矢量控制變頻調(diào)速系統(tǒng)是國內(nèi)當(dāng)前電氣傳動(dòng)和自動(dòng)化領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)和技術(shù)攻堅(jiān)的難點(diǎn)。矢量控制技術(shù)作為一種先進(jìn)的控制策略,是在電機(jī)統(tǒng)一理論、機(jī)電能量轉(zhuǎn)換和坐標(biāo)變換理論的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,具有先進(jìn)性、新穎性和實(shí)用性的特點(diǎn)。其思想就是將異步電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型通過坐標(biāo)變換,將定子電流矢量分解為按轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向的兩個(gè)直流分量并分別加以控制,從而實(shí)現(xiàn)磁通和轉(zhuǎn)矩的解耦控制,以期達(dá)到獨(dú)立控制電機(jī)轉(zhuǎn)矩的效果。 本課題基于矢量控制的基本原理,采用TI公司最先進(jìn)的電機(jī)控制專用DSP芯片TMS320F2812,開發(fā)出了一套基于轉(zhuǎn)子磁鏈位置估計(jì)和轉(zhuǎn)子速度估計(jì)的電流轉(zhuǎn)速雙閉環(huán)的轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向直接矢量控制變頻調(diào)速系統(tǒng),并實(shí)現(xiàn)了實(shí)際運(yùn)行,初步達(dá)到了產(chǎn)品化的目標(biāo)。主要的工作如下: (1)從電機(jī)數(shù)學(xué)模型和坐標(biāo)系變換入手,采用電流轉(zhuǎn)速雙閉環(huán)的轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向直接矢量控制方案,深入探討了SVPWM和矢量控制的基本原理,并完成了調(diào)速系統(tǒng)的功能框圖; (2)基于TI公司的DSP芯片TMS320F2812和MITSUBISHI的IPM模塊PM50RSA120,設(shè)計(jì)了調(diào)速系統(tǒng)的硬件電路,包括控制電路,驅(qū)動(dòng)電路,電源電路和操作面板電路等; (3)設(shè)計(jì)了基于轉(zhuǎn)子磁鏈位置估計(jì)和速度估計(jì)的電流轉(zhuǎn)速雙閉環(huán)的轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向直接矢量控制變頻調(diào)速系統(tǒng)的軟件部分,給出了調(diào)速系統(tǒng)的軟件流程圖和各子模塊的具體實(shí)現(xiàn); (4)采用先進(jìn)的自適應(yīng)Fuzzy-PI調(diào)節(jié)器來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的PI調(diào)節(jié)器作為速度控制器,取得了較好的控制效果; (5)搭建了整個(gè)變頻調(diào)速實(shí)驗(yàn)平臺(tái),進(jìn)行了整機(jī)測(cè)試,給出了實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論。 該系統(tǒng)已經(jīng)成功應(yīng)用于矢量變頻器成品生產(chǎn)中,在北京天華博實(shí)電氣有限公司的變頻器生產(chǎn)車間進(jìn)行了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)表明,該系統(tǒng)具有良好的動(dòng)靜態(tài)性能,運(yùn)行穩(wěn)定,抗干擾能力強(qiáng),獲得用戶好評(píng),不失為一套具有先進(jìn)性、新穎型、實(shí)用性的高性能變頻調(diào)速系統(tǒng)。
標(biāo)簽: 異步電動(dòng)機(jī) 變頻調(diào)速系統(tǒng) 矢量控制
上傳時(shí)間: 2013-05-25
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隨著現(xiàn)代電力系統(tǒng)向大容量、高電壓方向發(fā)展,廣泛用于大型發(fā)電機(jī)組測(cè)量和保護(hù)用的大電流互感器的研制就變得很緊迫。考慮到大電流互感器具有大電流、強(qiáng)電磁干擾和多相運(yùn)行等特點(diǎn),在設(shè)計(jì)大電流互感器時(shí),必須采取有效的屏蔽措施,屏蔽來自鄰相的雜散磁通。傳統(tǒng)的屏蔽方案是采用金屬屏蔽罩,盡管有效,但設(shè)備笨重。本文中,作者對(duì)有外層屏蔽繞組的大電流互感器進(jìn)行了各種研究。 大電流互感器采用繞組屏蔽方式后,如何優(yōu)化設(shè)計(jì)屏蔽繞組,使屏蔽繞組能夠充分有效地屏蔽雜散磁通對(duì)環(huán)形鐵心的影響呢?針對(duì)上述的問題,本文作者主要完成如下幾個(gè)方面的工作: 1、首先對(duì)國內(nèi)外大電流互感器的發(fā)展與研究現(xiàn)狀進(jìn)行了敘述,并成功設(shè)計(jì)了15000/5A大電流互感器。 2、對(duì)精典的電磁場(chǎng)理論和場(chǎng)路耦合法的數(shù)學(xué)理論進(jìn)行了深入的研究,建立了大電流互感器的三維場(chǎng)路耦合有限元分析的數(shù)學(xué)模型和仿真模型。應(yīng)用有限元軟件ANSYS建立三維有限元仿真模型和基于場(chǎng)路耦合原理的外部耦合電路。 3、理論分析了雜散磁通對(duì)電流互感器鐵心的影響;重點(diǎn)分析了繞組屏蔽雜散磁通理論;通過等值電流法,得到無論三相還是多相電流互感器條件下,中間相的電流互感器所受到的雜散磁通是最為嚴(yán)重的,為大電流互感器的有效保護(hù)提供了科學(xué)依據(jù)。 4、為了得到最優(yōu)化屏蔽繞組,對(duì)屏蔽繞組的匝數(shù)采用離散化替代連續(xù)性,再考慮屏蔽繞組在環(huán)形鐵心上的位置,共提出了多種優(yōu)化方案;根據(jù)三維場(chǎng)路耦合有限元分析模型,精確計(jì)算出屏蔽繞組中的電流、電流分布、環(huán)形鐵心中的磁感應(yīng)強(qiáng)度分布和外層繞組的局部最高溫升,通過比較多種計(jì)算結(jié)果,得到大電流互感器屏蔽繞組的最優(yōu)化方案。 5、最后建立了大電流互感器的等效磁勢(shì)法和降流回路法兩種試驗(yàn)方案模型,通過比較試驗(yàn)方案仿真計(jì)算結(jié)果和出廠試驗(yàn)結(jié)果,證明了仿真計(jì)算結(jié)果是正確的,可靠的。 通過對(duì)屏蔽繞組進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)后,有效地削弱了雜散磁通,使得大電流互感器輕型化、小型化,節(jié)約了大量的銅材料,使得其運(yùn)輸更加方便。
標(biāo)簽: 大電流 互感器 繞組 應(yīng)用研究
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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盤式永磁同步電動(dòng)機(jī)是一種性能優(yōu)越、但結(jié)構(gòu)特殊的電動(dòng)機(jī)。作為一種理想的驅(qū)動(dòng)裝置,其應(yīng)用范圍遍及航天、國防、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活的各個(gè)領(lǐng)域。本文利用稀土永磁材料釹鐵硼的高矯頑力,提出了一種省卻了鐵心的雙轉(zhuǎn)子、單定子結(jié)構(gòu)盤式無鐵心永磁同步電機(jī),進(jìn)一步減輕了電機(jī)的質(zhì)量并消除轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。 對(duì)電機(jī)的設(shè)計(jì)、性能預(yù)測(cè)都離不開電機(jī)電磁場(chǎng)的計(jì)算。不同于傳統(tǒng)的圓柱式徑向磁通電機(jī),盤式無鐵心電機(jī)是軸向磁通電機(jī),外加其無鐵心的結(jié)構(gòu),決定了該電機(jī)的磁場(chǎng)呈三維、開域分布。對(duì)它的電磁場(chǎng)分析,不能采用對(duì)待徑向磁通電機(jī)的化為二維磁場(chǎng)的分析方法。 本文研究的重點(diǎn)內(nèi)容分為兩部分:(1)在盤式無鐵心永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)上,建立其磁場(chǎng)三維模型,由三維有限元法計(jì)算三維電磁場(chǎng),分析計(jì)算結(jié)果,并總結(jié)出盤式無鐵心永磁同步電機(jī)的磁場(chǎng)分布規(guī)律。 (2)在磁場(chǎng)計(jì)算的基礎(chǔ)上,將Halbach型永磁體陣列的理論應(yīng)用到磁鋼設(shè)計(jì)中來,提出磁鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案,研究出適合于盤式無鐵心永磁同步電機(jī)的磁鋼結(jié)構(gòu),以獲得理想的磁場(chǎng)波形和磁密值。 本文首先從磁路計(jì)算的方法入手,通過磁路計(jì)算分析出盤式無鐵心永磁同步電機(jī)的磁場(chǎng)分布特點(diǎn)。其后直接運(yùn)用三維有限元法求解該電機(jī)的電磁場(chǎng),分析計(jì)算結(jié)果。為了獲得低漏磁、高氣隙磁密值、正弦形的氣隙磁場(chǎng)分布,本文先后提出普通軸向充磁磁鋼結(jié)構(gòu)、不等厚軸向充磁磁鋼結(jié)構(gòu)并將Halbach陣列的理論應(yīng)用到盤式無鐵心永磁同步電機(jī)的磁剛結(jié)構(gòu)優(yōu)化中,討論了三種不同角度的Halbach型永磁體陣列。最后為了簡化磁鋼的加工工藝,將不等厚永磁體陣列與Halbach永磁體陣列相結(jié)合,提出了最經(jīng)濟(jì)、有效的改進(jìn)型Halbach永磁體陣列,給出具體磁鋼尺寸,并運(yùn)用ANSYS軟件對(duì)各種磁鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的磁場(chǎng)進(jìn)行結(jié)果仿真。
標(biāo)簽: 永磁同步電機(jī) 磁場(chǎng)分析 磁鋼
上傳時(shí)間: 2013-06-23
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AC/DC適配器(ADAPTER)高頻電子變壓器的設(shè)計(jì)有很多制約條件,比如空間體積、熱的問題、轉(zhuǎn)換器的效率、電磁干擾、PWM控制IC、性價(jià)比等。所以磁心選用受到一定的限制,不像一般資料中介紹的滿足功率容量即可,選擇的余地不大。所以本文不講解具體的磁心選擇,僅利用計(jì)算軟件對(duì)磁心的功率容量進(jìn)行校驗(yàn)。目前與NOTEBOOK和LCD配套的中高檔ADAPTER工作頻率在60KHz~100KHz左右。變壓器的繞組已用上了三重絕緣線,再要做小變壓器已經(jīng)有難度。我們知道小型化開關(guān)變壓器有兩種方法:一、提高開關(guān)頻率,帶來的問題是對(duì)EMI的控制有一定難度;二、選用更高飽和磁通密度的磁心材料,如TDK公司的PC95和PE33 見表(1)。如果在100℃時(shí)Bsat能達(dá)到450mT~500mT,那么我們?cè)谠O(shè)計(jì)開關(guān)變壓器時(shí)就能使用更少的圈數(shù),減少銅損,同時(shí)又能提高初級(jí)繞組的電感量,降低峰值電流,減少開關(guān)管的能量損耗,從而減少開關(guān)變壓器的體積,進(jìn)一步地實(shí)現(xiàn)ADAPTER的小型化。
標(biāo)簽: 高頻開關(guān) 變壓器 軟件
上傳時(shí)間: 2013-08-04
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電子學(xué)名詞1、 電阻率---又叫電阻系數(shù)或叫比電阻。是衡量物質(zhì)導(dǎo)電性能好壞的一個(gè)物理量,以字母ρ表示,單位為歐姆*毫米平方/米。在數(shù)值上等于用那種物質(zhì)做的長1米截面積為1平方毫米的導(dǎo)線,在溫度20C時(shí)的電阻值,電阻率越大,導(dǎo)電性能越低。則物質(zhì)的電阻率隨溫度而變化的物理量,其數(shù)值等于溫度每升高1C時(shí),電阻率的增加與原來的電阻電阻率的比值,通常以字母α表示,單位為1/C。2、 電阻的溫度系數(shù)----表示物質(zhì)的電阻率隨溫度而變化的物理量,其數(shù)值等于溫度每升高1C時(shí),電阻率的增加量與原來的電阻率的比值,通常以字母α表示,單位為1/C。3、 電導(dǎo)----物體傳導(dǎo)電流的本領(lǐng)叫做電導(dǎo)。在直流電路里,電導(dǎo)的數(shù)值就是電阻值的倒數(shù),以字母ɡ表示,單位為歐姆。4、 電導(dǎo)率----又叫電導(dǎo)系數(shù),也是衡量物質(zhì)導(dǎo)電性能好壞的一個(gè)物理量。大小在數(shù)值上是電阻率的倒數(shù),以字母γ表示,單位為米/歐姆*毫米平方。5、 電動(dòng)勢(shì)----電路中因其他形式的能量轉(zhuǎn)換為電能所引起的電位差,叫做電動(dòng)勢(shì)或者簡稱電勢(shì)。用字母E表示,單位為伏特。6、 自感----當(dāng)閉合回路中的電流發(fā)生變化時(shí),則由這電流所產(chǎn)生的穿過回路本身磁通也發(fā)生變化,因此在回路中也將感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),這現(xiàn)象稱為自感現(xiàn)象,這種感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫自感電動(dòng)勢(shì)。7、 互感----如果有兩只線圈互相靠近,則其中第一只線圈中電流所產(chǎn)生的磁通有一部分與第二只線圈相環(huán)鏈。當(dāng)?shù)谝痪€圈中電流發(fā)生變化時(shí),則其與第二只線圈環(huán)鏈的磁通也發(fā)生變化,在第二只線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。這種現(xiàn)象叫做互感現(xiàn)象。8、 電感----自感與互感的統(tǒng)稱。9、 感抗----交流電流過具有電感的電路時(shí),電感有阻礙交流電流過的作用,這種作用叫做感抗,以Lx表示,Lx=2πfL。10、容抗----交流電流過具有電容的電路時(shí),電容有阻礙交流電流過的作用,這種作用叫做容抗,以Cx表示,Cx=1/12πfc。11、脈動(dòng)電流----大小隨時(shí)間變化而方向不變的電流,叫做脈動(dòng)電流。12、振幅----交變電流在一個(gè)周期內(nèi)出現(xiàn)的最大值叫振幅。13、平均值----交變電流的平均值是指在某段時(shí)間內(nèi)流過電路的總電荷與該段時(shí)間的比值。正弦量的平均值通常指正半周內(nèi)的平均值,它與振幅值的關(guān)系:平均值=0.637*振幅值。14、有效值----在兩個(gè)相同的電阻器件中,分別通過直流電和交流電,如果經(jīng)過同一時(shí)間,它們發(fā)出的熱量相等,那么就把此直流電的大小作為此交流電的有效值。正弦電流的有效值等于其最大值的0.707倍。15、有功功率----又叫平均功率。交流電的瞬時(shí)功率不是一個(gè)恒定值,功率在一個(gè)周期內(nèi)的平均值叫做有功功率,它是指在電路中電阻部分所消耗的功率,以字母P表示,單位瓦特。16、視在功率----在具有電阻和電抗的電路內(nèi),電壓與電流的乘積叫做視在功率,用字母Ps來表示,單位為瓦特。17、無功功率----在具有電感和電容的電路里,這些儲(chǔ)能元件在半周期的時(shí)間里把電源能量變成磁場(chǎng)(或電場(chǎng))的能量存起來,在另半周期的時(shí)間里對(duì)已存的磁場(chǎng)(或電場(chǎng))能量送還給電源。它們只是與電源進(jìn)行能量交換,并沒有真正消耗能量。我們把與電源交換能量的速率的振幅值叫做無功功率。用字母Q表示,單位為芝。
標(biāo)簽: 電子學(xué)
上傳時(shí)間: 2013-11-23
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變壓器的設(shè)計(jì)步驟和計(jì)算公式: 1.1 變壓器的技術(shù)要求: 輸入電壓范圍; 輸出電壓和電流值; 輸出電壓精度; 效率η; 磁芯型號(hào); 工作頻率f; 最大導(dǎo)通占空比Dmax; 最大工作磁通密度Bmax; 其它要求。
標(biāo)簽: 開關(guān)電源變壓器 設(shè)計(jì)教程
上傳時(shí)間: 2013-12-24
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變壓器同名端相對(duì)極性的判別(轉(zhuǎn)) 兩個(gè)繞組方向一致時(shí)間,兩個(gè)繞組的起繞點(diǎn)是同名端,兩個(gè)繞組方向相反時(shí),其中一個(gè)繞組的起饒點(diǎn)和另一個(gè)繞組的結(jié)束點(diǎn)是同名端 同名端是指在同一交變磁通的作用下任一時(shí)刻兩(或兩個(gè)以上)繞組中都具有相同電勢(shì)極性的端頭彼此互為同名端.變壓器的極性辨別就屬于同名端問題
上傳時(shí)間: 2013-12-24
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漏電保護(hù)器的工作原理:漏電保護(hù)器主要包括檢測(cè)元件(零序電流互感器)、中間環(huán)節(jié)(包括放大器、比較器、脫扣器等)、執(zhí)行元件(主開關(guān))以及試驗(yàn)元件等幾個(gè)部分。三相四線制供電系統(tǒng)的漏電保護(hù)器工作原理示意圖。TA 為零序電流互感器,GF 為主開關(guān),TL為主開關(guān)的分勵(lì)脫扣器線圈。在被保護(hù)電路工作正常,沒有發(fā)生漏電或觸電的情況下,由克希荷夫定律可知,通過TA 一次側(cè)的電流相量和等于零,即:這樣TA 的二次側(cè)不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),漏電保護(hù)器不動(dòng)作,系統(tǒng)保持正常供電。當(dāng)被保護(hù)電路發(fā)生漏電或有人觸電時(shí),由于漏電電流的存在,通過TA一次側(cè)各相電流的相量和不再等于零,產(chǎn)生了漏電電流Ik。在鐵心中出現(xiàn)了交變磁通。在交變磁通作用下,TL二次側(cè)線圈就有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生,此漏電信號(hào)經(jīng)中間環(huán)節(jié)進(jìn)行處理和比較,當(dāng)達(dá)到預(yù)定值時(shí),使主開關(guān)分勵(lì)脫扣器線圈TL 通電,驅(qū)動(dòng)主開關(guān)GF 自動(dòng)跳閘,切斷故障電路,從而實(shí)現(xiàn)保護(hù)。用于單相回路及三相三線制的漏電保護(hù)器的工作原理與此相同,不贅述。
上傳時(shí)間: 2013-10-19
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漏電感在開關(guān)電源主回路中一定存在,尤其在變壓器、電感器等中都是不可避免的。過去在討論中一般把它略而不計(jì),設(shè)計(jì)中更無從考慮。現(xiàn)在隨著開關(guān)電源的單機(jī)容量和整機(jī)容量的日益提高,這個(gè)參數(shù)影響到開關(guān)電源主要的參數(shù),例如,40A/5V輸出的開關(guān)電源,電壓損失竟達(dá)20%,還影響到開關(guān)電源的重量和效率。因此,漏電感問題討論、研究已擺到日程上了。加上脈沖電壓VS(t)到變壓器線圈就產(chǎn)生電流,沿著鐵心磁徑產(chǎn)生閉合的主磁通Φ(t)和部分路徑在鐵心附近的空氣中閉合的漏磁通Φσ(t)。Φ(t)和Φσ(t)將在線圈分別產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e(t)和eσ(t),兩者之和加上電阻壓降與外加電壓相平衡,遵從KVL方程。過去,一般書刊略去eσ(t), KVL方程簡化為Vs(t)=Δt 。
標(biāo)簽: 漏電 開關(guān)電源
上傳時(shí)間: 2021-11-23
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1.STM32 電機(jī)控制SDK 概述STM32 電機(jī)控制SDK 包含以下項(xiàng)目:? STM32 電機(jī)控制固件? STM32 電機(jī)控制WB? STM32 電機(jī)控制分析儀? 現(xiàn)有文檔? STM32 電機(jī)控制固件的參考文檔此軟件包作為將上述所有項(xiàng)目安裝在用戶計(jì)算機(jī)中的可執(zhí)行軟件提供。STM32 電機(jī)控制 SDK 取決于STM32Cube 和STM32CubeMx。因此,必須在SDK 之前安裝STM32CubeMx 版本4.24.0 或更高版本。有關(guān)STM32CubeMx 的更多信息,2.電機(jī)控制固件PMSM FOC 軟件庫提供了用于驅(qū)動(dòng)永磁同步電機(jī)(PMSM)的高性能、完善的磁場(chǎng)定向控制(FOC)策略實(shí)現(xiàn)。借助這種方法可實(shí)現(xiàn)電磁轉(zhuǎn)矩( Te )調(diào)節(jié),并在一定程度上,通過控制兩個(gè)電流 iqs 和 ids 來實(shí)現(xiàn)弱磁控制功能,這兩個(gè)電流值由定子的電流經(jīng)數(shù)學(xué)變換得來。這種控制方式使PMSM 類似于直流電機(jī)控制那樣簡單,即兩個(gè)控制電流量分別相當(dāng)于直流電機(jī)的電樞電流和勵(lì)磁電流。因此,可以這樣說,F(xiàn)OC 包含與轉(zhuǎn)子磁通同相位和正交相位的定子電流控制與定向。這也就意味著,要有一種有效的測(cè)量定子電流和轉(zhuǎn)子位置的方法。FOC 算法的結(jié)構(gòu)如圖 5. 基本FOC 算法結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)矩控制中所示。3.應(yīng)用編程接口4電機(jī)控制項(xiàng)目的剖析
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