斷路器數(shù)字化測試恒流源裝置及其控制算法
發(fā)布時間:2021-02-17 18:33
斷路器在工業(yè)、農(nóng)業(yè)和日常生活等領(lǐng)域應(yīng)用得比較廣,是配電系統(tǒng)中大量使用的重要電氣產(chǎn)品。低壓斷路器的保護特性包括過流保護特性和過載保護特性,即斷路器的脫扣動作時間與過流以及過載脫扣動作電流的關(guān)系特性。對于斷路器保護特性測試,需要提供精確、穩(wěn)定、高效的測試電流,保證測試結(jié)果可靠性。恒流源裝置提供連續(xù)可調(diào)且精確穩(wěn)定的大電流,從而對斷路器進行保護特性測試,F(xiàn)有恒流源測試裝置在測試斷路器保護特性時,輸出測試電流會受到負載阻抗變化以及外界干擾的影響。針對這一情況,論文設(shè)計了阻抗在線識別及前饋補償結(jié)合PID復(fù)合控制算法。采用阻抗識別算法讀取兩段時間的負載電壓和電流信號,列出兩組關(guān)于負載阻抗的一階微分方程,聯(lián)立方程組得到負載電阻及電感,可以實時讀取負載阻抗變化,用于前饋補償控制,提高輸出電流精度。同時采用PID控制技術(shù)克服外界干擾,跟蹤參考電流,使輸出電流更加穩(wěn)定。并且采用阻抗在線識別進行前饋補償,減少PID控制技術(shù)的跟蹤時間,達到檢驗效率高效的目標。首先,對恒流源裝置控制算法進行分析,搭建恒流源Simulink仿真環(huán)境,在不同算法下,測試分析輸出電流。在實際設(shè)計中,探究恒流源裝置電路結(jié)構(gòu)與組成,包括整...
【文章來源】:溫州大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】:62 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
恒流源裝置的工作原理
阻抗變化以及電網(wǎng)電壓波動時,該裝置能夠快速自調(diào)整以使輸出控制輸出電流大小,斷路器保護特性的檢測效率和精度得到提高?刂萍夹g(shù)分析 控制基本原理的應(yīng)用和更新反映了脈沖寬度調(diào)制的重要性,加速了電子變換器技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域涉及開關(guān)電源,斬波電路和電流變換器。自從 2弦 PWM 技術(shù)以來,經(jīng)過幾代人的多年研究,正弦逆變技術(shù)已經(jīng)越來到民用,商業(yè),軍事和科學(xué)研究。隨著電力電子技術(shù)的快速發(fā)展,提出了更高的要求。路的控制中,脈沖寬度調(diào)制(PWM)起著重要作用,主要是利用微寬度調(diào)制信號[38]。脈寬調(diào)制輸出一系列幅值相等的脈沖信號,是來實現(xiàn),用這些幅值相等的脈沖信號替換正弦波或所要求的波形。原理:形狀不同但沖量相等的脈沖作用于慣性系統(tǒng)具有基本相同的脈沖寬度調(diào)制基于該理論。
方法僅適用于同步調(diào)制。(5) 梯形波與三角波比較法上述各種方法沒有考慮直流電壓利用問題,以使輸出波形盡可能接近正弦波。例如SPWM 法的直流電壓利用率僅為 86.6%。因此,提出了一種提高直流電壓利用率的新方法:梯形波與三角波比較法。該方法的調(diào)制信號使用梯形波,載波使用三角波,兩個波形的幅度相等。通過在調(diào)制信號和載波信號的交叉點處,接通和斷開開關(guān)裝置來實現(xiàn)PWM。由于梯形波調(diào)制波的幅度和三角形載波的幅度相等,調(diào)制信號中包含的基波分量的幅度超過三角波的幅度,從而提高了直流電壓利用效率。然而,由于梯形波本身具有低次諧波,因此輸出波形中存在五次和七次低次諧波。2.2.3 SPWM 逆變電路調(diào)制方法所需的波形作為調(diào)制信號并經(jīng)過載波信號,得到相應(yīng)的 PWM 波,大多載波信號采用等腰三角波或者鋸齒波。任何逐漸變化的調(diào)制信號波和載波信號的切換點,以實現(xiàn)開關(guān)設(shè)備的開啟和關(guān)閉控制,產(chǎn)生的脈沖的寬度與信號幅度的脈沖成比例,從而產(chǎn)生理想的 PWM。當(dāng)正弦波用作調(diào)制信號時,得到的輸出波形是 SPWM 波;其他所需波形作為調(diào)制信號,也可以獲得相應(yīng)的等效 PWM 波。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于SPWM調(diào)制的交流恒流源系統(tǒng)設(shè)計[J]. 趙琛,張益,裴方晟,陶澤勇. 電子設(shè)計工程. 2018(11)
[2]斷路器的性能綜述[J]. 吳佳闊,高陽,高廣政,鐘宏宇,趙家志,趙俊. 山東工業(yè)技術(shù). 2017(19)
[3]淺談低壓配電設(shè)計中斷路器靈敏度校驗[J]. 任飛宇. 浙江建筑. 2017(04)
[4]智能斷路器在線監(jiān)測系統(tǒng)研究[J]. 李毅,蔣浩,龔付高,夏珩軼,種俊龍. 高壓電器. 2017(10)
[5]超高穩(wěn)定度大直流恒流源的設(shè)計[J]. 占清,朱自科,陳勇,張自長,曾舒帆,李亞娟. 電子器件. 2017(03)
[6]具有剩余電流保護功能斷路器測試臺[J]. 王文廣,吳健,邱書明,暢振堂,程少煒. 電氣傳動. 2016(11)
[7]220kV SF6斷路器事故原因分析及處理方法[J]. 周壹鋒. 中國高新技術(shù)企業(yè). 2016(21)
[8]低壓斷路器大電流檢測試驗設(shè)備研究[J]. 張昊,謝秋慧,蔡春皓,傅培剛,趙勇,朱明磊,居洪泉,吳非,鄭輪. 機電工程. 2016(04)
[9]斷路器過電流保護脫扣器的設(shè)計研究[J]. 顧惠民. 電器與能效管理技術(shù). 2016(02)
[10]高可靠性永磁機構(gòu)真空斷路器研究[J]. 馮英,辛超,葉祖標,王承玉,武建文,胡兆明. 高壓電器. 2015(12)
本文編號:3038373
【文章來源】:溫州大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】:62 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
恒流源裝置的工作原理
阻抗變化以及電網(wǎng)電壓波動時,該裝置能夠快速自調(diào)整以使輸出控制輸出電流大小,斷路器保護特性的檢測效率和精度得到提高?刂萍夹g(shù)分析 控制基本原理的應(yīng)用和更新反映了脈沖寬度調(diào)制的重要性,加速了電子變換器技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域涉及開關(guān)電源,斬波電路和電流變換器。自從 2弦 PWM 技術(shù)以來,經(jīng)過幾代人的多年研究,正弦逆變技術(shù)已經(jīng)越來到民用,商業(yè),軍事和科學(xué)研究。隨著電力電子技術(shù)的快速發(fā)展,提出了更高的要求。路的控制中,脈沖寬度調(diào)制(PWM)起著重要作用,主要是利用微寬度調(diào)制信號[38]。脈寬調(diào)制輸出一系列幅值相等的脈沖信號,是來實現(xiàn),用這些幅值相等的脈沖信號替換正弦波或所要求的波形。原理:形狀不同但沖量相等的脈沖作用于慣性系統(tǒng)具有基本相同的脈沖寬度調(diào)制基于該理論。
方法僅適用于同步調(diào)制。(5) 梯形波與三角波比較法上述各種方法沒有考慮直流電壓利用問題,以使輸出波形盡可能接近正弦波。例如SPWM 法的直流電壓利用率僅為 86.6%。因此,提出了一種提高直流電壓利用率的新方法:梯形波與三角波比較法。該方法的調(diào)制信號使用梯形波,載波使用三角波,兩個波形的幅度相等。通過在調(diào)制信號和載波信號的交叉點處,接通和斷開開關(guān)裝置來實現(xiàn)PWM。由于梯形波調(diào)制波的幅度和三角形載波的幅度相等,調(diào)制信號中包含的基波分量的幅度超過三角波的幅度,從而提高了直流電壓利用效率。然而,由于梯形波本身具有低次諧波,因此輸出波形中存在五次和七次低次諧波。2.2.3 SPWM 逆變電路調(diào)制方法所需的波形作為調(diào)制信號并經(jīng)過載波信號,得到相應(yīng)的 PWM 波,大多載波信號采用等腰三角波或者鋸齒波。任何逐漸變化的調(diào)制信號波和載波信號的切換點,以實現(xiàn)開關(guān)設(shè)備的開啟和關(guān)閉控制,產(chǎn)生的脈沖的寬度與信號幅度的脈沖成比例,從而產(chǎn)生理想的 PWM。當(dāng)正弦波用作調(diào)制信號時,得到的輸出波形是 SPWM 波;其他所需波形作為調(diào)制信號,也可以獲得相應(yīng)的等效 PWM 波。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于SPWM調(diào)制的交流恒流源系統(tǒng)設(shè)計[J]. 趙琛,張益,裴方晟,陶澤勇. 電子設(shè)計工程. 2018(11)
[2]斷路器的性能綜述[J]. 吳佳闊,高陽,高廣政,鐘宏宇,趙家志,趙俊. 山東工業(yè)技術(shù). 2017(19)
[3]淺談低壓配電設(shè)計中斷路器靈敏度校驗[J]. 任飛宇. 浙江建筑. 2017(04)
[4]智能斷路器在線監(jiān)測系統(tǒng)研究[J]. 李毅,蔣浩,龔付高,夏珩軼,種俊龍. 高壓電器. 2017(10)
[5]超高穩(wěn)定度大直流恒流源的設(shè)計[J]. 占清,朱自科,陳勇,張自長,曾舒帆,李亞娟. 電子器件. 2017(03)
[6]具有剩余電流保護功能斷路器測試臺[J]. 王文廣,吳健,邱書明,暢振堂,程少煒. 電氣傳動. 2016(11)
[7]220kV SF6斷路器事故原因分析及處理方法[J]. 周壹鋒. 中國高新技術(shù)企業(yè). 2016(21)
[8]低壓斷路器大電流檢測試驗設(shè)備研究[J]. 張昊,謝秋慧,蔡春皓,傅培剛,趙勇,朱明磊,居洪泉,吳非,鄭輪. 機電工程. 2016(04)
[9]斷路器過電流保護脫扣器的設(shè)計研究[J]. 顧惠民. 電器與能效管理技術(shù). 2016(02)
[10]高可靠性永磁機構(gòu)真空斷路器研究[J]. 馮英,辛超,葉祖標,王承玉,武建文,胡兆明. 高壓電器. 2015(12)
本文編號:3038373
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