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首页 >> 毕业论文(设计) >> 电子电工毕业论文(设计) >> 软开关的仿真与分析
软开关的仿真与分析
资料类别
  电子电工毕业论文(设计)
课程(专业)
  电气自动化
关键词
  软开关|串级调速
适用年级
  大学
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文件大小
  450K
发布时间
  2018-06-10 18:28:00
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发布人   kj008

 内容简介:
   软开关的仿真与分析,毕业设计,说明书共24页,9024字。
   摘要
   软开关技术是通过主回路中电感和电容的谐振,使得功率开关器件中电流或其两端电压按照正弦或准正弦规律变化,当电流或其两端电压自然过零时,功率开关器件进行导通或关断,这样开关器件的导通和关断都在零电流或零电压条件下完成,这样其开关损耗和开关噪声污染理论上为零。串级调速系统在工程上获取与转子感应电势sE20反相位同频率且频率随转子频率变化的交流变频电源Ef比较困难,所以在次同步串级调速系统中采用整流器将转子电势sE20整流为直流电势,再与转子回路中串入的直流附加电动势Eβ进行比较。而可调直流附加电动势Eβ在工程上比较容易实现。把软开关技术应用在串级调速系统,利用Matlab实现仿真,在理论上实现其合理性、科学性。
   关键词:软开关 串级调速 Matlab
  
   绪论
   随着近代电力电了技术和计算机技术的发展以及现代控制理论的应用,自动化电力拖动正向着计算机控制的生产过程自动化的方向迈进。以达到高速、优质、高效率地生产。在大多数综合自动化系统中,自动化的电力拖动系统仍然是不可缺少的组成部分。另外,低成本自动化技术与设备的开发,越来越引起国内外的注意。特别对于小型企业,应用适用技术的设备,不仅有益于获得经济效益,而且能提高生产率、可靠性与柔性,还有易于应用的优点。自动化的电力拖动系统更是低成本自动化系统的重要组成部分。
   通常把电力电子技术分为电力电子器件制造技术和变流技术两个分支。变流技术也称为电力电子器件的应用技术,它包括用电力电子器件构成各种电力变换电路和对这些电路进行控制的技术,以及由这些电路构成电力电子装置和电力电子系统的技术。
   控制理论广泛用于电力电子技术中,它使用电力电子装置和系统的性能不断满足人们日益增长的各种需求。电力电子技术可以看成是弱电控制强电的技术,是弱电与强电这两者的结合。自动控制理论则是实现这种结合的一条强有力的纽带。另外,控制理论和自动化技术密不可分,而电力电子装置则是自动化技术的基础元件和重要支撑技术。
   目前在许多国家中,很多直流调速已经被交流调速所取代,从而避免了直流电动机换向困难、维修不便等缺点。世界上有60%左右的发电量是通过电动机消耗的。据统计,我国各类电动机的装机容量已超过4亿kW,其中异步电动机约占90%,拖动风机、水泵及压缩机类机械的电动机约1.3亿kW。在目前4亿kW的电动机负载中,约有50%的负载是变动的,其中的30%可以使用电动机调速。因此,就目前的市场容量考虑,约有6000万kW的调速电机市场。电动机只有在额定负载下运行效率才高,由于安全等方面的考虑,电动机常常处于低效运行状态。因此,电机调速节能一直被广泛关注。风机和泵类采用电动机调速装置来代替阀门和挡板调节流量,有明显节电效果。这是因为由交流电动机驱动的风机和泵类都是平方转矩负载。它们的流量与转速成正比、压力与转速的平方成正比,功率与转速的立方成正比。即电机转速降低1/2时,所需功率降至原来的1/8,由此可见调速节能的重要意义。
   但是应用在传统调速装置使用了大量的硬开关,它是通过控制门极来控制开关管的开通和关断,即强迫开关器件在其电压不为零时开通,电流不为零时关断,在此过程中,开通电压或关断电流相当大,这种开关方式造成很大的不便,造成以下缺点:
   (1)开通和关断过程损耗比较大
   (2)感性关断问题; 当电路中有感性器件时,开关器件关断时,会感应出很高的电压尖峰,极易损坏开关器件;
   (3)容性开通问题, 当开关器件在高压下开通时,开关器件结电容中的能量将全部消耗在该器件上,从而易使该开关器件因为过热而损坏;
   (4)二极管反向恢复问题: 二极管由导通变为截止时,有一个反向恢复时间,在此时间内,二极管仍处于导通关态,若立即开通与其串联的开关器件,会产生很大的冲击电流,易损坏该开关器件。
   因此,软开关技术应运而生,它克服了硬开关的诸多缺点,实现了软开通、软关断,通过开关过程中前后引入谐振,使开关开通前电压先降到零,关断前电流先降到零,就可以消除开关过程中电压电流的重叠,降低它们的变化率,从而大大减小甚至消除开关损耗。把软开关技术应用在电动机调速系统已经成了当前研究电动机调速节能热门,不仅响应国家环保节能的号召,还有在巨大的市场等待开发。
   本文的工作:
   (1)本文首先对电气串级调速系统的结构、工作原理等电路进行了系统的分析,了解其基本的性能;又对移相全桥零电压软开关(ZVS)变换器的结构、工作原理等电路性能进行了系统的分析,得出了移相全桥ZVS变换器电路的独特优点。利用搭建的数字信号实现开关管的通断来实现
   ...........

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