TMS320F2812中斷系統分析及其C語言編程,適合初學者
上傳時間: 2013-04-24
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MATLAB小波分析 是張德豐 編著的那本黃色書上的源代碼
上傳時間: 2013-06-01
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近年來,人們對環境保護越來越重視,SF<,6>氣體的使用和排放受到限制,從而使電器領域內SF<,6>斷路器的發展也受到限制。而真空斷路器充分利用了真空優異的絕緣與熄弧特性,且對環境不造成污染,所以目前在中壓領域已經占據了主導地位,而且不斷向高電壓、大容量方向發展。因此,未來高壓真空斷路器必然取代高壓SF<,6>斷路器。真空滅弧室是真空斷路器的“心臟”,所以,開發高壓真空斷路器最關鍵的是滅弧室的設計。本文對110kV的真空滅弧室的內部電磁場進行了仿真分析,為我國開發110kV真空斷路器提供一定的參考。 本文采用有限元軟件對110kV真空斷路器滅弧室內部靜電場進行了仿真分析,得到了滅弧室內部各種屏蔽罩的大小、尺寸和位置對電場分布的影響;觸頭距離對滅弧室內部電場分布的影響;傘裙對滅弧室內部電場分布的影響。再根據等離子體和金屬蒸氣具有一定導電率的特點,從麥克斯韋基本方程出發,推導了滅弧室內部電場所滿足的計算方程,然后用有限元法對二維電場進行了求解??紤]到弧后粒子消散過程中,電極和懸浮導體表面會有帶電微粒的存在,又計算分析了帶電微粒對真空滅弧室電場分布的影響,進而提出了使滅弧室內部電場更加均勻的措施。 根據大電流真空電弧的物理模型,基于磁場對電流的作用力理論,計算分析了真空電弧自生磁場的收縮效應以及對分斷電弧的影響,得到了弧柱中自生磁場產生的電磁壓強分布,最后分析了外加縱向磁場分量對減小自生磁場收縮效應的作用。 建立了110kV、1/2線圈以及1/3線圈縱向磁場觸頭三維電極模型,并利用有限元法進行了三維靜磁場和渦流場仿真。得到了電流在峰值和過零時縱向磁場分別在觸頭片表面和觸頭間隙中心平面上的二維和三維分布,給出了這兩種觸頭在電流過零時縱向磁場滯后時間沿徑向路徑和軸向路徑的分布規律,最后還對這兩種觸頭的性能進行了比較。
上傳時間: 2013-07-09
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隨著我國電力系統不斷發展,高壓開關柜以其結構簡單、維護工作量小、適合于頻繁操作等特點,受到廣大用戶歡迎,并成為高壓開關向無油化發展的一大主流。近年來,隨著電力系統不斷向大容量、高電壓、小型化發展,40.5kV高壓開關柜在電力系統中也得到普遍的采用。絕緣問題是電力設備穩定、可靠運行的重要影響因素之一,并且絕緣也是高壓電器設備中的薄弱環節,高壓開關柜故障中很大一部分就是由于絕緣破壞而造成的。因此如何能夠合理的配置母線、真空斷路器及其它電器元件,得到較佳的絕緣配合和設計,達到具有高度可靠的絕緣性能,保證高壓開關柜在配電系統中安全運行,且有較小的安裝空間,是開關柜設計中一個值得研究的重要問題。 在計算機模擬電場分布的求解中,有限元方法以其剖分簡便易行、可適用于多種介質和較高的計算效率,已成為電磁場問題求解的主要方法之一。ANSYS是有限元計算方法的代表軟件,通過對模型特征參數化,使用用戶參數化設計語言(APDL),可以進一步提高分析效率,使得整個分析過程自動、通用。 本文從實際產品設計入手,根據開關柜的結構特點,建立了三維電場數值計算模型,在滿足技術條件要求的基礎上,通過采用電場的數值仿真分析及相應實驗研究,描述了40.5kv高壓開關柜配電系統接地開關相間及接地柜中全場域電場分布情況,確定了接地開關在不同情況下的電場分布、變化情況,通過理論的計算和分析,對產品的絕緣進行了校核與驗證,進而得到合理的布置結構和達到最佳的絕緣配合,為實際產品的開發和設計提供了理論依據。
上傳時間: 2013-07-27
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高中壓斷路器是電力系統中最重要的開關設備,用高中壓斷路器保護電力系統至今已經歷了一段漫長歷史。從最初的油斷路器發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,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據資料。進而使產品的設計、開發建立在較為科學的基礎上,為產品實際研制提供理論依據。
上傳時間: 2013-06-20
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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據進行了比較,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,實現了參數化建模,加載,并可以從結果數據庫中提出結果數據。
上傳時間: 2013-05-22
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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合控制的航空蓄電池充放電系統,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。論文詳細闡述了系統的設計方案、參數計算和控制方法。 論文以Visual Basic 6.0為開發環境,編制了航空蓄電池充放電系統的上位機軟件,實現了顯示、報警、打印、數據存儲與管理等功能。根據系統上下位機通信的需求,制定了通信協議并設計了基于RS-232串口的通信程序,實現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的模型,并設計了以Buck電路為控制對象的系統仿真軟件。通過仿真分析,調整PID控制器的參數,優化控制器的性能,并縮短了調試的周期。
上傳時間: 2013-08-02
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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,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,在Preisach靜態磁滯模型的基礎上,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據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,本文系統地給出了其推導過程,對模型中的參數進一步加以明確,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計學原理推導而來的,模型中參數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的影響,提出了在磁化頻率較高時分段確定磁滯損耗系數的方法;考慮到現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的關系,給出了其關系的數量表達式; 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,從而在傳統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,給出了詳細的推導過程和明確的計算方法,從而使傳統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。
上傳時間: 2013-07-02
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隨著電力電子技術的發展,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、優化設計、控制系統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劣及其選型、選材的根據;講述了場路結合的分析計算方法;給出了極數、槽數、繞組、轉子參數、定子參數和軸承的參數確定方法。 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,根據齒磁通分析計算了電樞繞組的感應電動勢;根據此電動勢的波形,推導了三相六狀態控制時,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,根據經驗系數來計算鐵耗的傳統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,其各項損耗系數是由鐵芯材料在交變磁化條件下的損耗數據通過回歸計算得到。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,建立了優化設計的數學模型,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化,給出了優化算例,并做出樣機,通過對優化前后的方案做出樣機并進行比較實驗,優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。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著電機在工業、農業等領域的廣泛應用,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,相比于傳統儀器擁有性能高、擴展性強等優點,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。全文主要研究工作分為三部分:前兩部分分別研究了系統的硬件和軟件組成,建立了完整的硬件和軟件系統;第三部分進行了噪聲振動實驗研究,驗證了系統的正確性和有效性。本文的主要研究內容如下: 1.硬件部分。探討了系統的硬件組成,建立了以傳感器、信號調理電路和數據采集卡為核心的測試系統。系統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、功率譜函數分析、分數倍頻譜分析、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了電機故障診斷功能。 3.實驗研究。實驗驗證了系統的信號采集、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有待深入研究的若干問題。
上傳時間: 2013-07-22
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