永磁同步發(fā)電機(jī)由于一系列高效節(jié)能的優(yōu)點(diǎn),在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、航空航天、國(guó)防和日常生活中得到廣泛應(yīng)用,并且受到許多學(xué)者的關(guān)注,其研究領(lǐng)域主要涉及永磁同步發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)、精確性能分析、控制等方面。 本課題作為國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目《無(wú)刷無(wú)勵(lì)磁機(jī)諧波勵(lì)磁的混合勵(lì)磁永磁電機(jī)的研究》的課題,主要研究永磁電機(jī)的電磁場(chǎng)空載和負(fù)載計(jì)算,求出永磁電機(jī)的電壓波形和電壓調(diào)整率,為分段式轉(zhuǎn)子的混合勵(lì)磁永磁電機(jī)的研究奠定基礎(chǔ),主要做了以下工作: 首先介紹了永磁同步發(fā)電機(jī)的基本原理,包括永磁同步發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)形式和永磁同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行性能,采用傳統(tǒng)解析理論給出了電壓調(diào)整率的計(jì)算方法及外特性的計(jì)算模型;然后用有限元ANSYS對(duì)永磁同步發(fā)電機(jī)樣機(jī)進(jìn)行實(shí)體建模,經(jīng)過(guò)定義分配材料、劃分網(wǎng)格、加邊界條件和載荷、求解計(jì)算等,得到矢量磁位Az、磁場(chǎng)強(qiáng)度H、磁感應(yīng)強(qiáng)度B等結(jié)果,直觀地看出電機(jī)內(nèi)部的磁場(chǎng)分布情況。 其次根據(jù)電磁場(chǎng)計(jì)算結(jié)果,應(yīng)用齒磁通法對(duì)其進(jìn)行后處理。該方法求解轉(zhuǎn)子在一個(gè)齒距內(nèi)不同位置處的磁場(chǎng),以定子齒的磁通為計(jì)算單位,根據(jù)繞組與齒的匝鏈關(guān)系,計(jì)算出磁鏈隨時(shí)間的變化,進(jìn)而得到永磁同步發(fā)電機(jī)空、負(fù)載時(shí)電壓大小及波形。通過(guò)計(jì)算結(jié)果寫實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比,驗(yàn)證了齒磁通法的正確性,為計(jì)算永磁同步發(fā)電機(jī)各種性能特性提供有力工具。 最后,基于齒磁通法對(duì)永磁同步發(fā)電機(jī)的外特性進(jìn)行了深入研究,定量分析了結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)外特性的影響規(guī)律,提出了有效降低電壓調(diào)整率的方法的是:增加氣隙長(zhǎng)度g的同時(shí),適當(dāng)增加永磁體的磁化方向的長(zhǎng)度hm;此外,要盡量的減少每相串聯(lián)匝數(shù)N和增大導(dǎo)線面積以減小阻抗參數(shù)。通過(guò)改變電機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù),對(duì)其電磁場(chǎng)進(jìn)行計(jì)算,找到永磁電機(jī)電壓調(diào)整率的變化規(guī)律,為加電勵(lì)磁的混合勵(lì)磁永磁電機(jī)做準(zhǔn)備,達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的。
標(biāo)簽: 永磁同步 發(fā)電機(jī) 磁場(chǎng)分析
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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近年來(lái),隨著工農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展,世界能源消耗速度急劇增加。因此,新能源和節(jié)能技術(shù)的開發(fā)已經(jīng)成為世界各國(guó)科技工作者的當(dāng)務(wù)之急。而機(jī)車制動(dòng)能量回收系統(tǒng)是目前國(guó)內(nèi)外節(jié)能技術(shù)方面研究的熱點(diǎn)之一。 超級(jí)電容作為一種新型電荷儲(chǔ)能元件,具有大容量、大電流快速充放電、壽命長(zhǎng)和無(wú)污染等特性。這些獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)使其在儲(chǔ)能和能量回收方面有著廣闊的應(yīng)用前景。但是由于超級(jí)電容單體電壓的差異,如不對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè),在使用過(guò)程中將對(duì)整個(gè)組件的性能造成極大的影響。另外對(duì)超級(jí)電容內(nèi)部特性的不了解也會(huì)對(duì)其使用造成障礙。 對(duì)超級(jí)電容電壓檢測(cè)方案的研究和對(duì)超級(jí)電容時(shí)域模型的研究,將為超級(jí)電容的電壓均衡方案和超級(jí)電容的電參數(shù)分析提供支持,從而為整個(gè)能量回收系統(tǒng)的控制策略提供理論依據(jù)。因此以上兩方面的研究將是整篇論文的核心內(nèi)容。 本文采用模塊化的設(shè)計(jì)理念,提出了一種兼顧均壓的新型電壓檢測(cè)方案。在軟件設(shè)計(jì)方面,對(duì)電壓檢測(cè)系統(tǒng)的軟件架構(gòu)進(jìn)行分析,利用LabVIEW和ZLGCAN驅(qū)動(dòng)函數(shù)包設(shè)計(jì)了友好的上位機(jī)軟件監(jiān)控界面。本文利用誤差理論相關(guān)知識(shí),對(duì)超級(jí)電容電壓檢測(cè)電路的誤差精度進(jìn)行了詳細(xì)分析。 本文對(duì)兩種超級(jí)電容時(shí)域模型進(jìn)行建模和參數(shù)推導(dǎo),并通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證了所建模型的正確性。
上傳時(shí)間: 2013-05-16
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本書從基本的直流電源知識(shí)開始,詳盡介紹了電源電路中各部分單元電路工作原理、識(shí)圖方法、電路故障分析思路,最后介紹了動(dòng)手裝配直流電源的全過(guò)程。
上傳時(shí)間: 2013-07-08
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從基本的放大器電路知識(shí)開始,詳盡介紹了數(shù)十種使用頻率很高的放大器電路工作原理、識(shí)圖方法、電路故障分析思路,還比較詳細(xì)地介紹了膽機(jī)中的電子管放大器基礎(chǔ)知識(shí),最后介紹了萬(wàn)用表檢修放大器的全過(guò)程。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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矢量控制一直是電機(jī)控制領(lǐng)域的熱門話題。本文以異步電機(jī)為研究對(duì)象,以矢量控制的解耦思想為基礎(chǔ),采用自動(dòng)控制的有關(guān)方法,對(duì)矢量控制進(jìn)行了探討,著重研究了矢量控制系統(tǒng)中控制器的設(shè)計(jì)。 @@ 本文對(duì)矢量控制和自動(dòng)控制的相關(guān)理論進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹,包括矢量控制的原理、坐標(biāo)變換、控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)等。按照矢量控制的解耦思想將耦合的交流電機(jī)模擬為解耦的直流電機(jī)進(jìn)行控制,解耦后的交流電機(jī)可對(duì)轉(zhuǎn)子磁鏈和轉(zhuǎn)速進(jìn)行獨(dú)立控制。在設(shè)計(jì)磁鏈控制器和速度控制器時(shí),通過(guò)使用自動(dòng)控制的相關(guān)原理,使得轉(zhuǎn)子磁鏈和電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到了預(yù)期的性能要求。本文使用的設(shè)計(jì)方法是先在連續(xù)域下設(shè)計(jì)控制器,然后將其離散化為數(shù)字控制器,并對(duì)連續(xù)域下的控制器和離散域下的控制器進(jìn)行了仿真和比較。電機(jī)轉(zhuǎn)速是本文的一個(gè)重要參數(shù),文中專門設(shè)計(jì)了轉(zhuǎn)速實(shí)驗(yàn),并對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行了誤差分析。最后,對(duì)本文設(shè)計(jì)方法的不足之處進(jìn)行了簡(jiǎn)單的說(shuō)明,也給出了對(duì)應(yīng)的改善方法。 @@ 仿真表明,本文設(shè)計(jì)的矢量控制系統(tǒng)達(dá)到了良好的控制效果。 @@關(guān)鍵字:矢量控制、磁鏈調(diào)節(jié)器、速度調(diào)節(jié)器
標(biāo)簽: 異步電機(jī) 分 矢量控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-06-17
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該系統(tǒng)是一款磁卡閱讀存儲(chǔ)器,根據(jù)用戶要求解決了普通閱讀器只能實(shí)時(shí)連接計(jì)算機(jī),不能單獨(dú)使用的問(wèn)題。而且針對(duì)作為特殊用途的磁卡,要求三道磁道都記錄數(shù)據(jù),并且第三磁道記錄格式與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的記錄格式不同時(shí),系統(tǒng)配套的應(yīng)用程序?qū)ζ渥隽苏_譯碼、顯示。 @@ 整個(gè)系統(tǒng)包括單片機(jī)控制的閱讀存儲(chǔ)器硬件部分,和配套使用的計(jì)算機(jī)界面應(yīng)用程序軟件部分。其中硬件電路包括磁條譯碼芯片、外部存儲(chǔ)器芯片、串口電平轉(zhuǎn)換芯片等等,所有的工作過(guò)程都是由單片機(jī)控制。我們這里選用紫外線擦除的87C52單片機(jī),電路使用的集成電路芯片都是采用SMT封裝器件,極大縮小了讀存器的體積,使用簡(jiǎn)單,攜帶方便。 @@ 磁條譯碼芯片采用的是中青科技有限公司出品的M3-230.LQ F/2F解碼器集成電路。該IC實(shí)現(xiàn)了磁信號(hào)到電信號(hào)的轉(zhuǎn)換。外部存儲(chǔ)器則是使用的8K Bytes的24LC65集成芯片,擴(kuò)展8片,總?cè)萘窟_(dá)到8×8K。 @@ MAXIM公司出品的MAX232實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)TTL電平到RS232接口電平的轉(zhuǎn)換,從而與計(jì)算機(jī)串口實(shí)現(xiàn)硬件連接。 @@ 計(jì)算機(jī)界面顯示程序采用當(dāng)今使用最廣的面向?qū)ο缶幊陶Z(yǔ)言Visual Basic 6.0版本(以后簡(jiǎn)稱VB),并且使用VB帶有的串口通信控件MScomm,通過(guò)設(shè)置其屬性,使其和下位機(jī)單片機(jī)協(xié)議保持一致,進(jìn)而進(jìn)行正確的串口通信。關(guān)于磁道上數(shù)據(jù)記錄的譯碼,則是通過(guò)對(duì)每條磁道上數(shù)據(jù)記錄進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),認(rèn)真分析,進(jìn)而得到了各條磁道各自的編碼規(guī)則,按照其規(guī)則對(duì)其譯碼顯示。這部分程序也是通過(guò)VB編程語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)的。另外,計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序部分還實(shí)現(xiàn)了對(duì)下位機(jī)讀存器的擦除控制。 @@關(guān)鍵詞:磁卡,閱讀存儲(chǔ)器,單片機(jī),串口通信,track3數(shù)據(jù)譯碼
上傳時(shí)間: 2013-08-05
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隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展,數(shù)據(jù)吞吐量急劇增長(zhǎng),要求有更高的傳輸速度,來(lái)滿足大量數(shù)據(jù)的傳輸,而原有的并行數(shù)據(jù)傳輸總線結(jié)構(gòu)上存在自身無(wú)法克服的缺陷,在高頻環(huán)境下容易串?dāng)_,而增大誤碼率。SATA串行總線技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。作為一種新型的總線接口,它提供了高達(dá)3.0Gbps的數(shù)據(jù)傳輸速率,使用8B/10B編碼格式,采用LVDS NRZ串行數(shù)據(jù)傳輸方式,有良好的抗干擾性能,有更強(qiáng)的達(dá)到32位的循環(huán)冗余校驗(yàn),并且提供了良好的物理接口特性,支持熱拔插,代表著計(jì)算機(jī)總線接口技術(shù)的發(fā)展方向。FPGA作為一種低功耗的半導(dǎo)體器件,在高頻工作環(huán)境中有優(yōu)良的性能,將處理器與低功耗FPGA結(jié)合起來(lái)使用是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)應(yīng)用的趨勢(shì),這樣能夠使得接口方案更加靈活。而在眾多FPGA器件中,Xilinx公司的Virtex-4平臺(tái)內(nèi)部集成了PowerPC高性能處理器,并且其中提供了Rocket IO MGT這種嵌入式的多速率串行收發(fā)器,能夠以6.25-622Mb/s的速度傳送數(shù)據(jù),并且支持包括SATA協(xié)議在內(nèi)的多種串行通信協(xié)議。 本文從物理層、鏈路層、傳輸層分析了SATA1.0技術(shù)的接口協(xié)議,在此基礎(chǔ)提出滿足協(xié)議需求和適合FPGA設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)方案,并給出總體設(shè)計(jì)框圖,依照FPGA的設(shè)計(jì)方法,采用Xilinx公司的Virtex-4設(shè)計(jì)了一個(gè)符合SATA1.0接口協(xié)議的嵌入式存儲(chǔ)裝置,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ),仿真運(yùn)行結(jié)果正常。
標(biāo)簽: SerialATA FPGA 嵌入式系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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CAN工業(yè)局域網(wǎng)也叫控制器局域網(wǎng),它屬于現(xiàn)場(chǎng)總線的范疇,是一種高速、可靠、并且對(duì)分布式實(shí)時(shí)控制應(yīng)用來(lái)說(shuō)是低成本的串行總線,它被廣泛用在分布式處理系統(tǒng)和實(shí)時(shí)控制工業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)中。本文介紹了CAN總線在電動(dòng)汽車故障診斷系統(tǒng)中的應(yīng)用方案,它具有通用性、可編程和智能化等特點(diǎn)。 本文首先介紹了電動(dòng)汽車的概念、國(guó)內(nèi)外故障診斷系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r及CAN總線的基本概念。通過(guò)對(duì)CAN總線通信原理的深入分析,建立了基于CAN總線的控制網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型,首次將iCAN協(xié)議應(yīng)用于電動(dòng)汽車低速CAN網(wǎng)絡(luò),并參照SAEJ1939協(xié)議建立了高速CAN應(yīng)用層協(xié)議。文中還介紹了所開發(fā)的CAN總線硬件平臺(tái),包括三個(gè)低速節(jié)點(diǎn),三個(gè)高速節(jié)點(diǎn)和一個(gè)中央控制器(網(wǎng)關(guān)服務(wù)器)。并詳細(xì)介紹了中央控制器(網(wǎng)關(guān)服務(wù)器)的開發(fā)過(guò)程及功能,中央控制器硬件采用PC+USBCAN卡的方案,上位機(jī)編程采用組態(tài)軟件MCGS,有利于協(xié)議的分析及信息的顯示與存儲(chǔ)。 中央控制器也是整車的故障診斷管理單元,本文分析了基于CAN總線的電動(dòng)汽車控制系統(tǒng)的故障診斷模式,對(duì)電控單元的故障監(jiān)測(cè)、診斷以及處理方法進(jìn)行了探討,提出了故障信息的編碼方式。并能將故障信息通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)保存起來(lái),通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)快速準(zhǔn)確地查找歷史故障信息,對(duì)當(dāng)前的故障判斷提供幫助,達(dá)到快速、準(zhǔn)確的找到故障原因并提供解決方案。 本論文所做的工作將有助于國(guó)內(nèi)的電動(dòng)汽車故障診斷分析系統(tǒng)的快速發(fā)展,為電動(dòng)汽車故障診斷提供了新的途徑,電動(dòng)汽車故障診斷分析系統(tǒng)具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景,并為今后這方面的研究提供了一個(gè)參考。
標(biāo)簽: CAN 總線 電動(dòng)汽車
上傳時(shí)間: 2013-06-23
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電源是電子設(shè)備的重要組成部分,其性能的優(yōu)劣直接影響著電子設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性。隨著電子技術(shù)的發(fā)展,電子設(shè)備的種類越來(lái)越多,其對(duì)電源的要求也更加靈活多樣,因此如何很好的解決系統(tǒng)的電源問(wèn)題已經(jīng)成為了系統(tǒng)成敗的關(guān)鍵因素。 本論文研究選取了BICMOS工藝,具有功耗低、集成度高、驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)電流模式的PWM控制原理,研究設(shè)計(jì)了一款基于BICMOS工藝的雙相DC-DC電源管理芯片。本電源管理芯片自動(dòng)控制兩路單獨(dú)的轉(zhuǎn)換器工作,兩相結(jié)構(gòu)能提供大的輸出電流,但是在開關(guān)上的功耗卻很低。芯片能夠精確的調(diào)整CPU核心電壓,對(duì)稱不同通道之間的電流。本電源管理芯片單獨(dú)檢測(cè)每一通道上的電流,以精確的獲得每個(gè)通道上的電流信息,從而更好的進(jìn)行電流對(duì)稱以及電路的保護(hù)。 文中對(duì)該DC-DC電源管理芯片的主要功能模塊,如振蕩器電路、鋸齒波發(fā)生電路、比較器電路、平均電流電路、電流檢測(cè)電路等進(jìn)行了設(shè)計(jì)并給出了仿真驗(yàn)證結(jié)果。該芯片只需外接少數(shù)元件就可構(gòu)成一個(gè)高性能的雙相DC-DC開關(guān)電源,可廣泛應(yīng)用于CPU供電系統(tǒng)等。 通過(guò)應(yīng)用Hspice軟件對(duì)該變換器芯片的主要模塊電路進(jìn)行仿真,驗(yàn)證了設(shè)計(jì)方案和理論分析的可行性和正確性,同時(shí)在芯片模塊電路設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,應(yīng)用0.8μmBICMOS工藝設(shè)計(jì)規(guī)則完成了芯片主要模塊的版圖繪制,編寫了DRC、LVS文件并驗(yàn)證了版圖的正確性。所設(shè)計(jì)的基于BICMOS工藝的DC-DC電源管理芯片的均流控制電路達(dá)到了預(yù)期的要求。
上傳時(shí)間: 2013-06-06
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多電平逆變器中每個(gè)功率器件承受的電壓相對(duì)較低,因此可以用低耐壓功率器件實(shí)現(xiàn)高壓大容量逆變器,且采用多電平變換技術(shù)可以顯著提高逆變器輸出電壓的質(zhì)量指標(biāo)。因此,隨著功率器件的不斷發(fā)展,采用多電平變換技術(shù)將成為實(shí)現(xiàn)高壓大容量逆變器的重要途徑和方法。本文選取其中一種極具優(yōu)勢(shì)的多電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)一級(jí)聯(lián)多電平變頻器作為研究對(duì)象,完成了其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、控制策略及測(cè)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 @@ 首先,對(duì)多電平變頻器的研究意義,國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀進(jìn)行了分析,比較了三種成熟拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的特點(diǎn),得出了級(jí)聯(lián)型多電平變頻器的優(yōu)點(diǎn),從而將其作為研究對(duì)象。對(duì)比分析了四種調(diào)制策略,確定載波移相二重化的調(diào)制方法和恒壓頻比的控制策略,進(jìn)行數(shù)學(xué)分析和理論仿真,得出了選擇的正確性及可行性。并指出了級(jí)聯(lián)單元個(gè)數(shù)與載波移相角的關(guān)系和調(diào)制比對(duì)輸出電壓的影響;完成了級(jí)聯(lián)變頻器數(shù)學(xué)模型的建立和死區(qū)效應(yīng)的分析。 @@ 其次,完成了相關(guān)硬件的設(shè)計(jì),包括DSP、CPLD、IPM的選型,系統(tǒng)電源的設(shè)計(jì)、檢測(cè)(轉(zhuǎn)速、電流、電壓、故障)電路的設(shè)計(jì)、通信電路的設(shè)計(jì)等。用Labwindows/CVI實(shí)現(xiàn)了上位機(jī)界面的編寫,實(shí)現(xiàn)了開關(guān)機(jī)、設(shè)定轉(zhuǎn)速、通信配置、電壓電流轉(zhuǎn)速檢測(cè)、電流軟件濾波、諧波分析。編寫了下位機(jī)DSP的串口通信、AD轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)速檢測(cè)(QEP)以及部分控制程序。 @@ 最后,在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上完成硬件和軟件的調(diào)試,成功的實(shí)現(xiàn)了變頻器載波移相SPWM的多電平輸出,并驅(qū)動(dòng)異步電機(jī)進(jìn)行了空載變頻試驗(yàn),測(cè)控界面能準(zhǔn)確的與下位機(jī)進(jìn)行通信,快捷的給定各種控制命令,并能實(shí)時(shí)的顯示變頻器的輸出頻率、輸出電壓和輸出電流,為實(shí)驗(yàn)調(diào)試增加了方便性,提高了工作效率。 @@關(guān)鍵詞:級(jí)聯(lián)多電平逆變器;載波移相;IPM;DSP;Labwindows/CVI;測(cè)控界面
標(biāo)簽: 級(jí)聯(lián) 電平變頻器 測(cè)控系統(tǒng)
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