從雙饋電機的基本工作原理出發,分析雙饋電機調速的特點,引入矢量控制技術,進行坐標變換,得出雙饋電機同步坐標系上的數學模型.用MATLAB的S函數建立雙饋電機仿真模型,對雙饋電機起動性能進行分析.對雙饋電機的調速性能進行了詳細討論,得知雙饋電機要完全進行調速必須實現MT軸轉子電壓矢量的完全解耦.為此我們確定雙饋電機調速時的矢量控制策略即轉子電流定向的矢量控制.在進行定子磁場定向后,保持轉子電流與定子磁鏈相垂直,進行轉子電流定向.雙饋電機轉子電流定向矢量控制調速系統完全分為兩個通道,解除了雙饋電機的內部耦合,實現電機的勵磁電流與轉距電流的分別控制,使雙饋電機的調速性能優異.試驗證明調速系統具有變頻器功率小、功率因數高、動態性能好、調速范圍廣等優點,適用于風機、泵類負載的調速,有良好的工業應用前景.
上傳時間: 2013-07-02
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超聲波電機(Ultrasonic Motor,簡稱USM)是近二十年來發展起來的一種新型驅動裝置,該電機不同于傳統的電磁感應電機,它是利用壓電陶瓷的逆壓電效應激發超聲振動,借助彈性體諧振放大,通過摩擦耦合產生旋轉運動或直線運動.這種電機的具有響應快、結構緊湊、低轉速、大力矩、不受電磁干擾、斷電自鎖等優點,在微型機械、機器人、精密儀器、家用電器、航空航天、汽車等方面有著廣泛的應用前景.隨著超聲波電機的推廣應用和產業化發展的需要,對超聲波電機的驅動和控制技術的研究就非常必要了,小型化、通用化、高性能的驅動電源和簡單而又實用的控制技術已成為國內外研究的熱點.該文對于單一的定位控制,研究一種簡單且控制精度高的控制算法,結合所研制的縱扭復合型超聲波電機樣機,實現了高精度(0.010度)的定位控制,另對基于高性能DSP的驅動電源進行了初步的探討和研究,研制了通用性較高的驅動電源.該文開展的主要研究工作和取得的成果如下:1.簡要地介紹了超聲波電機的原理、發展歷史和特點,重點分析了超聲波電機驅動電源和定位控制的研究進展和存在的問題,從而引出該碩士論文的研究意義和主要內容.2.從理論和實驗上揭示這種電機具有的高分辨率和步進特性實質,提出了利用此特性實現高精度的定位控制策略——步進定位法,并分析了影響其定位精度的因素,結合所研制的縱扭復合型超聲波電機樣機,實現了高精度(0.010度)的定位控制,并確定了相關控制參數的選擇準則.3.簡要介紹了常用開關變換器結構,設計了以MOSFET為開關器件的半橋式逆變功率電路.介紹了高性能DSP(TMS320LF2407)為核心的控制信號發生電路和以UC3842為控制芯片的可調壓直流電源,結合控制電路和功率變換電路獲得了驅動超聲波電機所需兩項幅值、頻率、相位可調的交變方波,具有較高的通用性,為進一步開展運用較復雜控制策略的超聲波電機位置和速度伺服控制研究打下一定基礎.
上傳時間: 2013-04-24
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永磁無刷直流電動機體積小,功率密度高,控制性能好,效率很高,在工業、車輛、家電、計算機及軍事等諸多領域得到廣泛應用,尤其在電動車應用領域倍受青睞,是當前電動車電動機研發的熱點.可以預見,隨著永磁材料和電力電子器件的價格的進一步降低,以及無刷直流電機驅動的理論研究和實踐應用的不斷完善和提高,永磁無刷直流電機及其控制系統將在很多場合有廣泛的應用前景.該文通過大量的文獻資料閱讀,在對永磁無刷直流電機的發展和現狀有了一個整體了解的基礎上,針對復合式轉子結構永磁無刷直流電機研制了一套弱磁恒功率控制系統,提出一種"雙??刂?quot;的控制策略,成功的實現了基速以下恒轉矩控制,基速以上弱磁恒功率控制.該文的主要內容包括:首先介紹了永磁無刷直流電機的應用現狀和基本原理,以及永磁無刷直流電機弱磁恒功率控制運行機理和難點;其次,對采用復合式永磁無刷直流電機本體的弱磁控制,詳述了其本體結構和整套控制系統,給出了硬件電路和軟件編程,提出了相關控制策略;最后,系統成功運行,獲得了相關實驗數據和波形,驗證了控制策略和系統設計的正確性.
上傳時間: 2013-04-24
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隨著中國經濟的迅速發展,能源問題在當今社會中受到越來越多的關注.能量回饋系統可以在減緩矛盾方面發揮重要作用,無論在減少能源的浪費方面或是在新能源的利用開發上.主要運用在功率電子負載、分布式發電和電機制動能饋等場合.該文主要研究了能量回饋系統.電力電子的逆變技術是能量回饋系統的核心部分,該文講述了電壓型逆變電路和電流型逆變電路在能量回饋系統中的工作實現原理.電壓型逆變電路是該文的重點,針對中國電網的形式,對單相和三相逆變電路作了分析,討論了幾種控制策略的選擇,提出間接電流控制中相位幅值分別控制方法和直接電流控制中滯環控制方法在逆變器并網中的實現意義.電流型有源逆變利用移相調節,適合大功率場合.文章的最后部分比較分析電流型和電壓型電路的性能特點.數字化是控制領域發展的趨勢,在具體實現能量回饋系統的過程中,該文也充分運用數字式控制方式.在電流型逆變系統中,運用可編程序控制器(PLC)作為控制核心,并在MCGS組態平臺實現和工控機的通訊.在電壓型逆變系統中,將數字信號處理器(DSP)作為控制中心,實現外圍電路工作及其控制.在以上基礎上,分別研制了一臺大功率晶閘管電流型有源逆變器和一臺電壓型并網逆變器.
上傳時間: 2013-06-20
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永磁無刷直流電動機是一種先進的集電力電子變換器與永磁電機本體于一體的機電一體化系統,它既具備交流電動機結構簡單、運行可靠、維護方便的一系列優點,又具備直流電動機運行效率高、無勵磁損耗以及調速性能好的諸多特點.正是由于這些原因,自上世紀末起,逐漸形成永磁無刷直流電機的研究熱潮.在此背景下,本文以此為課題,對永磁無刷直流電機系統進行了一些理論分析和實踐應用.本文首先在綜合國內外有關文獻的基礎上,分析了永磁無刷直流電機的發展歷程、現狀和趨勢,提出了目前存在的一些問題.介紹了永磁無刷直流電機的結構和運行原理,推導出永磁無刷直流電機的數學模型.針對永磁無刷直流電機的轉矩脈動,本文詳細分析了各種調制斬波方式對注入電機電流以及轉矩脈動的影響,比較分析各種斬波方式下系統運行情況,提出一種有利于減少轉矩波動的斬波方式.同時,本文還提出了一種回饋制動的方式,進一步提升系統性能,節約能源.在大型永磁電機磁極設計中,通常采用多塊磁鋼來組成勵磁磁極.考慮到磁鋼本體的分散性和加工誤差,本文從工程實際應用出發,提出了一種磁鋼優化配置方法,保證每個磁極中各段磁鋼產生的合成磁密幅值接近相等且通量均衡,從電機本體設計角度上提高系統性能.本文在理論分析基礎上,以單片機和功率智能模塊為硬件平臺,實現了一套多相永磁無刷直流電機系統.針對理論分析,進行了各種方案的比較分析,經過試驗結果和仿真分析結果,進一步支持了論證了理論分析正確性和實用性.同時,對于實際應用中的一些問題,本文也做了一些工作,提出一些分析和改進.
上傳時間: 2013-08-04
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動力傳動中的直線往復運動往往是通過旋轉運動在傳動裝置的作用下實現的。因此,頻繁的高速和低速的傳遞運動裝置的較好選擇是直線開關磁阻電機(LSRM)。但是,這種電機很少得到運用,這是因為LSRM的數學模型很難準確建立,它的固有的牽引力脈動(類似于旋轉開關磁阻電機的轉矩脈動)也很難克服,因而控制起來比較困難。隨著電力電子技術和數字技術的發展,直線開關磁阻電機以其簡單結實的電機結構、優越的性能和經濟指標,近年來受到學術界的極大關注,不少大學和研究機構都開展了研究工作,取得了一定的成就。本文在“通過先進的控制策略簡化機械裝置”的指導思想下,結合目前國際學術界的最新研究成果,對直線開關磁阻電機的理論、結構設計和系統仿真進行了一系列的研究。 本文從最基本的理論公式推導出直線開關磁阻電機的數學模型,并在此基礎上結合具體參數進行電機的結構設計,分析了各參數的靜態特性,推導出動態方程和傳遞函數,建立了非線性動態模型,利用該模型進行系統的動態特性分析,給出仿真結果;對系統進行優化,提出了一種簡單可行的參數選擇方法。仿真結果表明,其動態響應性能明顯提高。在分析常用功率變換器的基礎上,引進軟開關技術,用來降低電機的損耗和脈動。采用TMS320VC33進行數據處理,給出了與DSP相連接的相關檢測電路。 為了降低和消除開關磁阻電機的脈動和噪聲,本文利用滑模變結構控制具有快速響應和對外部變化不靈敏等優點,設計了LSRM滑模變結構控制系統。仿真結果表明,其效果明顯。 本文研究的目的在于把直線電機的結構和開關磁阻電機的原理和控制方式結合起來,對直線開關磁阻電機進行深入的分析,并在動態特性上進行較多的理論和仿真分析,在保持開關磁阻電機固有的優點上,進一步簡化電機的結構,使之能在一些特殊場合使用,以提高整個傳動系統的效率。 研究結果表明,直線開關磁阻電機的結構十分簡單,控制策略相對成熟,因而直線開關磁阻電機的研究和推廣運用是很有前途的。
上傳時間: 2013-06-20
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這是西門子變頻器的資料,介紹運動原理、技術、接口、變頻器和電機的選擇等參數
標簽: 變頻器
上傳時間: 2013-06-05
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本文提出了一種LED發光顯示牌的設計方案制作燈箱,其具有無燈絲光源、無逆變器能量消耗和系統直流供電等優點。LED發光顯示牌是LED在照明領域中的 一個重要應用,設計原理基于Notebook的液晶顯示器,是將點光源轉換成面光源的科技產品。為增強顯示牌的發光效果,在設計中還合理地應用到了光學級 PMMA導光板、反射膜和擴散膜等材料,并對它們的特性及其在系統中的作用進行了詳細的理論分析。同時在分析大量實驗數據的基礎上,證明了設計方案 的可行性。 系統中的太陽電池、蓄電池、負載LED的優化匹配也是一個值得研究的問題。本文從容量、功率匹配等方面對系統進行了優化設計。 太陽能發電和常規能源發電不同,它具有隨機不確定性。而這種時變性又增加了系統的不穩定性因素。本文根據課題的要求提出了一種應用于光伏照明 系統的充放電控制器的設計方案,較好地解決了系統中太陽電池輸出能量不穩定的缺陷,同時還對蓄電池和負載LED進行各種控制和保護。最后,給出了硬 件電路的設計和軟件算法,并提供了相關實驗數據和波形。
上傳時間: 2013-06-20
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感應電機雙饋調速系統是一種性能優越的電力拖動控制系統,它不僅降低了功率變換器的額定功率,而且能夠通過調節轉子電壓的幅值、相位和頻率來實現電機定子側功率因數的調節。由于系統控制方法的靈活性和多樣性,使得雙饋電機在工業傳動領域、風力發電以及抽水蓄能電站中擁有廣闊的應用前景。 本文主要對雙饋電機矢量控制系統進行了相關研究。首先,比較雙饋調速系統和傳統的異步電機變頻調速系統的異同點,闡述了雙饋電機的工作原理,各種不同的磁場定向控制方式,并分析了它的穩態特性;接著,利用雙饋調速系統控制方法靈活多樣的特點,構建了一套交直交變換器勵磁的矢量調速系統,系統模型建立在以轉子磁鏈定向了同步旋轉的坐標軸系中,可以實現雙饋電機轉速與無功功率的解耦控制,同時,控制交直交變換器能量的雙向流動,雙饋電機可以在超同步、亞同步方式下運行,通過計算機仿真,驗證了這種控制方式的可行性和正確性;隨后,闡述了雙饋電機的功角特性,通過功角特性分析了電機的靜態穩定性,并建立了雙饋電機的開環電壓控制、開環電流控制以及矢量控制的小信號模型,對上述幾種控制方式下的雙饋電機暫態穩定性進行了深入研究;最后,綜合上述討論結果,設計了雙饋電機的控制系統硬件部分,并給出了部分軟件設計流程。
上傳時間: 2013-07-25
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超級電容器是一種介于電池和靜電電容之間的新型儲能元件,其功率密度比電池高數十倍,能量密度比靜電電容高數十倍。具有充放電速度快、對環境無污染、循環壽命長等優點,有希望成為21世紀的新型綠色能源。 設計了一個主回路以BUCK降壓電路為主,控制回路以單片機89C51為核心的超級電容器充放電測試系統,用于測試超級電容器充放電性能。本系統通過檢測超級電容器的端電壓、電流和溫度,并將采集到的信號由ADC0809轉換為數字信號,送入89C51分析處理后,再經DAC0832輸出,調節脈寬調制器TL494的電壓信號,調整PWM的輸出值,控制BUCK轉換電路中MOSFET功率開關的占空比,從而改變輸出直流電壓的大小,實現恒流控制。超級電容器充電方法采用分階段恒流充電,依照充電狀態的不同,適時調整充電電流大小,避免過充電造成超級電容器損害。在其控制方法和實現手段上,主要通過單片機的設定值與實測值的比較來控制電路的輸出,也可以通過模糊控制技術來實現,并用MATLAB進行了仿真實驗,仿真結果證明采用模糊控制能夠取得更好的效果。在整個系統的保護功能方面,采用了過壓、過流以及過熱等的保護方法,實現軟硬件對系統的保護。 利用本測試系統可以對超級電容器進行恒電流充放電,其充放電曲線基本上呈現線性。模糊控制能針對電容器充電狀態的不同,適時給予不同的充電電流,不至于發生大電流過充造成超級電容器受損的情況,確保使用壽命。 解決了系統的電磁兼容,從而能夠保證系統能夠安全可靠地工作。在電路裝置硬件電路、軟件以及印制電路板設計中所采取了一些抗干擾措施,可以有效地預防一些干擾帶來的誤差,提高了系統的可靠性和穩定性。
上傳時間: 2013-04-24
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