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重要电动机负载双电源软切换装置设计与控制方法研究

作　者: 庞继伟
导　师: 崔学深
学　校: 华北电力大学
专　业: 电机与电器
关键词: 半固态 软切换 不同残压 双电源
分类号: TN86
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 13次
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内容摘要


对于重要行业中的不允许断电的重要负荷,电源供电的可靠性与稳定性是至关重要的,所以需要配置两路电源来保证供电的稳定性。对于重要的电动机负载,由于断电后失电残压的存在,在不利条件下,传统的双电源切换装置与切换方法将会产生较大的瞬态电流以及电磁转矩的冲击,进而无法保证负荷的安全正常的运行。因此论文结合国家自然科学基金项目,研究基于晶闸管开关的快速软切换的控制策略与方法,并为此设计一种新型半固态双电源快速软切换装置。本文首先针对双电源切换时,残压对软切换方式的影响进行理论上的分析与研究,对不同残压条件下,残压对软切换控制方法的影响进行分析,给出几种不同残压条件下的软切换方法。同时对不同负载条件下,如空载、轻载以及重载,转矩对残压的大小以及相位的影响进行分析研究,计算并提出对于不同负载条件下的软切换方法,并通过MATLAB搭建仿真模型,对不同条件下的软切换方式进行仿真分析研究。最后,本文提出一种全新的半固态双电源软切换装置的硬件电路方案,完成双电源软切换装置的设计与制作,搭建硬件电路的实验平台,为后期的实验分析做好准备。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章 绪论  9-17
  1.1 课题背景及研究的目的和意义  9
  1.2 国内外研究现状和进展  9-16
    1.2.1 现有的双电源切换装置  9-11
    1.2.2 基于固态和半固态的双电源切换方式  11-16
  1.3 论文的研究内容和主要工作  16-17
第2章 半固态双电源软切换主电路设计与软切换控制方法研究  17-24
  2.1 半固态双电源软切换装置主电路设计  17-19
  2.2 半固态双电源软切换控制方法研究  19-23
    2.2.1 无残压情况下电源软投入的控制方法  19-20
    2.2.2 有残压条件下软切换初始触发角的理论基础  20-23
  2.3 本章小结  23-24
第3章 异步电动机负载在恒转速不同残压条件下电源软切换的分析与仿真研究  24-32
  3.1 双电源软切换的SIMULINK仿真模型  24-25
  3.2 恒转速时有残压情况下初始触发角a_0的确定  25
  3.3 恒转速不同残压情况下电源切换的仿真  25-30
    3.3.1 残压滞后备用电源时电源软切换的仿真研究  25-28
    3.3.2 残压超前备用电源时电源软切换的仿真研究  28-30
    3.3.3 残压与备用电源反相时电源软切换的仿真研究  30
  3.4 本章小结  30-32
第4章 异步电动机负载有残压时不同转矩条件下电源软切换的分析与仿真研究  32-47
  4.1 恒转矩情况下初始角a_0的确定  32-33
  4.2 空载时的初始触发角a_0的确定  33-34
  4.3 轻载时初始触发角a_0的确定  34-40
    4.3.1 常用电源滞后备用电源时电源软切换的仿真研究  34-37
    4.3.2 常用电源超前备用电源时电源软切换的仿真研究  37-39
    4.3.3 常用电源与备用电源反相时电源软切换的仿真研究  39-40
  4.4 重载时初始触发角a_0的确定  40-45
    4.4.1 常用电源滞后备用电源时电源软切换的仿真研究  40-42
    4.4.2 常用电源超前备用电源时电源软切换的仿真研究  42-44
    4.4.3 常用电源与备用电源反相时电源软切换的仿真研究  44-45
  4.5 本章小结  45-47
第5章 半固态双电源软切换装置的硬件与控制电路的设计  47-57
  5.1 半固态双电源软切换装置的硬件设计  47-53
    5.1.1 MB91F467D单片机的主板设计  47-51
    5.1.2 晶闸管触发电路的设计  51-52
    5.1.3 互感器电路的设计  52-53
    5.1.4 接触器电路的设计  53
  5.2 半固态双电源软切换控制电路设计  53-54
  5.3 半固态双电源软切换实验平台  54-56
  5.4 本章小结  56-57
第6章 结论与展望  57-59
  6.1 结论  57-58
  6.2 展望  58-59
参考文献  59-63
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果  63-64
致谢  64

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线电设备、电信设备 > 电源
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