首页> 正文

具有高频链的同步电动机励磁控制系统的设计研究

2020-12-02阅读(658)

具有高频链的同步电动机励磁控制系统的设计研究

论文摘要

同步电动机在工业上的用途主要有两个,一是作为普通的工业电机,由于其结构较简单、维护方便、功率因数和效率较高、机械特性硬、气隙较大便于安装使用、转矩受电源电压影响小及过载能力较强等优点,而备受生产部门的青睐。二是作为改善电网的无功补偿机,由于其具有可调的功率因数,且功率因数调制机理简单,补偿效率高,应此得到了广泛的应用。同步电动机的励磁电流是同步电动机稳定运行,且实现功率因数可调的决定因素。而本论文所研究的同步电动机励磁装置是实现同步电动机准确励磁的关键。针对传统的可控硅励磁系统需要操作笨重且能耗较高的工频变压器,且自动励磁装置多用模拟电路搭建而成,并不能准确的控制励磁等缺点,提出了一种充分利用现代高新导磁材料,日益发达的集成电路技术和先进的控制理论的基于高频链的智能控制励磁机的设计实现。论文详细介绍了同步电动机的异步启动过程和功率因数可调的原理,通过上述研究得出了利用具有零电压开关特征的移相软开关电源代替传统相控电源的可行性,然后介绍了使用C8051F020单片机和μC/OS-Ⅱ操作系统所构成的智能励磁控制回路,最后介绍了一种先进的基于自适应PID的励磁电流控制策略。课题的主要内容包括系统软硬件的设计与实现,如励磁装置所必需的硬件电路,高频变压器的设计,触发脉冲放大单元,滑差检测单元,以及CPU主控单元,键盘输入单元,液晶显示单元,以及各种故障检测单元。系统设计简单,实现容易,可靠性较好,为励磁系统的智能控制系统及类似需要大功率可控电源的控制系统的设计和实现提供了条件,具有一定的理论研究意义和广阔的应用前景。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 1.1 同步电动机励磁装置的发展现状
  • 1.1.1 励磁装置的智能化和高频化
  • 1.1.2 软开关功率变换技术
  • 1.1.3 具有高频链的励磁装置的特点
  • 1.2 本课题的主要研究内容
  • 第二章 同步电动机的运行特性研究
  • 2.1 同步电动机的异步启动
  • 2.1.1 同步电动机启动过程研究
  • 2.1.2 同步电动机最佳顺极性投励时刻的研究
  • 2.2 同步电动机功率因素可调原理
  • 2.2.1 同步电动机无功功率的调节
  • 2.2.2 同步电动机的v形曲线
  • 2.3 同步电动机励磁机的发展现状
  • 2.4 本章小结
  • 第三章 高频励磁系统功率部分的设计
  • 3.1 移相控制 ZVS PWM全桥变换
  • 3.1.1 移相控制 ZVS PWM全桥变换器的工作原理
  • 3.1.2 移相控制 ZVS PWM全桥变换器的优缺点
  • 3.1.3 移相控制 ZVS PWM全桥变换器的运行过程分析
  • 3.2 励磁电源的主电路组成及工作原理
  • 3.2.1 输入整流滤波电路
  • 3.2.2 全桥逆变电路
  • 3.2.3 高频变压器、谐振电感及隔直电容
  • 3.2.4 输出整流滤波电路
  • 3.3 励磁电源的控制保护电路
  • 3.3.1 UC3875控制芯片功能介绍
  • 3.3.2 控制电路设计
  • 3.3.3 驱动电路设计
  • 3.3.4 失步保护与重整步
  • 3.4 主电路元件设计及参数选择
  • 3.4.1 参数设计
  • 3.4.2 高频变压器设计
  • 3.4.3 谐振电感设计
  • 3.4.4 主功率开关管的选择
  • 3.4.5 输出整流管的选择
  • 3.5 本章小结
  • 第四章 控制系统设计
  • 4.1 硬件设计
  • 4.1.1 C8051F单片机介绍
  • 4.1.2 系统整体结构设计
  • 4.2 μC/OS-II操作系统
  • 4.2.1 μC/OS-II的特点
  • 4.2.2 μC/OS-II移植
  • CPU.H'>4.2.3 OSCPU.H
  • CPU C.C'>4.2.4 OSCPU C.C
  • CPU A.ASM'>4.2.5 OSCPU A.ASM
  • 4.3 系统软件结构
  • 4.3.1 程序结构的选择
  • 4.3.2 任务分配
  • 4.4 本章小结
  • 第五章 极点配置自校正PID励磁控制规律的研究
  • 5.1 自适应控制
  • 5.1.1 自适应控制的理论基础
  • 5.1.2 自校正控制的原理
  • 5.1.3 自校正控制的发展概况
  • 5.2 自校正PID控制
  • 5.2.1 概述
  • 5.2.2 极点配置控制算法和递推最小二乘参数辨识算法
  • 5.3 极点配置自校正PID控制器的设计
  • 5.3.1 极点配置自校正PID控制
  • 5.3.2 极点配置自校正PID控制器的设计
  • 5.4 自校正PID励磁控制器的设计
  • 5.4.1 自校正PID控制器的构成
  • 5.4.2 极点配置设计方法
  • 5.4.3 系统参数的辨识
  • 5.4.4 仿真计算结果
  • 5.5 本章小结
  • 第六章 结论与展望
  • 6.1 结论
  • 6.2 展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读学位期间主要的研究成果

    • 相关论文文献

    • [1].全桥高频链逆变电源的混合控制策略研究[J]. 电源世界 2009(05)
    • [2].全桥高频链逆变电源的混合控制策略研究[J]. 电力电子技术 2009(09)
    • [3].基于高频链技术的逆变电源设计[J]. 重庆文理学院学报(社会科学版) 2013(05)
    • [4].基于TMS320F2812的高频链逆变器控制系统[J]. 现代电子技术 2011(24)
    • [5].串联谐振高频链逆变电源数学模型分析[J]. 中国电机工程学报 2008(27)
    • [6].高频链结构车载逆变电源研制[J]. 电力电子技术 2008(10)
    • [7].一种基于Cortex M3的高频链逆变电源设计[J]. 内蒙古师范大学学报(自然科学汉文版) 2014(04)
    • [8].高频链TSMC的双极型空间矢量调制[J]. 电机与控制学报 2013(11)
    • [9].矩阵变换器电路拓扑结构研究综述[J]. 电源技术 2014(09)
    • [10].基于新型两步换流的高频链矩阵整流器控制[J]. 电力自动化设备 2013(10)
    • [11].优化读写链接,促进学生读写双赢[J]. 新课程(小学) 2015(02)
    • [12].旋转变压器在开关电源上的应用[J]. 电力电子技术 2009(02)
    • [13].Boost型高频环节AC-AC变换器研究[J]. 电源世界 2010(05)
    • [14].一种基于F2812的SPWPM波形实现方案[J]. 电力电子技术 2008(08)
    • [15].反激式高频变压器的分析与设计[J]. 现代电子技术 2011(08)
    • [16].高频链逆变器的重复控制策略研究[J]. 电子设计工程 2009(04)
    • [17].基于高频链1.5kVA数字方波逆变器的研制[J]. 低压电器 2011(20)
    • [18].基于SPWPM的移相全桥高频链逆变器研究[J]. 变频器世界 2008(07)
    • [19].单极性移相控制矩阵式高频链逆变器控制方法[J]. 电源技术 2010(03)
    • [20].基于电流空间矢量预测控制的HFLMR研究[J]. 电力系统保护与控制 2013(14)
    • [21].组合式正弦波高频链逆变器[J]. 电工技术学报 2008(02)
    • [22].单相高频链矩阵逆变器解结耦SPWM策略及实现[J]. 电工技术学报 2012(02)
    • [23].单相高频链正弦波逆变器的一种新拓扑[J]. 电工技术学报 2012(08)
    • [24].基于拓扑解耦的矩阵式高频链逆变器控制新方法[J]. 电力自动化设备 2010(08)
    • [25].一种新型电流源高频链逆变器的研究[J]. 机械制造与自动化 2009(04)
    • [26].串联谐振高频链逆变电源的模糊控制仿真[J]. 电源世界 2014(11)
    • [27].基于Delta算子的谐振控制器实现高频链逆变器波形控制[J]. 电工技术学报 2008(07)
    • [28].高占空比反激逆变器研究[J]. 电气自动化 2008(05)
    • [29].基于SVPWM算法的三相电压源型高频链逆变器的研究[J]. 自动化与仪器仪表 2008(05)
    • [30].一种新型矩阵式高频链逆变器控制方法[J]. 现代电子技术 2012(19)

    标签：;  ;  ;  ;  

    具有高频链的同步电动机励磁控制系统的设计研究
    下载Doc文档

    猜你喜欢

    © 2024 毕速过 版权所有 鄂ICP备12018319号-5