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靜止進相器

  • 可并網三相光伏逆變裝置的研究與設計.rar

    隨著市場經濟和現代化工業的發展,能源短缺和環境污染,已經成為制約人類社會健康發展的兩大重要因素。新能源的開發與利用愈來愈受到重視,太陽能以其清潔環保、蘊藏豐富等優點逐步得到了開發利用。光伏逆變電源作為太陽能利用中主要的能量變換裝置,是目前研究和發展的重要環節。 本課題研究的是可并網三相光伏逆變電源,以追求體積小、效率高、精度大、方便實用為目的,采用了DC—HFAC—DC—LFAC三級功率傳輸架構,設計中使用了SPWM技術、SVPWM技術、內高頻環技術、DSP數字控制技術和數字鎖相環技術等前沿實用技術。 直流DC—DC變換器采用內高頻環技術,既實現了電氣隔離又大大的減小了裝置體積。這一部分本文不做涉及,本文所涉及的內容為本系統的DC—AC逆變電源部分,本論文的主要內容如下: 首先,分析了幾種DC—AC逆變器的主電路拓撲結構,根據其優缺點與實際應用需要,選擇三相四橋臂結構作為本文主電路結構,滿足了電網負載的不平衡性。在選擇了三相四橋臂結構的基礎上,選取兩種最新的SVM控制方法:基于三態滯環的瞬時空間電流相量控制法與二維空間矢量控制法,對兩種方法作出詳細分析比較,根據實用性原則,選取二維空間矢量控制法作為本文的控制方法。 其次,選取了主控芯片TI公司的TMS320F2812,電路中的功能盡量數字化實現,既控制了電路體積,又大大提高了系統的安全性與可靠性。設計了本系統的控制電路、驅動電路、緩沖電路、保護電路、濾波器電路等系統電路,本系統所有硬件電路均設計完畢。為了驗證設計的正確性,大部分電路都用ORCAD—Pspice仿真軟件進行仿真驗證,小部分電路搭建實際電路,設計電路都能達到系統設計要求。 隨后,簡單介紹了DSP編程環境CCS。詳細分析了SVPWM的工作原理,并給出二維空間矢量法在DSP中的實現方法。介紹幾種MPPT方法,并選取本課題所選用的方法。 最后,給出系統仿真,分析了重點模塊,得到了仿真結果。 關鍵詞:光伏并網電源、空間矢量脈寬調制、內高頻環、三相四橋臂

    標簽: 并網 三相 光伏

    上傳時間: 2013-05-19

    上傳用戶:520

  • 基于西門子PLC的實驗室網絡控制系統的研究.rar

    隨著技術的發展,基于PLC的控制系統呈現綜合化、網絡化的發展趨勢。為了適應當今PLC課程教學的需要,我們應提供具有現場控制對象的控制層、監控管理層、遠程監控層三層結構的實驗控制系統,并將組態軟件技術、先進的數據交互技術、單片機技術、通信技術集成在控制系統中,構建現代大綜合設計性實驗系統,以培養全面的高素質的綜合性人才。 本文提出了一種多功能、大綜合的實驗平臺的方案和技術實現。本課題由市場占有率高的西門子PLC及其通信網絡模塊組成,采用具有很高的性價比的系統集成技術,構成了覆蓋面較大的全集成的網絡控制系統,可提供PPI網絡、PROFIBUS-DP網絡和以太網等多種網絡形式的實驗平臺;采用多種工業組態軟件如Wincc、組態王和MCGS,構成了豐富的上位監控模式;通過OPC技術實現對PROFIBuS-DP網絡的遠程監控。在此基礎上,結合單片機技術、CPLD技術,設計了可自定義I/O口的多路模擬采集卡,擴展了PLC的信息控制功能;采用網絡技術,將PLC技術與變頻器、步進電機控制相結合,對標準的PLC對象TM2和機械手設備進行二次開發,構成相關的運動控制系統,模擬生產線的控制,展示PLC的運動控制功能;將PLC技術與無線控制技術相結合,實現PLC的無線遙控功能;完成了三菱Q系列PLC與PROFIBUS-DP網絡的聯網,實現了不同品牌的PLC網絡的互聯互通。在此基礎上,還開發了多個實驗程序,展示其豐富的網絡構架和綜合的實驗模式。 系統調試和實驗效果表明,該系統接近當今工業技術實踐,可為學生的課程設計、畢業設計以及PLC技術研究提供先進的集多種技術于一體的大綜合設 計性實驗平臺。關鍵詞:PLC;業網絡;OPC

    標簽: PLC 西門子 實驗室

    上傳時間: 2013-05-22

    上傳用戶:歸海惜雪

  • 基于SVPWM的異步電動機直接轉矩控制系統的研究.rar

    直接轉矩控制技術是繼矢量控制技術之后交流調速領域中新興的控制技術,它采用空間矢量的分析方法,在定子坐標系下計算并控制轉矩和磁鏈,以獲得轉矩的高動態性能。比較于矢量控制,它省去了復雜的矢量變換,克服了對電機轉子參數的依賴性,具有轉矩響應快的優點。然而,異步電動機的直接轉矩控制系統存在轉矩、電流和磁鏈脈動較大,開關頻率不恒定的問題。本文在傳統直接轉矩控制的基礎上,針對其存在的缺點提出了基于空間矢量脈寬調制的直接轉矩控制策略。 這種新型的直接轉矩控制策略使空間矢量脈寬調制技術和直接轉矩控制技術相結合。把電動機和PWM逆變器看成一體,使電動機獲得賦值恒定的近似理想的圓形磁場,解決其轉矩、電流、磁鏈脈動大,開關頻率不恒定的問題。在論文撰寫的過程中做了如下工作: 根據電機原理和坐標變換理論,建立定子正交α—β兩相靜止坐標系下的異步電動機的數學模型,包括電機的磁鏈模型、轉矩模型和運動方程。 設計PI控制器,該控制器把轉矩和磁鏈誤差信號轉換成參考電壓,然后通過坐標變換把參考電壓變換成SVPWM模塊所需的指令電壓,對SVPWM模塊進行控制。 設計SVPWM控制模塊,其中設計了期望電壓空間矢量的合成方法,矢量區段的判斷,計算了開關器件的導通時間和時刻。 通過理論分析和設計各個模塊,組成了控制系統逆變器部分的仿真模型。在MATLAB/SIMULINK仿真工具箱中搭建仿真模型,通過設置合理的仿真參數、電機參數、給定量參數以及PI控制器的控制參數對系統進行仿真研究,從而在理論上驗證系統設計的正確性。 仿真實驗結果證明了這種基于空間矢量脈寬調制的直接轉矩控制方法可以有效改善直接轉矩控制系統的性能。減小傳統直接轉矩控制中的磁鏈和轉矩脈動,并使逆變器工作在恒定的開關頻率。最后總結論文所做的研究工作,并展望了今后的研究重點和方向。

    標簽: SVPWM 異步電動機 直接轉矩

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:dancnc

  • 基于PLC與FPC變頻調速系統的研究.rar

    本文設計的變頻調速恒壓供水系統由上位機、PLC、變頻器、壓力變送器等組成。本系統包含三臺水泵電動機,采用通用變頻器來實現對三相水泵電動機組的軟啟動和變頻調速,運行切換采用“先開先停”的原則。壓力變送器檢測當前水壓信號,送入PLC與設定值經PID比較運算,從而控制變頻器的輸出電壓和頻率,進而改變水泵電動機組的轉速來改變供水量,最終保持管網壓力恒定在設定值附近。把模糊控制算法引入到控制系統中,從而改善了系統的靜動態特性。 模糊控制是一種不依賴于被控過程數學模型的仿人思維的控制技術。它可以利用領域專家的操作經驗或知識建立被控系統的模糊規則,有較好的知識表達能力。但傳統的模糊控制同PID算法一樣,均為“事后調節”,因而對大遲延對象的控制效果不是很理想。預測控制的核心是不僅注意過去及現在的目標值,而且注意將來的目標值,使受控量和目標值的偏差盡可能地小,從而提高系統的控制性能。預測控制和模糊控制是各自獨立發展起來的兩類控制方法,在二者充分發展的基礎上,提出將預測的思想和模糊的思想結合起來,形成一種新的控制方法——模糊預測控制FPC。 本文將FPC技術應用于供水系統,設計出自調整修正因子模糊PID控制器,克服了傳統PID控制設計中的參數調整困難的問題。模糊PID控制是在大誤差范圍內采用模糊控制,以提高動態響應速度;在小誤差范圍內采用PID控制,引入積分控制作用以消除靜態誤差,提高控制精度。本設計通過變頻調速實現恒水壓控制,并針對系統的時滯特點采用Smith預估控制器進行補償。利用Matlab對其模型進行仿真,仿真結果與傳統控制算法相比較,該算法具有魯棒性好,實現簡單,易于在線調整等優點,系統響應曲線沒有超調,系統的建立時間比較短,抗干擾能力強。 通過對上位機和PLC之間通信的分析和研究,完成了上、下位機的通信設置,給出了上位機監控程序編寫方法,通過通信模塊實現了對供水系統的遠程監控及故障報警。 所開發的系統將FPC與PLC相結合,克服了傳統的調節器的缺點,充分發揮了PLC控制靈活、編程方便、適應性強的優點,提高了控制的精確度。實驗結果表明,該系統能對異步電動機轉速實現精確控制,實用性強,具有一定的推廣價值。

    標簽: PLC FPC 變頻調速系統

    上傳時間: 2013-05-19

    上傳用戶:sdq_123

  • 具有功率因數校正和軟開關技術開關電源設計.rar

    近年來,電源技術無論在理論研究,還是生產應用方面都取得了許多成果和長足的進步。開關電源的研究涉及電力電子、自動控制等技術領域,軟開關、高效率是開關電源的重要研究方向。因此,PFC技術和軟開關PWM技術作為成熟的技術,近些年來在中、小功率乃至大功率開關電源中得到普遍的應用。 本文研究設計了一種具有功率因數校正和軟開關技術的高效率開關電源。該開關電源主要分為兩個部分,前一部分為單相有源功率因數校正電路,后一部分為采用移相控制軟開關技術的全橋變換器。 論文首先介紹了開關電源技術的發展以及涉及到的技術領域,然后闡述了現階段幾種提高開關電源技術的新方法,最后詳細敘述了整個系統的設計。在詳細分析和研究單相有源功率因數校正原理的基礎上,設計出有源功率因數校正電路,并給出電路中升壓電感的設計方法。同時,設計出了大功率移相控制全橋軟開關PWMDC/DC變換器,詳細的研究了實現ZVS的條件。最后研制出了實驗樣機,并給出了實驗樣機的功率因數校正電路和移相全橋軟開關變換電路的實驗波形。

    標簽: 功率因數校正 軟開關技術 開關電源設計

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:ynwbosss

  • 數字化交流方波埋弧焊電源的研究.rar

    數字技術、電力電子技術以及控制論的進步推動弧焊電源從模擬階段發展到數字階段。數字化逆變弧焊電源不僅可靠性高、控制精度高而且容易大規模集成、方便升級,成為焊機的發展方向,推動了焊接產業的巨大發展。針對傳統的埋弧焊電源存在的體積大、控制電路復雜、可靠性差等問題,本文提出了雙逆變結構的焊機主電路實現方法和基于“MCU+DSP”的數字化埋弧焊控制系統的設計方案。 本文詳細介紹了埋弧焊的特點和應用,從主電源、控制系統兩個方面闡述了數字化逆變電源的發展歷程,對數字化交流方波埋弧焊的國內外研究現狀進行了深入探討,設計了雙逆變結構的數字化焊接系統,實現了穩定的交流方波輸出。 根據埋弧焊的電弧特點和交流方波的輸出特性,本文采用雙逆變結構設計焊機主電路,一次逆變電路選用改進的相移諧振軟開關,二次逆變電路選用半橋拓撲形式,并研究了兩次逆變過程的原理和控制方式,進行了相關參數計算。根據主電路電路的設計要求,電流型PWM控制芯片UC3846用于一次逆變電路的控制并抑制變壓器偏磁,選擇集成驅動芯片EXB841作為二次逆變電路的驅動。 本課題基于“MCU+DSP”的雙機主控系統來實現焊接電源的控制。其中主控板單片機ATmega64L主要負責送絲機和行走小車的速度反饋及閉環PI運算、電機PWM斬波控制以及過壓、過流、過熱等保護電路的控制。DSP芯片MC56F8323則主要負責焊接電流、焊接電壓的反饋和閉環PI運算以及控制焊接時序,以確保良好的電源外特性輸出。外部控制箱通過按鍵、旋轉編碼器進行焊接參數和焊接狀態的給定,預置和顯示各種焊接參數,快速檢測焊機狀態并加以保護。 主控板芯片之間通過SPI通訊,外部控制箱和主控板之間則通過RS—485協議交換數據。通過軟件設計,實現焊接參數的PI調節,精確控制了焊接過程,并進行了抗干擾設計,解決了影響數字化埋弧焊電源穩定運行的電磁兼容問題。 系統分析了交流方波參數的變化對焊接效果的影響,通過對焊接電流、焊接電壓的波形分析,證明了本課題設計的埋弧焊電源能夠精確控制引弧、焊接、 收弧等焊接時序,并可以有效抑制功率開關器件的過流和變壓器的偏磁問題,取得了良好的焊接效果。 最后,對數字化交流方波埋弧焊的控制系統和焊接試驗進行了總結,分析了系統存在的問題和不足,并指出了新的研究方向。 關鍵詞:埋弧焊;交流方波;數字化;逆變;軟開關技術

    標簽: 數字化 交流 埋弧焊

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:kjgkadjg

  • 小型并網風力發電系統的建模與仿真研究.rar

    風能作為一種清潔可再生能源,迅速發展,已經成為世界新能源最主要的發展方向之一。風力發電系統按照容量可以分為小型風力發電系統和大型風力發電系統,按照是否并網又分為離網系統和并網系統,文章著重研究小型并網風力發電系統。 本文在分析國內外風力發電系統的現狀以及風電產業現狀的基礎上,研究了風力發電系統的總體結構、風力機的主要機型以及發電系統的分類。通過研究風力機和永磁同步發電機各自的特性,基于它們的數學模型分別建立了各自的仿真模型。基于上述仿真模型,分別建立了整個電壓源型逆變器并網風力發電系統和電流源型逆變器并網風力發電系統的仿真模型。 在風力發電并網系統中,并網逆變器是核心部分,可以分為電流源型逆變器和電壓源型逆變器。本文研究了三相電壓源型逆變器實現并網所采用的控制方法,包括空間矢量調制法和鎖相環技術。針對電流源型并網逆變器風力發電系統,研究了PWM電流源型整流器的空間矢量調制和PWM電流源型逆變器的三種脈寬調制策略。 文中電壓源型逆變器并網風力發電系統的仿真模型,采用BOOST變換器穩定逆變器輸入直流電壓,采用SPWM方法控制電壓源型逆變器實現風機的并網;在電流源型逆變器并網風力發電系統仿真模型中,用空間矢量調制方法控制PWM電流源型整流器和用SPWM控制電流源型逆變器的方法實現了系統的并網。本文對采用的控制方法進行了仿真驗證,比較了兩種并網系統的并網優缺點,最后對兩種并網逆變器的區別進行了總結。

    標簽: 并網 仿真研究 風力發電系統

    上傳時間: 2013-06-29

    上傳用戶:wyaqy

  • 基于模塊化多電平換流器結構的HVDCLight系統的研究.rar

    輕型高壓直流輸電系統在解決交流系統非同步互聯、向偏遠地區的無源負荷供電、滿足保護環境要求等方面具有很大的優勢。在傳統的基于兩電平或三電平電壓源型換流器的輕型高壓直流輸電系統中,換流器交流側需要使用體積龐大和笨重的濾波裝置,橋臂的高電壓需要功率開關器件直接串聯來實現等,增大了換流站的占地空間,降低了換流器的工作效率。 本文針對傳統輕型高壓直流輸電系統所存在的缺點,采用一種新的模塊化多電平換流器作為輕型高壓直流輸電系統的換流器。分析了模塊化多電平換流器的工作原理,并提出將其應用于輕型高壓直流輸電系統的調制算法和控制策略。最后對控制系統的具體實現方案進行一定的探討。通過仿真驗證所提出的調制算法和控制策略的正確性。具體說來,全文的主要工作體現在以下幾個方面: 1、詳細講述模塊化多電平換流器的拓撲結構、子模塊的具體實現形式及工作原理,并提出適合該換流器的調制算法。 2、詳細介紹組成輕型高壓直流輸電系統的電壓源型換流器的工作原理,分析電壓源型換流器的間接電流和直接電流控制策略。 3、對基于模塊化多電平換流器的輕型高壓直流輸電系統進行仿真,驗證所提出控制策略的正確性。 4、探討解決模塊化多電平換流器子模塊直流側電容電壓的均衡問題,提出一種較為簡單有效的控制方法。 5、提出基于模塊化多電平換流器結構的輕型高壓直流輸電控制系統的實現方法,并重點講述子模塊的數字邏輯電路的實現方法。

    標簽: HVDCLight 模塊化 換流器

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:huangzr5

  • 變速恒頻雙饋機風力發電的若干關鍵技術研究.rar

    在能源枯竭與環境污染問題日益嚴重的今天,風力發電已經成為綠色可再生能源的一個重要途徑。雙饋電機變速恒頻(VSCF)發電是通過對轉子繞阻的控制來實現的,而轉子回路流動的功率是由發電機運行范圍所決定的轉差功率,因而可以將發電機的同步轉速設定在整個運行范圍的中間。如果系統運行的轉差率范圍為±30%,則最大轉差功率僅為發電機額定功率的30%,因此交流勵磁變換器的容量可大大減小,從而降低成本。該變換器如果加上良好的控制策略,則系統運行將具有優越的穩態和暫態運行性能,非常適用于風能這種隨機性強的能源形式。本文對變速恒頻雙饋機風力發電系統的若干關鍵技術,如空載柔性并網、帶載柔性并網、解列控制、最大功率點跟蹤、電網電壓不平衡運行、低電壓故障穿越等問題進行了深入研究,論文的主要工作如下: 根據交流勵磁變速恒頻風力發電的運行特點,將電網電壓定向的矢量控制方法應用在雙饋發電機的并網發電控制上。研究了一種基于電網電壓定向的雙饋機變速恒頻風力發電柔性并網控制策略,在變速條件下實現無電流沖擊并網和輸出有功、無功功率的解耦控制,建立了交流勵磁發電機柔性并網及穩態運行的控制模型,對柔性并網及其逆過程的解列分別進行了仿真和實驗研究。 提出了一種以向電網輸送凈電能最多為目標的最大功率點跟蹤控制策略,在不檢測風速情況下,能夠自動尋找并跟隨最大功率點,且不依賴風力機最佳功率特性曲線,提高了發電系統的凈輸出能力,具有良好的動、靜態性能。仿真和實驗結果證明了本控制策略的正確性和有效性。 對網側變換器分別進行了幅相控制和直接電流控制策略的研究。結果表明:幅相控制策略簡單實用,可以得到正弦波電流,且波形諧波小,實現了單位功率因數運行,但響應速度相對較慢;而直接電流控制策略具有網側電流閉環控制,使網側電流動、靜態性能得到提高,實現對系統參數的不敏感,增強了電流控制系統的魯棒性,但算法相對復雜。 在電網不平衡條件下,如果以傳統的電網電壓平衡控制策略設計PWM整流器,會使系統出現不正常的運行狀態。為了提高三相PWM整流器的運行性能,本文對電網電壓不平衡情況下三相PWM整流器運行控制策略進行了改進,研究了消除負序電流和抑制輸入功率二次諧波的控制策略,實現了線電流正弦、負序輸入電流為零及總無功功率輸入為最小的目標。 為了提高VSCF風力發電系統的運行能力,本文對電網故障時雙饋風力發電系統低電壓穿越控制(LVRT)進行了研究,在不改變系統硬件結構的情況下,通過改變勵磁控制策略來實現LVRT;在電網故障時使電機和變換器安全穿越故障,保持不脫網運行,提高系統的穩定性和安全性。

    標簽: 變速恒頻 雙饋 關鍵技術

    上傳時間: 2013-07-09

    上傳用戶:leileiq

  • 光伏并網逆變器的研究.rar

    世界環境的日益惡化和傳統能源的日漸枯竭,促使了對新能源的開發和發展。具有可持續發展的太陽能資源受到了各國的重視,各國相繼出臺的新能源法對太陽能發展起到推波助瀾的作用。其中,光伏并網發電具有深遠的理論價值和現實意義,僅在過去五年,光伏并網電站安裝總量已達到數千兆瓦。而連接光伏陣列和電網的光伏并網逆變器便是整個光伏并網發電系統的關鍵。 本文根據逆變器結構以及光伏發電陣列特點,提出了基于DC-DC和DC-AC兩級并網逆變器的結構。基于DC-DC和DC-AC電路的相對獨立性,分別對DC-DC和DC-AC進行詳盡分析,并提出了新的控制策略。在DC-DC轉換器中,采用了Boost電路對太陽能陣列輸出電壓進行調制,并對系統進行最大功率點跟蹤。針對固定電壓法和擾動法跟蹤最大功率點的缺點,提出三點最小二乘最大功率點跟蹤的新算法,實驗證明了該算法能夠準確而迅速的跟蹤系統最大功率點,從而提高系統的利用率,穩定系統的輸出電壓。在DC-AC轉換器中,采用輸出電流控制,根據正弦脈沖寬度調制的缺點,提出空間矢量脈沖寬度調制方法對逆變器進行控制,從而提高直流側電壓的利用率,減少諧波。基于SVPWM的控制原理,建立系統模型,結果表明輸出電流與電網電壓保持同相位,從而證明了該控制算法的可行性。 在提出新的控制策略的基礎上,對2kW的三相并網逆變器進行硬件設計,包括主電路DC-DC和DC-AC,驅動電路以及電壓電流檢測電路,過零檢測電路等,為類似結構的光伏并網逆變器提供了設計參考。

    標簽: 光伏并網 逆變器

    上傳時間: 2013-07-16

    上傳用戶:rishian

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