开关磁阻电机是电机技术与现代电力电子技术、微机控制技术相结合的产物,既具有结构简单坚固、成本低、容错能力强,耐高温等优点,又在高度发展的电力电子和微机控制技术的支持下获得了良好的可控性能,目前己经在多个工业部门得到应用。因此,开关磁阻电机在驱动调速领域有着良好的发展前景。本论文在对前人成果的广泛了解和研究基础上,以philip公司生产的LPC2101为主控芯片,充分利用其高速运算能力和面向电机控制的高效控制能力,设计并制作了SRM控制器与系统软件。本文以开关磁阻电机的调速控制策略及其控制实现方法为主要研究内容,对开关磁阻电机的数学模型、功率变换器技术、控制策略、控制方案的实现进行了全面深入的研究。 全文的研究工作分为五个部分,第一部分介绍了开关磁阻电机调速系统的构成及基本工作原理,综述了开关磁阻电机的国内外发展现状、特点及研究动向,总结了开关磁阻电机系统存在的技术问题,提出了本文的研究目的和主要研究内容。 第二部分引用并讨论了SR电动机的基本数学模型和准线性数学模型,然后基于此重点分析了与电动机运行特性密切相关的相电流波形与转子角位移的函数关系,最后根据课题所关心的控制系统设计,在理论分析的基础上提出了SR电动机控制方案并进行了原理性分析,对SR电动机各个运行阶段的特点进行分析并初步提出控制方案。 第三部分对SR电动机调速系统的硬件设计进行了详细说明,主要包括以LPC2101为核心的控制系统的研究与设计,根据SR电机的控制特点,尽可能地开发了LPC2101的硬件资源和软件资源,使控制系统具有很高的控制精度和灵活性,然后对功率变换器进行了设计和制作,分析了各种主电路形式的优缺点,采用了新型IGBT功率管作为主开关元器件,使功率变换器结构得到简化,设计了IGBT的功率驱动电路,并专门设计了电压钳位电路和诸如过压、过流保护等保护单元,保证了整个系统安全可靠地运行,然后分析了SR电动机控制系统位置传感器检测电路设计、电流及电压斩波电路设计、电流检测及保护电路设计等。 第四部分主要介绍了系统的总体控制思想,分析了各个运行阶段的控制策略,对控制策略的软件实现进行了设计,并给出了软件实现的具体流程图,直观地体现了软件编程思想。最后,对系统进行了实验研究及分析。目前,该控制系统已调试完毕,基本实现预期功能。 本文对以ARM为控制核心的开关磁阻电动机控制系统进行了研究,得出了基于有位置传感器检测的控制方案。针对SR电机的控制特点,充分利用了ARM的硬件资源,采用PID数字调节,发出相通断信号和PWM信号,并和电流、电压等保护信号相结合,实现对主功率元件的通断控制。并且设计了相应的外围硬件检测、保护、控制及人机接口电路,使控制系统结构紧凑,可靠性高;系统的控制软件设计,采用模块化的程序设计方法,增强了系统的可读性及可维护性,实现了一种电压斩波和电流斩波控制相结合的控制方式;结合系统的硬件设计,开发了相应的软件模块,使系统具有完善的保护和控制性能。 本系统经过试验,调速范围可达100~2000转/分,效率较高,性能优良,验证了控制思想和控制方法的正确性。
上传时间: 2013-04-24
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开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关晶体管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源,一般由PWM(脉冲宽度调制)控制IC和 MOSFET构成。本文利用开关电源芯片UC3842设计制作一款新颖的单端反激式、宽电压输入范围、12V8A固定电压输出的96W 开关稳压电源,适用于需要较大电流的直流场合(如对汽车电瓶充电)。
上传时间: 2013-06-10
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文章开篇提出了开发背景。认为现在所广泛应用的开关电源都是基于传统的分立元件组成的。它的特点是频率范围窄、电力小、功能少、器件多、成本较高、精度低,对不同的客户要求来“量身定做”不同的产品,同时几乎没有通用性和可移植性。在电子技术飞速发展的今天,这种传统的模拟开关电源已经很难跟上时代的发展步伐。 随着DSP、ASIC等电子器件的小型化、高速化,开关电源的控制部分正在向数字化方向发展。由于数字化,使开关电源的控制部分的智能化、零件的共通化、电源的动作状态的远距离监测成为了可能,同时由于它的智能化、零件的共通化使得它能够灵活地应对不同客户的需求,这就降低了开发周期和成本。依靠现代数字化控制和数字信号处理新技术,数字化开关电源有着广阔的发展空间。 在数字化领域的今天,最后一个没有数字化的堡垒就是电源领域。近年来,数字电源的研究势头与日俱增,成果也越来越多。虽然目前中国制造的开关电源占了世界市场的80%以上,但都是传统的比较低端的模拟电源。高端市场上几乎没有我们份额。 本论文研究的主要内容是在传统开关电源模拟调节器的基础上,提出了一种新的数字化调节器方案,即基于DSP和FPGA的数字化PID调节器。论文对系统方案和电路进行了较为具体的设计,并通过测试取得了预期结果。测试证明该方案能够适合本行业时代发展的步伐,使系统电路更简单,精度更高,通用性更强。同时该方案也可用于相关领域。 本文首先分析了国内外开关电源发展的现状,以及研究数字化开关电源的意义。然后提出了数字化开关电源的总体设计框图和实现方案,并与传统的开关电源做了较为详细的比较。本论文的设计方案是采用DSP技术和FPGA技术来做数字化PID调节,通过数字化PID算法产生PWM波来控制斩波器,控制主回路。从而取代传统的模拟PID调节器,使电路更简单,精度更高,通用性更强。传统的模拟开关电源是将电流电压反馈信号做PID调节后--分立元器件构成,采用专用脉宽调制芯片实现PWM控制。电流反馈信号来自主回路的电流取样,电压反馈信号来自主回路的电压采样。再将这两个信号分别送至电流调节器和电压调节器的反相输入端,用来实现闭环控制。同时用来保证系统的稳定性及实现系统的过流过压保护、电流和电压值的显示。电压、电流的给定信号则由单片机或电位器提供。再次,文章对各个模块从理论和实际的上都做了仔细的分析和设计,并给出了具体的电路图,同时写出了软件流程图以及设计中应该注意的地方。整个系统由DSP板和ADC板组成。DSP板完成PWM生成、PID运算、环境开关量检测、环境开关量生成以及本地控制。ADC板主要完成前馈电压信号采集、负载电压信号采集、负载电流信号采集、以及对信号的一阶数字低通滤波。由于整个系统是闭环控制系统,要求采样速率相当高。本系统采用FPGA来控制ADC,这样就避免了高速采样占用系统资源的问题,减轻了DSP的负担。DSP可以将读到的ADC信号做PID调节,从而产生PWM波来控制逆变桥的开关速率,从而达到闭环控制的目的。 最后,对数字化开关电源和模拟开关电源做了对比测试,得出了预期结论。同时也提出了一些需要改进的地方,认为该方案在其他相关行业中可以广泛地应用。模拟控制电路因为使用许多零件而需要很大空间,这些零件的参数值还会随着使用时间、温度和其它环境条件的改变而变动并对系统稳定性和响应能力造成负面影响。数字电源则刚好相反,同时数字控制还能让硬件频繁重复使用、加快上市时间以及减少开发成本与风险。在当前对产品要求体积小、智能化、共通化、精度高和稳定度好等前提条件下,数字化开关电源有着广阔的发展空间。本系统来基本上达到了设计要求。能够满足较高精度的设计要求。但对于高精度数字化电源,系统还有值得改进的地方,比如改进主控器,提高参考电压的精度,提高采样器件的精度等,都可以提高系统的精度。 本系统涉及电子、通信和测控等技术领域,将数字PID算法与电力电子技术、通信技术等有机地结合了起来。本系统的设计方案不仅可以用在电源控制器上,只要是相关的领域都可以采用。
上传时间: 2013-06-21
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├电力电子课件动画 13篇 6.4M PPT版.rar 电力电子课件 附动画、习题 第1章 电力电子器件概述 第2章 整流电路 第3章 直流斩波电路 第4章 交流电力控制电路和交-交变频电路 第5章 逆变电路 第6章 脉宽调(PWM)技术 第7章 软开关技术 第8章 组合变流电路
上传时间: 2013-04-24
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随着功率开关器件的发展,电力电子装置日益小型化和高频化,电气性能大幅提高,但是随之产生的高次谐波却对电网造成严重污染。在电力电子设备中,整流器(AC/DC变流器)占有较大的比例,是主要的污染源。由于固态感应加热电源对于电网呈现非线性特性,从电网中输出的电流就不是标准的正弦曲线。高频谐波电流对电力设施产生过热或其他危害。 Boost电路应用到功率因数校正方面已经较为成熟,对于几百瓦小功率的功率因数校正,常规的电路是可以实现的。但是对于大功率诸如感应加热电源,还存在很多的实际问题。为了解决开关器件由于二极管反向恢复时产生的冲击电流而易损坏的情况,减少开关器件在高频下的开关损耗,本文采用一种无源无损缓冲电路取代传统的LC滤波电路。在分析了软开关电路的工作原理以及逆变模块的分时-移相功率控制策略后,应用Matlab软件进行了仿真,并通过实验结果验证了理论分析的正确性。
上传时间: 2014-12-24
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成都科方电源技术有限公司是一家以电源为基础的软硬件产品的研制,开发,生产,销售及技术咨询与服务于一体的高科企业.是四川省,成都市政府重点扶持的科技企业. 公司以积累多年对直流电源的研究,生产经验,集中技术优势开发的通信高频开关电源,微机控制直流操作电源,CATV不间断电源等产品,因采用当今世界最具竞争力,技术最先进,功能最强大的全新设计,其独创的技术使该产品有极高的可靠性和稳定性,已逐渐成为市场最终选择.
上传时间: 2014-04-15
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(GZDW)高频开关直流电源柜采用国内最新的有源三相功率因数校正技术,最大限度地提高了电力电源的功率因数,减少了对电网的污染,降低了电网损耗。交流输入三级分区防雷保护。智能直流绝缘监测系统及时监测母线对地绝缘故障,自动接地选线。高频开关直流电源柜具有高智能化、高可靠性、安全性好、易操作等优点。具备“遥测、遥控、遥信、遥调”功能,通过MODEM和通信网可实现对电源系统的远程监控,实现无人值守。
上传时间: 2014-12-24
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工业常用的电气投切开关有普通接触器和电力电子开关器件两种, 前者容易造成切入涌流过大和断开时咬死的现象, 而后者导通压降大, 增加额外损耗。提出了一种新型的混合无触点开关, 通过数字模拟电路的时序控制, 利用辅助的电力电子开关来承受通、断电瞬间的强电瞬态过程, 稳态后投入普通接触器代替前者运行。实验证明这种新型开关不仅在通、断电瞬间避免了火花、浪涌电流和电弧的产生, 而且在稳态运行时消除了导通压降, 达到了过零投切、低功耗和延长使用寿命的目的。
标签: 无触点开关
上传时间: 2013-11-17
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智能直流高频开关电源系统微机监控模块的研制:摘要:智能直流高频开关电源系统以其高精度、低纹波、高效率等特性而正在逐步取代传统的可控硅整流装置。文章介绍了智能直流高频开关电源系统的特点及功能。给出一种双微机监控直流系统的构成方法以及微机监控模块的工作原理。关键词:单片机; 监控; 直流电源; 蓄电池2 高性能、高可靠性和高效率的直流电源系统在电力、电信、石化以及冶金等诸多领域中都有着相当广泛的应用。随着高频开关电源技术、应用电子技术和计算机技术的高速发展,直流高频开关电源系统依靠它的高精度、低纹波、高效率及功率因数等优越性能,正在逐步取代传统的可控硅整流装置。随着阀控式蓄电池(免维护蓄电池)越来越多地应用于直流电源系统,以及对直流系统的苛刻要求,高频开关电源的应用也日益广泛。同时,高频开关电源系统的高速响应性能、输出短路电流限制及稳压和稳流等优点也使阀控式蓄电池的使用寿命大大增加。此外,由于智能直流高频开关电源系统可以完全处于微机的智能化控制之下而不需要人为干预便可完成对整个系统的测量和控制。因此,采用智能高频开关电源可以最大限度地提高系统的性能。下面介绍智能直流高频开关电源系统及其微机监控模块的工作原理。
上传时间: 2014-12-28
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本文介绍基于 AVR 嵌入系统的三相660 伏电力智能投切开关装置的开发设计。该装置以ATmega48V 为核心器件,采用零电压接通,零电流分断技术,在投入和切断瞬间由可控硅承载线路电流,而在正常闭合工作时由电磁接触器承载电流。可广泛应用于电力谐波治理和无功补偿设备中作为开关部件,具有无冲击电流、响应时间短等特性。在工矿企业用电设备中存在大量的感性负载,如电弧炉、直流电机调速系统、整流逆变设备等,它们在消耗有功功率的同时,也占用了大量感性无功功率,致使电力功率因数下降。由于无功功率虚占了设备容量、增大了线路的电流值,而线路损耗与电流的平方成正比,因此造成电力资源的巨大浪费。另外,这些感性负载工作时还会产生大量的电力谐波,对电网造成谐波污染,使电能质量恶化,电器仪表工作异常。为了提高功率因数、治理谐波,可以采用动态滤波补偿,由电容器和电感器串联形成消谐回路,起到无功补偿和滤除谐波的作用。各种滤波补偿系统,基本都由电力电容器、铁芯电抗器、无功补偿控制器和电力投切装置等构成,其中电力投切装置负责与电网接通、切断任务,是整个补偿系统中关键部件之一。
上传时间: 2013-10-10
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