永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)是一種集電機(jī)和電子一體化的高新技術(shù)產(chǎn)品,它以其體積小、重量輕、慣量小、控制簡(jiǎn)單和動(dòng)態(tài)性能好等優(yōu)良特性,被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、交通、消費(fèi)電子、航空航天、軍事等領(lǐng)域,對(duì)永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)的研究具有十分重要的意義。 通常的永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)由永磁同步電動(dòng)機(jī)、逆變器以及安裝在轉(zhuǎn)子軸上的位置傳感器構(gòu)成。逆變器的驅(qū)動(dòng)信號(hào)與轉(zhuǎn)子位置信號(hào)同步從而保證在任意的速度下定子繞組電流與轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)同步。 本文系統(tǒng)研究了永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)本體及驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng),取得了有價(jià)值的研究成果。 1)本文查閱了大量的文獻(xiàn)資料,全面總結(jié)和分析了永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)的研究現(xiàn)狀,闡述了永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行和控制機(jī)理。 2)在分析永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)的性能與運(yùn)行原理的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了以PIC16F877A單片機(jī)為核心的永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng),并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。 3)利用Matlab/Simulink對(duì)永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)建立動(dòng)態(tài)仿真模型,結(jié)合實(shí)驗(yàn)所得參數(shù)進(jìn)行仿真,結(jié)果證明所建仿真模型的正確性和有效性。 4)在Matlab下對(duì)永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)可能會(huì)出現(xiàn)的各種故障進(jìn)行了仿真研究,表明了永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)具有良好的容錯(cuò)性能。 5)基于磁路法設(shè)計(jì)了一套永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)的電磁設(shè)計(jì)程序,給出了計(jì)算實(shí)例。 6)給出了計(jì)及齒槽影響的永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)電感參數(shù)的解析計(jì)算,與有限元法計(jì)算結(jié)果對(duì)比,表明此方法的正確性和精確性;在星形連接的兩兩導(dǎo)通方式下,分析計(jì)算得到計(jì)及繞組電感的永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)的平均電流穩(wěn)態(tài)電路模型,結(jié)果表明計(jì)及電感參數(shù)的電樞電流較小,轉(zhuǎn)速相應(yīng)降低;推導(dǎo)出了在三角形連接的兩兩導(dǎo)通方式下,計(jì)及繞組電感的相電流解析式。
標(biāo)簽: 無刷直流電動(dòng)機(jī) 仿真研究
上傳時(shí)間: 2013-04-24
上傳用戶:熊少鋒
隨著非線性負(fù)載在電網(wǎng)應(yīng)用中的不斷增加,給電網(wǎng)造成的諧波污染日益嚴(yán)重,已成為影響電能質(zhì)量的重要因素之一。與無源濾波器相比,有源濾波器具有濾波特性好,受電網(wǎng)阻抗影響小,可同時(shí)補(bǔ)償諧波和無功等優(yōu)點(diǎn),所以,有源電力濾波裝置作為一項(xiàng)有效措施,被廣泛地研究和應(yīng)用。 本文首先介紹了諧波產(chǎn)生及其嚴(yán)重的危害性,綜述了國(guó)內(nèi)外電力系統(tǒng)諧波抑制技術(shù)的發(fā)展概況以及有源電力濾波器在諧波抑制中的應(yīng)用前景。闡明了以DSP為核心控制芯片的有源電力濾波器數(shù)字控制系統(tǒng)的特點(diǎn)。介紹了有源電力濾波器的結(jié)構(gòu)和工作原理,在瞬時(shí)無功功率理論的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了諧波電流的檢測(cè)方案,提出了有源電力濾波器全數(shù)字化控制系統(tǒng)的實(shí)施方案,包括信號(hào)調(diào)理、過零檢測(cè)、交流采樣、鎖相和濾波等,同時(shí)給出部分程序框圖及程序和程序運(yùn)行結(jié)果。為了進(jìn)行更加深入的理論分析,本文在MATLAB的SIMULINK仿真環(huán)境下建立了有源電力濾波器系統(tǒng)的仿真模型,并對(duì)諧波電流檢測(cè)方法進(jìn)行了仿真對(duì)比。同時(shí),重點(diǎn)進(jìn)行了軟件設(shè)計(jì),包括數(shù)字鎖相環(huán)、低通濾波器等,程序運(yùn)行結(jié)果取得了令人滿意的效果。 本文以三相并聯(lián)有源電力濾波器為研究對(duì)象,設(shè)計(jì)了基于DSP芯片的數(shù)字化控制方案,該方案用一片DSP芯片TMS320F2812實(shí)現(xiàn)諧波指令電流計(jì)算和控制環(huán)節(jié)。并詳細(xì)介紹了該控制方案的軟件設(shè)計(jì)。 從目前國(guó)外的研究和使用情況來看,有源電力濾波器具有廣闊的應(yīng)用前景。本題目今后的重點(diǎn)發(fā)展方向是進(jìn)行實(shí)用化研究。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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論文分析了混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作原理和運(yùn)行特性。采用簡(jiǎn)化的磁網(wǎng)絡(luò)模型,推導(dǎo)了建立二相混合式步進(jìn)電機(jī)數(shù)學(xué)模型的關(guān)系式。并對(duì)步進(jìn)電機(jī)的多種驅(qū)動(dòng)技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的研究,著重分析和論述了正弦脈寬調(diào)制細(xì)分驅(qū)動(dòng)技術(shù)。文中對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、硬件電路設(shè)計(jì)及驅(qū)動(dòng)軟件編程進(jìn)行了研究和實(shí)現(xiàn),并給出了系統(tǒng)性能實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 步進(jìn)電機(jī)的使用離不開步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器,驅(qū)動(dòng)器的優(yōu)劣影響著步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行性能。傳統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)方式側(cè)重于使步進(jìn)電機(jī)繞組電流以盡可能短的時(shí)間上升到額定值,以提高電機(jī)高速運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)矩,一般步距角較大,且造成低速運(yùn)行時(shí)的振動(dòng)和噪聲加大。針對(duì)此問題,開發(fā)出一種新型的基于單片機(jī)的多細(xì)分二相混合式步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。該驅(qū)動(dòng)器以二相混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)運(yùn)行特性為出發(fā)點(diǎn),主要分為數(shù)字控制部分、GAL片邏輯綜合信號(hào)處理單元、SG3525恒流控制電路、驅(qū)動(dòng)功放電路、過流保護(hù)及反饋電路和系統(tǒng)供電電源模塊等。采用專用集成芯片和可編程邏輯器件,以8位單片機(jī)AT89C51為控制核心,實(shí)現(xiàn)恒流控制、正/反轉(zhuǎn)運(yùn)行、過流保護(hù)和多檔位細(xì)分等功能。在器件選型和軟、硬件設(shè)計(jì)方面兼顧了性能與成本等因素,性價(jià)比較高且通用性強(qiáng)。 該驅(qū)動(dòng)器樣機(jī)已完成制作并進(jìn)行了聯(lián)調(diào)測(cè)試,文中給出了測(cè)試結(jié)果并對(duì)所測(cè)波形進(jìn)行了分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計(jì)合理可行,各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。它與混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)配套可以明顯地改善步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行性能,拓寬其應(yīng)用領(lǐng)域。
標(biāo)簽: 分 步進(jìn)電機(jī) 驅(qū)動(dòng)器
上傳時(shí)間: 2013-06-07
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介紹了單相全橋逆變器的工作原理, 闡述產(chǎn)生SPWM波和實(shí)現(xiàn)PI 控制的算法, 給出以DSP(數(shù)字信號(hào)處理器) 實(shí)現(xiàn)控制的軟件流程。實(shí)驗(yàn)表明利用軟件完成逆變器控制是可行的
標(biāo)簽: 正弦 逆變器控制 軟件設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-06-30
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基于TMS320F2812的三相異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-07-10
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基于TMS320F2812高精度跟蹤伺服控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-08-03
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勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)是同步發(fā)電機(jī)的重要組成部分,對(duì)同步發(fā)電機(jī)乃至電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行有著重要影響。隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷增大,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式日趨復(fù)雜,對(duì)同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性、穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性和靈活性提出了更高的要求。本文根據(jù)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的國(guó)內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì),研究開發(fā)了以TMS320F2812芯片為控制核心的同步發(fā)電機(jī)DSP勵(lì)磁調(diào)節(jié)器。 本文首先介紹了數(shù)字勵(lì)磁的發(fā)展歷程、特點(diǎn)及應(yīng)用范圍,然后介紹了同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r及趨勢(shì),提出了基于數(shù)字信號(hào)處理器 TMS320F2812 控制的絕緣柵雙極晶體管(IGBT)微機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)方案。 在詳細(xì)解釋功率器件 IGBT 和控制器件TMS320F2812芯片基礎(chǔ)上,提出了勵(lì)磁系統(tǒng)的主要硬件設(shè)計(jì)及軟件實(shí)現(xiàn)方法;完成了IGBT勵(lì)磁裝置主回路和 IGBT 保護(hù)及驅(qū)動(dòng)單元的設(shè)計(jì);進(jìn)行調(diào)節(jié)器硬件設(shè)計(jì),給出了硬件原理圖和軟件流程圖;利用TMS320F2812芯片強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力和豐富的片內(nèi)外設(shè)和高速的實(shí)時(shí)處理能力,用單片系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了交流采樣、變速積分 PID控制算法、PWM功率調(diào)節(jié)和系統(tǒng)保護(hù)等功能。TMS320F2812芯片的引入,大大簡(jiǎn)化了勵(lì)磁控制器的硬件結(jié)構(gòu),提高了勵(lì)磁系統(tǒng)的抗干擾能力和可靠性。 最后,為驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的有效性和控制效果,采用 MATLAB 中 SIMULINK 仿真平臺(tái),設(shè)計(jì)了勵(lì)磁控制系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的仿真模型。仿真結(jié)果表明,采用 TMS320F2812的同步發(fā)電機(jī)IGBT勵(lì)磁系統(tǒng)具有響應(yīng)快速、調(diào)節(jié)靈敏、控制性能優(yōu)良等特點(diǎn)。
上傳時(shí)間: 2013-07-29
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隨著采煤自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展,對(duì)煤礦井下供電系統(tǒng)可靠性、安全性和連續(xù)性的要求越來越高的要求,因此對(duì)礦用隔爆型高壓開關(guān)智能綜合保護(hù)系統(tǒng)的研究具有重要的理論和應(yīng)用價(jià)值。隨著微機(jī)保護(hù)的發(fā)展,一些新的保護(hù)原理和方案,受到越來越多的關(guān)注,并逐步得到實(shí)際應(yīng)用。然而這些新方法在改善保護(hù)性能的同時(shí)也對(duì)微機(jī)保護(hù)裝置的計(jì)算精度、速度和尋址空間等提出了更高的要求,因而也對(duì)構(gòu)成微機(jī)保護(hù)裝置的硬件平臺(tái)提出了更高的要求。針對(duì)以上問題本文提出了一種新的微機(jī)保護(hù)設(shè)計(jì)方案,設(shè)計(jì)了一種基于DSP 和單片機(jī)雙CPU 結(jié)構(gòu)的微機(jī)保護(hù)系統(tǒng),并應(yīng)用于高壓開關(guān)裝置當(dāng)中DSP 作為主CPU 芯片主要完成數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和保護(hù)等功能,8051 作為從CPU 主要完成鍵盤處理、液晶顯示處理和通訊等人機(jī)對(duì)話功能。此雙核結(jié)構(gòu)具有并行工作,分工明確的優(yōu)點(diǎn),既保證了繼電保護(hù)的速動(dòng)性,選擇性、靈敏性和可靠性,又實(shí)現(xiàn)了實(shí)施測(cè)量的高精度。 本文首先根據(jù)礦井高壓電網(wǎng)的實(shí)際情況,從理論上分析了礦井高壓電網(wǎng)常見故障的電氣特征,并參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定了相應(yīng)的保護(hù)原理和動(dòng)作指標(biāo),尤其是針對(duì)礦井供電系統(tǒng)中普遍采用中性點(diǎn)不接地的情況,采用了“基于零序功率方向型”的選擇性漏電保護(hù)原理。然后分析了交流采樣、直流采樣方法的優(yōu)缺點(diǎn),確定了高壓防爆開關(guān)保護(hù)系統(tǒng)的采樣方式。 保護(hù)系統(tǒng)的硬件是實(shí)現(xiàn)保護(hù)原理的平臺(tái),其穩(wěn)定性和可靠性直接影響到保護(hù)功能的實(shí)現(xiàn)。本微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)是基于DSP 和單片機(jī)的雙CPU 微機(jī)線路綜合保護(hù)測(cè)控裝置,DSP 的采用大大提高了保護(hù)裝置的數(shù)據(jù)處理速度,雙CPU 結(jié)構(gòu)大大提高了裝置的可靠性。另外,該裝置不僅可以完成繼電保護(hù)功能,而且緊隨當(dāng)前電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展的需要,還可以完成測(cè)量、控制、數(shù)據(jù)通訊的功能,亦即實(shí)現(xiàn)保護(hù)、控制、測(cè)量、數(shù)據(jù)通訊一體化。
標(biāo)簽: 隔爆型 保護(hù)系統(tǒng) 高壓開關(guān)
上傳時(shí)間: 2013-05-17
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微型燃微型燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)組由渦輪機(jī)、壓縮機(jī)、燃燒室、回?zé)崞鳌⑤S承、高速發(fā)電機(jī)、電力變換系統(tǒng)、噴油系統(tǒng)等部分組成。它是一種環(huán)保型發(fā)電裝置,它可用作常規(guī)機(jī)組或緊急備用電源,也可以用于分布式發(fā)電及冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)、汽車混合動(dòng)力系統(tǒng)和微型燃機(jī)-燃料電池聯(lián)合系統(tǒng)等領(lǐng)域。因此,研究這種動(dòng)力裝置具有很重要的實(shí)用意義。 本文在分析了微型燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)組及其控制技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,根據(jù)設(shè)計(jì)要求,機(jī)組控制系統(tǒng)應(yīng)能保證機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行,保證機(jī)組在任何情況下,不發(fā)生超溫、超轉(zhuǎn)現(xiàn)象。同時(shí)應(yīng)考慮機(jī)組從點(diǎn)火、加速、直至額定運(yùn)行過程中,使機(jī)組能夠充分預(yù)熱,以降低對(duì)機(jī)組的熱沖擊,提高機(jī)組壽命。機(jī)組轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速達(dá)到95%額定轉(zhuǎn)速后投入按額定轉(zhuǎn)速控制的閉環(huán)控制,保證發(fā)電機(jī)輸出電壓和電力輸出單元穩(wěn)定工作。當(dāng)發(fā)生一般性故障(按給定列表)且為無人職守狀態(tài)時(shí),機(jī)組控制系統(tǒng)應(yīng)正常停車:當(dāng)機(jī)組發(fā)生一般性故障且為有人職守時(shí),機(jī)組控制系統(tǒng)應(yīng)發(fā)出聲光報(bào)警。當(dāng)機(jī)組發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)機(jī)組控制系統(tǒng)應(yīng)發(fā)出聲光報(bào)警并緊急停車。同時(shí)還應(yīng)考慮設(shè)置機(jī)組調(diào)試時(shí)所需的與其它通信的數(shù)據(jù)接口。提出了微型燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。 根據(jù)確定的方案和工程實(shí)際要求,完成了控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、硬件和軟件的設(shè)計(jì)。以西門子S7-300PLC及相關(guān)的開關(guān)量輸入模塊、開關(guān)量輸出模塊、模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊作為發(fā)電機(jī)組的中心控制單元。完成了各PLC模塊硬件連接電路的設(shè)計(jì),以及系統(tǒng)供電電路的設(shè)計(jì),并完成了微型燃機(jī)發(fā)電機(jī)組的起動(dòng)控制、檢測(cè)報(bào)警及停車控制的軟件設(shè)計(jì)。編程采用梯形圖語言,使程序更具可讀性。 本文采用德國(guó)西門子S7-300PLC及配套的I/0卡件作為微型燃機(jī)控制系統(tǒng)的主控制器;選用沈陽工業(yè)大學(xué)研制的全自動(dòng)浮動(dòng)式充電器作為電機(jī)的啟動(dòng)直流電源;采用啟停自鎖邏輯解決了在停車后徹底切斷電瓶負(fù)載的問題。
標(biāo)簽: PLC 發(fā)電機(jī)組 控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù),是繼矢量控制技術(shù)之后出現(xiàn)的又一種新的控制思想,其控制手段直接,系統(tǒng)響應(yīng)迅速,具有優(yōu)良的靜、動(dòng)態(tài)特性,系統(tǒng)魯棒性好,因而受到了普遍關(guān)注并得到了迅速發(fā)展。 本論文從交流調(diào)速技術(shù)的發(fā)展開始,分析了異步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制的基本原理,推導(dǎo)了u-l、i-n兩種磁鏈模型,并對(duì)這兩種磁鏈模型的適應(yīng)范圍和特點(diǎn)進(jìn)行了分析,然后推導(dǎo)了在全速范圍都適用的u-n模型。u-n模型的特點(diǎn)是:低速下工作于i-n模型,高速下工作于u-i模型,高低速之間自然過渡,加之引入電流調(diào)節(jié)器對(duì)電流觀測(cè)值進(jìn)行補(bǔ)償,大大提高了模型的觀測(cè)精度。 然后以交流電力機(jī)車為例,介紹了直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)在交流調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用,并根據(jù)電力機(jī)車的牽引特性,設(shè)計(jì)了不同的控制策略: (1)低速區(qū):采用圓形磁鏈的直接轉(zhuǎn)矩控制; (2)高速區(qū):采用六邊形磁鏈的直接轉(zhuǎn)矩控制; (3)弱磁區(qū):通過改變磁鏈給定值來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩,實(shí)現(xiàn)恒功率調(diào)節(jié)。 同時(shí)應(yīng)用MATLAB/SIMULINK軟件建立了直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的仿真模型,并得出了仿真結(jié)果,驗(yàn)證了該方法的正確性。 最后介紹了無速度傳感器的直接轉(zhuǎn)矩控制方法,推導(dǎo)了基于模型參考自適應(yīng)(MRAS)理論的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的辨識(shí)方法,建立了轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的辨識(shí)模型,并得到了仿真結(jié)果。
標(biāo)簽: 直接轉(zhuǎn)矩 控制技術(shù) 交流調(diào)速系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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