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一种用于介质损耗测量的变频电源的研制

作　者: 李成刚
导　师: 赖晓阳
学　校: 上海交通大学
专　业: 电力电子与电力传动
关键词: 介质损耗测量变频法数字信号处理器通信
分类号: TN86
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 22次
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内容摘要

电力系统中的事故有不少是由于绝缘问题造成的,为了保证电力系统的安全运行,必须进行绝缘试验,介质损耗测量试验是一项灵敏度很高的绝缘检测试验。传统的几种介质损耗测量方法有共同的抗工频干扰差的缺点,变频测量法可以避免工频干扰。本文对变频测量系统的软硬件提出了设计方案。本课题设计了用于介质损耗测量的变频电源。包括:以数字信号处理器TMS320F2812为控制核心,实现了新型SPWM算法,anti-windup pid算法,和双闭环控制系统;以ADS8364为转换器实现的高精度A/D转换;还设计了变频器主电路、驱动电路、采样调理电路、保护电路、缓冲电路等硬件。为了实现高精度的介质损耗测量,本系统采用了高性能的电能质量分析芯片CS5463,对测量电压、电流进行傅立叶分析,从而得出介质损耗角正切tgδ。同时,本课题还以LabView为平台设计了人机接口,有良好的扩展性。实现了LabView和DSP之间的通信和DSP与测量模块CS5463之间的通信。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
第一章绪论  9-13
  1.1 课题的背景和意义  9-10
  1.2 介质损耗测量技术的发展和现状  10-11
  1.3 变频电源及其技术  11-12
  1.4 本课题的主要内容  12-13
第二章介质损耗测量技术原理  13-26
  2.1 介质损耗的概念  13-18
    2.1.1 介质损耗的基本形式  13-15
    2.1.2 介质损耗正切角tgδ  15-17
    2.1.3 tgδ的影响因素  17-18
  2.2 介质损耗测量方法  18-24
    2.2.1 交流电桥测量法  18-22
    2.2.2 过零点法求tgδ  22-23
    2.2.3 离散傅立叶变换频谱分析法  23-24
  2.3 本文变频测量系统  24-26
第三章逆变主电路设计  26-47
  3.1 交直交逆变环节  26-36
    3.1.1 滤波整流环节  26-29
    3.1.2 逆变桥拓扑  29-31
    3.1.3 开关管的选择  31-33
    3.1.4 MOSFET 的驱动和保护  33-36
    3.1.5 保护电路  36
  3.2 滤波器设计  36-40
  3.3 采样电路  40-47
    3.3.1 霍尔电压传感器  40-41
    3.3.2 A/D 转换模块  41-46
    3.3.3 信号调理电路  46-47
第四章变频电源的控制部分  47-72
  4.1 控制部分的构成  47-50
    4.1.1 TMS320F2812 简介  48-49
    4.1.2 LabView 简介  49-50
  4.2 DSP 和LabView 之间的通讯  50-55
    4.2.1 UART 模块的LabView 实现  51-54
    4.2.2 UART 模块的DSP 实现  54-55
  4.3 系统的控制算法  55-71
    4.3.1 SPWM 调制的原理  55-59
    4.3.2 一种新型同步方式SPWM 的实现  59-65
    4.3.3 anti-windup PID 算法与实现  65-71
  4.4 本文双闭环控制系统  71-72
第五章介质损耗测量设计  72-79
  5.1 CS5463 在介质损耗测量中的应用  72-76
  5.2 CS5463 的DSP 控制  76-79
第六章结果与分析  79-82
  6.1 试验结果  79-81
  6.2 结果分析  81-82
第七章结论与展望  82-84
  7.1 结论  82
  7.2 展望  82-84
参考文献  84-86
致谢  86-87
攻读学位期间发表的学术论文  87

一种用于介质损耗测量的变频电源的研制

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