本文關鍵詞：基于永磁操作機構的饋電開關研究與設計

  更多相關文章： 饋電開關 永磁操作機構 故障保護 LMD TMS320F28335

【摘要】：我國是一個煤炭資源大國,煤炭在能源中的主體地位短期內不可能改變。但是由于環(huán)境的壓力,降低煤炭在生產(chǎn)過程中的高損耗、高污染刻不容緩,對我國煤炭開采進一步的數(shù)字化、智能化、高效率提出了更高的要求。同時由于煤礦井下環(huán)境惡劣、空氣潮濕、負荷波動大,井下供電系統(tǒng)容易發(fā)生漏電、過流、過壓、欠壓等故障。若不能及時發(fā)現(xiàn)和處理上述故障,將會造成嚴重的安全事故。因此,研究設計高性能礦用饋電開關對煤礦事業(yè)的發(fā)展具有重要的意義。本文介紹了礦用饋電開關的國內外發(fā)展現(xiàn)狀及研究趨勢,并針對煤礦井下小電流接地系統(tǒng)的特點,對各種供電故障及其保護原理進行了分析與討論,進而研究設計了一種功能全面的礦用饋電開關保護裝置。首先,本文對井下的常見供電系統(tǒng)故障進行了分析,之后結合實際情況,針對各種供電故障特征提出了相應的可行性保護方案。其中,通過總分饋電開關之間的CAN總線通訊實現(xiàn)選擇性漏電故障保護方案,提高了系統(tǒng)可靠性;選用永磁操作機構作為執(zhí)行機構,優(yōu)化了饋電開關整體性能。然后,研究了系統(tǒng)電參量數(shù)據(jù)采集分析的相關算法——快速傅里葉變換(FFT)與局部均值分解(LMD)。結合實際情況,使用Matlab與PSCAD軟件對這兩種算法進行了仿真與研究,并根據(jù)系統(tǒng)要求合理選擇了算法各項參數(shù)。其次,完成了系統(tǒng)硬件與軟件的整體設計。硬件方面以TMS320F28335為主控制芯片,并結合各種數(shù)字芯片為輔,合理設計了各項電路參數(shù)。在不影響功能的前提下,采用降額設計,保證了系統(tǒng)長時間運行的硬件可靠性;軟件方面采用C語言與匯編語言結合完成了系統(tǒng)程序設計,實現(xiàn)了各項保護功能。最后,根據(jù)實驗室現(xiàn)有條件,進行了系統(tǒng)有關功能的實驗。結果表明,本文設計的饋電開關能夠較好的實現(xiàn)所設計的功能。同時根據(jù)實驗結果表明的不足之處,提出了幾點改進意見。
【關鍵詞】：饋電開關 永磁操作機構 故障保護 LMD TMS320F28335
【學位授予單位】：中國礦業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TD611.3
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-18
• 變量注釋表18-20
• 1 緒論20-24
• 1.1 研究背景及意義20-21
• 1.2 饋電開關國內外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢21-22
• 1.3 饋電開關設計的基本要求22
• 1.4 本課題研究主要內容22-23
• 1.5 本章小結23-24
• 2 饋電開關故障保護原理及其實現(xiàn)方案24-48
• 2.1 我國煤礦井下供電系統(tǒng)現(xiàn)狀24-25
• 2.2 漏電故障及其保護25-37
• 2.3 過流故障及其保護37-43
• 2.4 過壓、欠壓故障及其保護43
• 2.5 永磁操作機構43-46
• 2.6 本章小結46-48
• 3 電網(wǎng)參數(shù)采集算法分析與仿真研究48-62
• 3.1 傅里葉變換的基本理論48-51
• 3.2 本系統(tǒng)實際應用FFT算法分析與仿真51-53
• 3.3 LMD算法原理與仿真53-57
• 3.4 LMD算法分析單相接地故障特征57-61
• 3.5 本章小結61-62
• 4 饋電開關系統(tǒng)硬件設計62-84
• 4.1 系統(tǒng)硬件功能分析62-63
• 4.2 系統(tǒng)硬件電路設計63-83
• 4.3 系統(tǒng)硬件抗干擾設計83
• 4.4 本章小結83-84
• 5 饋電開關系統(tǒng)軟件程序設計84-100
• 5.1 TMS320F28335軟件開發(fā)環(huán)境84
• 5.2 主程序設計84-85
• 5.3 數(shù)據(jù)采集處理程序設計85-87
• 5.4 故障保護功能程序設計87-91
• 5.5 人機交互模塊程序設計91-95
• 5.6 CAN通信模塊程序設計95-98
• 5.7 本章小結98-100
• 6 饋電開關系統(tǒng)調試與實驗100-107
• 6.1 硬件測試及實驗平臺搭建100-102
• 6.2 系統(tǒng)實驗102-106
• 6.3 本章小結106-107
• 7 總結與展望107-109
• 7.1 全文總結107
• 7.2 后續(xù)工作展望107-109
• 參考文獻109-113
• 附錄113-114
• 作者簡歷114-116
• 學位論文數(shù)據(jù)集116

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本文編號：1131860