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工控领域

  • 基于数字追频控制的超声逆变电源的研究

    近年来,随着超声学研究的发展,功率超声技术得到了越来越广泛的应用。超声波清洗技术作为功率超声技术的一个分支,以清洗速度快、效果好、易于实现自动化等优点,为传统工业清洗领域注入了新鲜的血液。作为超声波清洗机的核心组件,超声逆变电源的设计一直是超声波清洗系统设计的关键环节,它性能的好坏很大程度上决定了最终的清洗效果。以往的超声逆变电源的设计通常是基于模拟集成控制芯片的,这种实现方式在频率、功率控制的精度和速度上以及系统的灵活性、稳定性方面存在着一定的局限性,限制了超声逆变电源的发展。数字控制技术的出现,很好地弥补了上述缺陷,因此本课题将数字控制技术引入到超声逆变电源控制电路的设计中是很有意义的。    本文首先对超声逆变电源的基本结构和工作原理做了简单介绍,针对超声逆变电源各部分的结构特点,并结合一些传统设计方案优缺点的分析,确定了二极管不控整流的整流电路设计方案、电压源型串联谐振逆变器的逆变电路实现方案、基于锁相环的频率跟踪实现方案、和基于PWM脉宽调制技术的功率调节实现方案。接着,文章详细介绍了频率自动跟踪和功率控制的具体实现方法,利用数学推理和波形分析的方式阐明了方案的可行性,并通过软件仿真验证了方案的正确性。然后,文章还设计了主电路谐振软开关、人机接口电路、采样电路、IGBT驱动以及过流过温保护电路。方案确定了之后,通过观察自制电路板的实验波形表明新构建的超声逆变电源可以保证系统在复杂工况下处于谐振状态,验证了全数字频率跟踪系统和功率调节系统的可行性和有效性。    本文的重点和创新点在于将超声逆变电源的控制电路通过数字化来实现。本文创新地利用FPGA构建了全数字频率跟踪系统——数字锁相环和全数字功率调节系统——数字PWM调制、数字PID调节,从而取代了传统的模拟锁相环芯片CD4046和模拟PWM控制芯片SG3525,在控制的精确性、快速性和灵活性上都有了很大的提高。此外,利用ATmega16单片机实现了人机接口电路、频率采样和电流A/D转换,并通过SPI接口与FPGA进行数据传输,完善了数字控制体系,从而实现了基于FPGA和单片机的全数字控制超声逆变电源系统。

    标签: 超声逆变电源 数字追频控制

    上传时间: 2022-05-30

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  • 三相全控桥式整流和有源逆变电路的设计

    1,更近一步了解三相全控桥式整流电路的工作原理,研究全控桥式整流电路分别工作在电阻负载、电阻-电感负载下Ud,ld及Uvt的波形,初步认识整流电路在实际中的应用。2,研究三相全控桥式整流逆变电路的工作原理,并且验证全控桥式电路在有源逆变时的工作条件,了解逆变电路的用途。=.设计理念与思路晶闸管是一种三结四层的可控整流元件,要使晶闸管导通,除了要在阳极-阴极间加正向电压外,还必须在控制级加正向电压,它一旦导通后,控制级就失去控制作用,当阴极电流下降到小于维持电流,晶闸管回复阻断。因此,晶闸管的这一性能可以充分的应用到许多的可控变流技术中。在实际生产中,直流电机的调速、同步电动机的励磁、电镀、电焊等往往需要电压可调的直流电源,利用晶闸管的单向可控导电性能,可以很方便的实现各种可控整流电路。当整流负载容量较大时,或要求直流电压脉冲较小时,应采用三相整流电路,其交流侧由三相电源提供。三相可控整流电路中,最基本的是三相半波可控整流电路,应用最广泛的是三相桥式全控整流电路。三相半波可控电路只用三只晶闸管,接线简单,但晶闸管承受的正反向峰值电压较高,变压器二次绕组的导电角仅120",变压器绕组利用率较低,并且电流是单向的,会导致变压器铁心直流磁化。而采用三相全控桥式整流电路,流过变压器绕组的电流是反向电流,避免了变压器铁芯的直流磁化,同时变压器绕组在一个周期的导电时间增加了一倍,利用率得到了提高。逆变是把直流电变为交流电,它是整流的逆过程,而有源逆变是把直流电经过直-交变换,逆变成与交流电源同频率的交流电反送到电网上去。逆变在工农业生产、交通运输、航空航天、办公自动化等领域已得到广泛的应用,最多的是交流电机的变频调速。另外在感应加热电源、航空电源等方面也不乏逆变电路的身影。在很多情况下,整流和逆变是有着密切的联系,同一套晶闸管电路即可做整流,有能做逆变,常称这一装置为"变流器2

    标签: 整流电路

    上传时间: 2022-05-31

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  • 三相桥式全控整流及逆变电路matlab仿真

    一简要背景概述随着社会生产和科学技术的发展,整流电路在自动控制系统、测量系统和发电机励磁系统等领域的应用日益广泛。常用的三相整流电路有三相桥式不可控整流电路、三相桥式半控整流电路和三相桥式全控整流电路。三相全控整流电路的整流负载容量较大,输出直流电压脉动较小,是目前应用最为广泛的整流电路。它是由半波整流电路发展而来的。由一组共阴极的三相半波可控整流电路和一组共阳极接法的晶闸管串联而成。六个品闸管分别由按一定规律的脉冲触发导通,来实现对三相交流电的整流,当改变晶闸管的触发角时,相应的输出电压平均值也会改变,从而得到不同的输出。由于整流电路涉及到交流信号、直流信号以及触发信号,同时包含晶闸管、电容、电感、电阻等多种元件,采用常规电路分析方法显得相当繁琐,高压情况下实验也难顺利进行。Matlab提供的可视化仿真工具Simulink可直接建立电路仿真模型,随意改变仿真参数,并且立即可得到任意的仿真结果,直观性强,进一步省去了编程的步骤。本文利用Simulink对三相桥式全控整流电路进行建模,对不同控制角、桥故障情况下进行了仿真分析,既进一步加深了三相桥式全控整流电路的理论,同时也为现代电力电子实验教学奠定良好的实验基础。三相桥式全控整流电路以及三相桥式全控逆变电路在现代电力电子技术中具有很重要的作用和很广泛的应用。这里结合全控整流电路以及全控逆变电路理论基础,采用Matlab的仿真工具Simulink对三相桥式全控整流电路和三相桥式全控逆变电路进行仿真,对输出参数进行仿真及验证,进一步了解三相桥式全控整流电路和三相桥式全控逆变电路的工作原理。

    标签: 逆变电路 matlab

    上传时间: 2022-06-01

    上传用户:slq1234567890

  • 单相全控桥式整流电路的设计

    1.1 什么是整流电路整流电路(rectifying circuit)把交流电能转换为直流电能的电路。大多数整流电路由变压器、整流主电路和滤波器等组成。它在直流电动机的调速、发电机的励磁调节、电解、电镀等领域得到广泛应用。整流电路通常由主电路、滤波器和变压器组成,20世纪70年代以后,主电路多用硅整流二极管和晶闸管组成。滤波器接在主电路与负载之间,用于滤除脉动直流电压中的交流成分。变压器设置与否视具体情况而定。变压器的作用是实现交流输入电压与直流输出电压间的匹配以及交流电网与整流电路之间的电隔离。可以从各种角度对整流电路进行分类,主要的分类方法有:按组成的期间可分为不可控,半控,全控三种;按电路的结构可分为桥式电路和零式电路:按交流输入相数分为单相电路和多相电路;按变压器二次侧电流的方向是单向还是双向,又可分为单拍电路和双拍电路1.2整流电路的发展与应用电力电子器件的发展对电力电子的发展起着决定性的作用,因此不管是整流器还是电力电子技术的发展都是以电力电子器件的发展为纲的,1947年美国贝尔实验室发明了晶体管,引发了电子技术的一次革命:1957年美国通用公司研制了第一个品闸管,标志着电力电子技术的诞生:70年代后期,以门极可关断晶闸管(GTO)、电力双极型晶体管(BJT)和电力场效应晶体管(power-MOSFET)为代表的全控型器件迅速发展,把电力电子技术推上一个全新的阶段:80年代后期,以绝缘极双极型品体管(IGBT)为代表的复合型器件异军突起,成为了现代电力电子技术的主导器件。另外,采用全控型器件的电路的主要控制方式为PWM脉宽调制式,后来,又把驱动,控制,保护电路和功率器件集成在一起,构成功率集成电路(PIC),随着全控型电力电子器件的发展,电力电电路的工作频率也不断提高。同时。电力电子器件的开关损耗也随之增大,为了减小开关损耗,软开关技术便应运而生,零电压开关(ZVS)和零电流开关(ZCS)把电力电子技术和整流电路的发展推向了新的高潮。

    标签: 整流电路

    上传时间: 2022-06-18

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  • 基于plc技术的群控电梯主从站设计

    1854年,伊莱沙·格雷夫斯·奥的斯成功发明了第一台电梯。一个多世纪以来,随着科学技术的不断进步,电梯已成为人类物质文明的重要标志。现代楼宇中,单台电梯已远远不能满足人们的需求,为了进一步缩短人们的侯梯时间、减少能源消耗,除了安装多台电梯外,更要采用优化的管理控制策略来提高电梯群的运行效率和服务质量。正是在这样的背景下,电梯群控系统(ECCS)应运而生。本文以基于PLC技术的群控电梯的主从站设计为主要研究对象,介绍了当前电梯控制的主流方法,结合国内外在电梯控制领域的相关研究成果,分析了电梯群控系统的结构和组成,通过讨论电梯控制系统的组成,阐述了可编程控制器(西门子PLC)在群控电梯控制中的应用,并结合群控电梯系统介绍了主从式S7-200PP1通信的设计方法。最后,利用西门子PLC编程的程序控制方式,提出了六层群控电梯的PLC系统的总体设计方案、设计过程、组成,列出了主要控制电路、电梯的控制梯形图及指令表,并给出了系统组成框图和程序流程图,设计了一套完整的电梯群控系统方案.实现两台电梯的群控运行,解决了继电器一接触器可靠性差、安装调试周期长、接线复杂等缺点。在实际应用中,S7-200PPI协议可菲、稳定、操作简单,其特有的网络读写指令简化了编程设计,降低了编程的错误率。

    标签: 电梯群控系统 plc ECCS

    上传时间: 2022-06-21

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  • 基于IGBT的PWM变频器的研究

    变频器是指利用电力电子器件将工颊的交流电源变换为用户所需频率的交流电源,它分为直接变频(交一交变频)和间接变频(交一直-交变频),间接变频技术在稳频稳压和调频调压的利用率以及变频电源对负载特性的影响等方面,都具有明显的优势,是目前变频技术领域普遍采取的方式,本课题所研究的正是间接变频中的脉宽调制(PWM)变频器技术由于IGBT器件的开关速度很快,当IGBT关断或绩流二极管反向恢复时会产生很大的di/dr,该dild在主电路的布线电感上引发较大的尖峰电压(关断浪涌电压).在采用PWM开关控创模式的IGBT变频器中,IGBT的开关状态不但与PWM脉冲有关,还与变频器主电路元器件及负载特性有很大关系,为了确保IGBT安全可靠的工作,有必要进一步分析主电路和缓冲电路各器件的工作情况和接相过程,以期设计出有效的IGBT保护电路。本文推导了两电平PWM三相变频器的数学模型,对变频器主电路的换相过程及缓冲电路的工作方式利用PSIM软件进行了细致的仿真分析,同时也仿真研究了布线电感及缓冲电路各参数对1GBT关断电压的影响;详细介绍了变频器所包含的各电路环节的理论基础及设计过程:并在大量的文献资料和相关仿真分析的基础上推导出套级冲电路器件参数的计算公式,实践表明计算结果符合要求并取得了良好的效果。经过大量的实验和反复的改进,并给出了调试结果及变频器的额定输出电压、电流波形。通过将试验结果与理论外析进行比较验证,证明了理论分析的合理性,本文所研究设计的变频器性能稳定,运行可靠,完全满足设计要求.

    标签: igbt pwm 变频器

    上传时间: 2022-06-21

    上传用户:bluedrops

  • 三相半波晶闸管相控整流电路设计

    三相可控整流电路的控制量可以很大,输出电压脉动较小,易滤波,控制滞后时间短,因此在工业中几乎都是采用三相可控整流电路。在电子设备中有时也会遇到功率较大的电源,例如几百瓦甚至超过1-2kw的电源,这时为了提高变压器的利用率,减小波纹系数,也常采用三相整流电路。另外由于三相半波可控整流电路的主要缺点在于其变压器二次侧电流中含有直流分量,为此在应用中较少。而采用三相桥式全挖整流电路,可以有效的避免直流磁化作用。实际中,由于三相相控桥式整流电路输出电压脉动小、脉动频率高、网侧功率因数高以及动态响应快,在中、大功率领域中获得了广泛应用,但是三相半波相控整流电路是基础,其分析方法对研究其他整流电路非常有益。

    标签: 整流电路 晶闸管

    上传时间: 2022-06-22

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  • 三相桥式整流单片机控制

    电子技术的应用已深入到工农业经济建设,交通运输,空间技术,国防现代化,医疗,环保,和人们日常生活的各个领域,进入新世纪后电力电子技术的应用更加广泛,因此对电力电子技术的研究更为重要。近几年越来越多电力电子应用在国民工业中,一些技术先进的国家,经过电力电子技术处理的电能己达到总电能的一半以上。本文主要介绍基于MCS-51系列单片机80C51芯片控制的三相桥式全控整流电路的主电路和触发电路的原理及控制电路,具体运行由工频三相电压经变压器后在芯片控制下在不同的时刻发出不同的脉冲信号去控制相应的SCR可控硅整流为直流电给负载供电。此种控制方式其主要优点是输出波形稳定和可靠性高抗干扰强的特点。触发电路结构简单,控制灵活,温度影响小,控制精度可通过软件补偿,移相范围可任意调节等特点,目前已获得业界的广泛认可。并将在很多的工业控制中得到很好的运用。

    标签: 整流 单片机

    上传时间: 2022-06-25

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  • 电控发动机教程(国优课件) PPT版

    电控发动机教程(国优课件) PPT版

    标签: 电控 发动机 教程

    上传时间: 2013-04-15

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  • 计算机和测控系统总线手册

    计算机和测控系统总线手册

    标签: 计算机 测控系统 总线

    上传时间: 2013-04-15

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