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基于能量回馈的电机多功能实验系统研究

作　者: 周康
导　师: 韦忠朝
学　校: 华中科技大学
专　业: 电力电子及电力传动
关键词: 电机实验电回馈加载恒转矩恒转速
分类号: TM306
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 212次
引　用: 3次
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内容摘要

电机实验是电机教学过程中不可缺少的一个环节,对于培养学生的动手操作能力起着非常大的作用。电机实验通常采用直流发电机作为电动机的负载,而发电机发出的直流电则通过可调阻器发热消耗掉来调节负载的大小,这种方法不仅白白浪费能量,而且负载调节极不方便。电回馈加载具有非常优良的加载特性,在额定转速以下可以保持恒转矩加载特性,额定转速以上保持恒功率加载特性。电回馈加载器可以四象限运转,除了恒转矩(加载)运行,还可以恒转速(倒拖)运行,这就非常适合做电机的四象限工作特性实验。电回馈加载将加载能量回馈电网或驱动端,实现加载能量的循环利用,从而达到节能的目的。本文简要介绍了国内电机及拖动实验装置的发展现状;分析了电回馈加载系统的工作原理和控制策略,建立了相应的仿真模型并用MATLAB/SIMULINK进行了仿真研究,在理论上论证了系统的可行性;然后详细地阐述了系统的硬件实现方案和测试软件的开发流程;最后对直流电回馈加载系统的恒转矩和恒转速工作模式以及能量回馈效果进行了实验研究,从而在实践中检验了理论分析的正确性。在实验系统的调试过程中,还解决了一些实际的问题,如变频器的干扰问题,采集数据的误差消除问题。但系统的无功功率补偿、谐波污染等问题还需要进一步的分析和研究。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
1 绪论  8-13
  1.1 本文研究的背景与意义  8-9
  1.2 国内外电机实验系统发展现状  9-12
  1.3 本课题主要的研究内容  12-13
2 电回馈加载器的原理及其控制策略  13-25
  2.1 电回馈加载器稳定运行原理  13-14
  2.2 直流电回馈加载器的原理及其控制策略  14-19
  2.3 交流变频电回馈加载器的原理及其控制策略  19-23
  2.4 直、交流电回馈加载器的比较  23-25
3 直流电回馈加载系统的仿真研究  25-38
  3.1 仿真工具的介绍  25-26
  3.2 直流电回馈加载系统仿真模型的建立  26-33
  3.3 仿真结果及分析  33-38
4 系统的硬件实现和软件开发  38-60
  4.1 直流电回馈加载器的设计  38-44
  4.2 检测显示环节的实现  44-46
  4.3 上位机与下位机的通讯与数据传输  46-49
  4.4 系统实验平台的设计  49-51
  4.5 系统测试软件的开发  51-60
5 系统的测试及结果分析  60-67
  5.1 绕线式异步电机的负载实验  61-62
  5.2 鼠笼式异步电机M-S 曲线测试实验  62-63
  5.3 能量回馈效果测试实验  63-66
  5.4 实验结果分析  66-67
6 全文总结  67-69
致谢  69-70
参考文献  70-73

基于能量回馈的电机多功能实验系统研究

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