次,在軟件設計方面選用C++程序設計語言,采用Visual Basic進行界面編寫,且運用ActiveX技術實現(xiàn)了VB與AutoCAD軟件的連接。該設計不但能夠對干式變壓器進行優(yōu)化設計,并且添加了CAD制圖功能。本文對數(shù)據(jù)庫支撐的干式變壓器CAD系統(tǒng)進行了系統(tǒng)設計和研究,詳細探討了該集成軟件的實現(xiàn)技術。 最后,在各項性能指標都滿足國家標準要求的情況下,以SC9-50/10型號和SCB9-1250/10型號的干式變壓器為例進行單機優(yōu)化,變壓器有效成本分別降低了2.83﹪和1.79﹪;以系列號SC9-50/10四個規(guī)格變壓器為例進行系列優(yōu)化,分別按照不同的權重來進行系列優(yōu)化設計,優(yōu)化方案1時,總成本下降了3.26﹪;優(yōu)化方案2時,總成本下降了3.1﹪。可見,達到了預期效果,干式變壓器成本有效降低。

    標簽: CAD 干式變壓器 優(yōu)化設計

    上傳時間: 2013-07-23

    上傳用戶:kernaling

  • 采用低分辨率位置傳感器的正弦波永磁同步電機控制系統(tǒng).rar

    近年來,隨著永磁材料的發(fā)展,永磁同步電機應用日益廣泛。永磁同步電機根據(jù)反電動勢和電流波形的不同,可分為梯形波永磁同步電機(無刷直流電機)和正弦波永磁同步電機(永磁同步電機)。正弦波永磁同步電機為實現(xiàn)其正弦波驅動控制需要連續(xù)的轉子位置信號,通常采用機械位置傳感器(旋轉變壓器、光電編碼器等),機械位置傳感器雖可以提供高精度的轉子位置信息,但其體積大,價格高,增加了轉子的慣量,且性能易受環(huán)境因素的影響,限制了永磁同步電機的應用場合。近年來受到廣泛的關注的無位置傳感器技術,是通過檢測反電動勢(電壓)或電流等過零點獲取轉子的位置信號,此技術雖取消了機械位置傳感器,但存在控制復雜,位置檢測精度不高,運行轉速范圍受到限制等問題。為解決上述問題,本文研究采用低成本的低分辨率位置傳感器取代機械位置傳感器,通過位置估算法得到高分辨率的轉子位置信號,以實現(xiàn)永磁同步電機的正弦波驅動控制問題。 首先,本文分析了傳統(tǒng)的采用位置區(qū)間的平均速度和采用平均速度并引用平均加速度實現(xiàn)位置估算法的原理,針對其不足提出了一種改進的方法,該法通過對位置區(qū)間初始速度的估算,可以顯著提高速度、位置的估算精度。本文建立上述三種位置估算法的Matlab仿真模型,并對其進行了仿真研究,仿真結果表明:改進位置估算方法即使在加減速等動態(tài)性能過程中也能保持較小的位置誤差,性能明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的方法。 其次,完成了以TI公司的數(shù)子信號處理器(DSP)TMS320LF2407A為主控芯片,以IR公司IR2110為驅動芯片采用低分辨率位置傳感器的正弦波永磁同步電機控制系統(tǒng)的硬件電路的設計和調試工作。探討了正弦波永磁同步電機在采用無電流傳感器的電流開環(huán)控制時的控制策略問題。在此情況下電壓相位角φ對電機運行性能有重要的影響,為得到最佳的φ=f(ω)曲線,需根據(jù)負載特性進行優(yōu)化。 最后,完成了基于TMS320LF2407A采用低分辨率位置傳感器的正弦波永磁同步電機的軟件設計,文中詳細討論了位置估算程序和實現(xiàn)SVPWM程序的設計和調試,并對其進行了實驗驗證。

    標簽: 分辨率 位置傳感器 正弦波

    上傳時間: 2013-07-23

    上傳用戶:shwjl

  • 智能型航空蓄電池充電放電分析系統(tǒng).rar

    航空蓄電池是重要的機載設備,在飛機安全飛行中起著重要的作用。蓄電池充電設備的性能直接影響著蓄電池的電氣性能和使用壽命,因此近年來航空蓄電池充電設備的研制已經成為研究的熱點之一。論文研究一種采用上下位機聯(lián)合控制的航空蓄電池充放電系統(tǒng),對鉛酸蓄電池和鎘鎳蓄電池進行智能充電、放電和容量分析。 論文在綜合分析航空蓄電池充電器技術要求的基礎上,運用現(xiàn)代電力電子技術,設計了集充電、放電功能于一體的功率電路,并研制了基于DSP芯片TMS320F2812的充放電控制系統(tǒng)。論文詳細闡述了系統(tǒng)的設計方案、參數(shù)計算和控制方法。 論文以Visual Basic 6.0為開發(fā)環(huán)境,編制了航空蓄電池充放電系統(tǒng)的上位機軟件,實現(xiàn)了顯示、報警、打印、數(shù)據(jù)存儲與管理等功能。根據(jù)系統(tǒng)上下位機通信的需求,制定了通信協(xié)議并設計了基于RS-232串口的通信程序,實現(xiàn)了信息的交換與控制。 論文基于電路原理、自動控制原理等理論,建立了充電器控制系統(tǒng)的模型,并設計了以Buck電路為控制對象的系統(tǒng)仿真軟件。通過仿真分析,調整PID控制器的參數(shù),優(yōu)化控制器的性能,并縮短了調試的周期。

    標簽: 智能型 放電

    上傳時間: 2013-08-02

    上傳用戶:Amos

  • 旋轉電機鐵心損耗的分析與計算.rar

    為設計高性能、低損耗的電機,需要準確地分析電機鐵耗。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,對交變磁化以及旋轉磁化條件下鐵磁材料和電機的鐵耗進行分析和計算,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生機理出發(fā),在Preisach靜態(tài)磁滯模型的基礎上,利用極限磁滯回線的對稱性,采用人工神經網絡技術,建立了Preisach人工神經網絡磁滯仿真模型,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;為對交流磁滯回線進行實測,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)地給出了其推導過程,對模型中的參數(shù)進一步加以明確,并對模型的特點進行了分析。鐵磁材料異常損耗計算模型是基于統(tǒng)計學原理推導而來的,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上,本文考慮到局部磁滯回環(huán)對電機鐵耗的影響,推導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的磁滯損耗經驗公式進行了驗證,從而明確了公式中經驗系數(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行了推導,給出了其解析表達式,并通過實測證明了模型的有效性;對SPWM這類應用較為廣泛的非正弦供電方式,推導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)的關系,給出了其關系的數(shù)量表達式; 同時采用改進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行了分析。在實驗研究的基礎上,本文推導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),給出了詳細的推導過程和明確的計算方法,從而使傳統(tǒng)的經驗修正方法得到改善。 在旋轉電機中,除交變磁化外,同時還存在大量的旋轉磁化。本文對旋轉磁化的物理機理進行了初步探討,分析了旋轉磁化條件下的損耗特點,系統(tǒng)介紹了當前鐵磁材料旋轉磁化性能以及旋轉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,并將該模型應用于異步電動機鐵心等效電路中,推導了異步電動機動態(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行了分析計算。分析中應用場路結合法,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分析模型;在電機鐵耗分析中,推導了考慮旋轉磁化的電機鐵耗工程計算模型,對樣機鐵耗進行了理論計算,并通過構建實驗平臺,對旋轉磁化條件下的樣機空載鐵耗進行了測量,最終理論值與實測值吻合良好,證明了上述方法的有效性。

    標簽: 旋轉電機 損耗

    上傳時間: 2013-07-02

    上傳用戶:不挑食的老鼠

  • 高速永磁無刷直流電機性能分析與設計的研究.rar

    隨著電力電子技術的發(fā)展,高速永磁無刷直流電機應用前景越來越廣闊,有較大的研究價值,對其電磁性能進行準確的分析和設計具有重要的經濟價值和理論意義。本文主要是圍繞著永磁無刷直流電機,尤其是高速永磁電機的磁路、電路性能的分析、鐵耗和溫升的計算、優(yōu)化設計、控制系統(tǒng)和樣機制造和實驗等做了大量的工作: 對電機的磁路進行分析設計:從磁路結構入手,分析了定子鐵芯、轉子鐵芯和永磁體的各種結構優(yōu)劣及其選型、選材的根據(jù);講述了場路結合的分析計算方法;給出了極數(shù)、槽數(shù)、繞組、轉子參數(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的電路進行分析:從電機磁場分析入手,根據(jù)齒磁通分析計算了電樞繞組的感應電動勢;根據(jù)此電動勢的波形,推導了三相六狀態(tài)控制時,電動勢的電路計算模型,重點推導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性能的影響;給出了基于能量攝動法計算繞組電感的方法。 高速永磁無刷直流電機內的損耗尤其是鐵耗較大,根據(jù)經驗系數(shù)來計算鐵耗的傳統(tǒng)方法已顯得力不從心,如何準確計算高速永磁無刷直流電機內的鐵耗是困擾電機工作者的一個難題,本文根據(jù)Bertotti鐵耗分立計算模型,進一步推導了考慮電機內旋轉磁化對鐵耗的影響的鐵耗計算模型,其各項損耗系數(shù)是由鐵芯材料在交變磁化條件下的損耗數(shù)據(jù)通過回歸計算得到。通過實際電機的計算和實驗測試,表明此計算模型有較高的準確度。隨著電機內損耗的增大,溫升也是一個重要問題,為了了解電機內的溫度分部,防止局部過熱,本文建立了基于熱網絡法永磁無刷直流電機的溫升計算模型,并對電機進行了溫升計算,計算結果和實際測量基本一致。 本文確立了永磁無刷直流電機的電磁計算方法,建立了優(yōu)化設計的數(shù)學模型,編制了程序,用遺傳算法成功地對高速永磁無刷直流電機的效率進行了優(yōu)化,給出了優(yōu)化算例,并做出樣機,通過對優(yōu)化前后的方案做出樣機并進行比較實驗,優(yōu)化后測量損耗有了較大的減小。 對永磁無刷直流電機控制系統(tǒng)中的幾個關鍵問題進行了研究:位置檢測技術、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、選型及在電機中的安裝應用;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電流,輸出性能的影響,提出適當提前換相有利于電機出力。 做出永磁無刷直流電機樣機并進行實驗研究,主要包括高速永磁無刷直流電機、內置式永磁無刷直流電機、高壓永磁無刷直流電機的設計、性能分析、樣機制作、實驗分析等。建構了對樣機進行發(fā)電機測試、電動機測試、損耗測量的實驗平臺,通過在測試時使用假轉子的方法成功分離出了電機鐵耗和機械損耗,實驗測量結果和計算結果基本一致。 總之,通過對永磁無刷直流電機的磁路、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的設計理論和分析方法,并通過樣機的制造和實驗,進一步的驗證了這些理論和方法的準確性,這對永磁無刷直流電機的設計和應用有很好的參考價值。

    標簽: 無刷直流電機 性能分析

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:阿四AIR

  • 基于LabVIEW的電機噪聲振動測試分析系統(tǒng).rar

    隨著電機在工業(yè)、農業(yè)等領域的廣泛應用,如何測試、分析和抑制電機振動和噪聲,越來越受到人們的廣泛關注。虛擬儀器技術,相比于傳統(tǒng)儀器擁有性能高、擴展性強等優(yōu)點,在工程測試等領域得到越來越廣泛的應用。因此,結合虛擬儀器技術,建立電機噪聲和振動的測試分析系統(tǒng)是一種可行的解決途徑。 本文將虛擬儀器技術應用于電機的噪聲和振動問題,建立了基于虛擬儀器的電機噪聲振動測試分析系統(tǒng)。全文主要研究工作分為三部分:前兩部分分別研究了系統(tǒng)的硬件和軟件組成,建立了完整的硬件和軟件系統(tǒng);第三部分進行了噪聲振動實驗研究,驗證了系統(tǒng)的正確性和有效性。本文的主要研究內容如下: 1.硬件部分。探討了系統(tǒng)的硬件組成,建立了以傳感器、信號調理電路和數(shù)據(jù)采集卡為核心的測試系統(tǒng)。系統(tǒng)硬件部分是正確采集電機噪聲和振動信號的關鍵,是測試分析的基礎。 2.軟件部分。用LabVIEw虛擬儀器編程語言完成了軟件部分的設計,實現(xiàn)了信號采集、顯示、處理、診斷、打印報告等一系列功能。針對電機噪聲振動的復雜性,建立了以快速傅里葉變換、功率譜函數(shù)分析、分數(shù)倍頻譜分析、小波分析等信號處理方法為核心的信號分析處理功能,并用最小二乘支持向量機實現(xiàn)了電機故障診斷功能。 3.實驗研究。實驗驗證了系統(tǒng)的信號采集、信號分析和故障診斷的正確性。構造三類電機故障,實驗研究了采用最小二乘支持向量機進行故障診斷的有效性。 在總結全文的基礎上,提出了該電機噪聲和振動測試分析系統(tǒng)有待深入研究的若干問題。

    標簽: LabVIEW 電機 振動測試

    上傳時間: 2013-07-22

    上傳用戶:hainan_256

  • 電動車用異步電機控制系統(tǒng).rar

    電氣驅動系統(tǒng)是電動汽車的心臟,主要由驅動電機、功率變換器和控制器等三個子系統(tǒng)構成。本文以TI公司的TMS320LF2407A為系統(tǒng)控制核心,富士公司的IPM模塊為逆變器開關器件,運用空間矢量技術,設計了異步電機變頻調速控制系統(tǒng)。 論文在異步電機數(shù)學模型基礎之上,分析了轉速閉環(huán)轉差頻率控制系統(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,論文設計了使用UC3843作為控制核心的反激型開關穩(wěn)壓電源,介紹了UC3843以及電源電路的工作原理及設計;論文詳細設計了控制系統(tǒng)的主電路、控制電路以及保護和告警電路;針對電動汽車電機控制器運行環(huán)境復雜,處在大量的干擾中,論文從電路板PCB的設計以及控制器機箱內部布局布線等方面充分考慮了其電磁兼容性;根據(jù)現(xiàn)場調試的經驗,在實驗室中使用磁粉制動器模擬電機負載搭建了異步電機試驗臺,實驗結果表明了控制系統(tǒng)具有良好的調速性能和較寬的調速范圍。

    標簽: 電動 異步電機 控制系統(tǒng)

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:edisonfather

  • 數(shù)字化IGBT逆變焊機的研究.rar

    隨著焊接技術、控制技術以及計算機信息技術的發(fā)展,對于數(shù)字化焊機系統(tǒng)的研究已經成為熱點,本文開展了對數(shù)字化IGBT逆變焊機控制系統(tǒng)的研究工作,設計了數(shù)字化逆變焊機的主電路和控制系統(tǒng)的硬件部分。 本文首先介紹了“數(shù)字化焊機”的概念,分析了數(shù)字化焊機較傳統(tǒng)的焊機的優(yōu)勢,然后結合當前數(shù)字化焊機的國內外發(fā)展形勢,針對數(shù)字信號處理技術的特點,闡明了進行本課題研究的必要性和研究內容。文章隨后列出了整個數(shù)字化逆變焊機的設計思路和方案,簡要介紹了數(shù)字信號處理器(DSP-Digital SignalProcessing)的特點,較為詳細地解釋了以DSP為核心的控制系統(tǒng)設計過程。根據(jù)弧焊電源控制的要求,選擇了控制器的DSP型號。 逆變焊機的主電路采用輸出功率較大的IGBT全橋式逆變結構(逆變頻率20KHz),由輸入整流濾波電路、逆變電路、中頻變壓器、輸出整流電路和輸出直流電抗器組成。文中簡略介紹了主電路的設計要點及元件的選型和參數(shù)的計算,并對所設計的主電路進行了Matlab計算機仿真研究。 在控制系統(tǒng)的設計中,采用TI(美國德州儀器)公司的DSP(TMS320LF2407)芯片作為CPU,由于其速度快(40MHz)、精度高(16bits)等特點,為弧焊逆變器控制系統(tǒng)真正實現(xiàn)數(shù)字化提供了條件。在DSP最小系統(tǒng)、電壓電流采樣調理模塊、保護模塊、鍵盤與顯示模塊等主要模塊的作用下對整個焊接電源進行了實時的閉環(huán)控制與焊接過程的實時監(jiān)控。控制電路采用脈寬調制方式(PWM)進行輸出控制,即:控制IGBT的導通時間來實現(xiàn)焊機輸出功率與輸出特性的控制。設計了專門的“分頻電路”,DSP輸出的控制脈沖經過“分頻電路”分成兩路后,再經IGBT專用驅動模塊M57959L,進行功率放大后,觸發(fā)IGBT。DSP對輸出電流和電弧電壓進行實時采樣,采用離散的PI控制算法計算后,輸出相應的控制量來實時調節(jié)IGBT驅動脈沖的脈寬,進而調制輸出電流,達到控制焊機輸出的目的。 經過實驗,得到了相應的輸出電壓電流波形、PWM波形和IGBT門極驅動的實驗波形,該控制系統(tǒng)基本符合逆變焊機的工作要求。 最后,在對本文做簡要總結的基礎上,對于本逆變焊機的進一步完善工作提出了建議,為數(shù)字化焊機控制系統(tǒng)今后更加深入的研究奠定了良好的基礎。

    標簽: IGBT 數(shù)字化 逆變

    上傳時間: 2013-08-01

    上傳用戶:x4587

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