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1变频调速系统的发展现状与前景展望 1 前言 当前全球经济发展过程中,有两条显著的相互交织的主线:能源和环境。
能源的紧张不仅制约了相当多发展中国家的经济增长,也为许多发达国家带来了相当大的问题。能源集中的地方也往往成为全世界所关注的热点地区。
而能源的开发与利用又对环境的保护有着重大影响。全球变暖、酸雨等一系列环境灾难都与能源的开发与利用有关。
能源工业作为国民经济的基础,对于社会、经济的发展和人民生活水平的提高都极为重要。在高速增长的经济环境下,中国能源工业面临经济增长与环境保护的双重压力。
有资料表明,受资金、技术、能源价格的影响,中国能源利用效率比发达国家低很多。90年代中国高耗能产品的耗能量一般比发达国家高12%-55%左右,90%以上的能源在开采、加工转换、储运和终端利用过程中损失和浪费。
如果进行单位GNP能耗(吨标准煤/千美元)的国家比较(90年代中期),中国分别是瑞士、意大利、日本、法国、德国、英国、美国、加拿大的14.4倍、11.3倍、10.6倍、8.8倍、8.3倍、7.2倍、4.6倍、和4.2倍。1995年,中国火电厂煤耗为412克标准煤/kWh,是国际先进水平的1.27倍。
由此可见,对能源的有效利用在我国已经非常迫切。作为能源消耗大户之一的电机在节能方面是大有潜力可挖的。
我国电机的总装机容量已达4亿千瓦,年耗电量达6000亿千瓦时,约占工业耗电量的80%。我国各类在用电机中,80%以上为0.55-220kW以下的中小型异步电动机。
我国在用电机拖动系统的总体装备水平仅相当于发达国家50年代水平。因此,在国家十五计划中,电机系统节能方面的投入将高达500亿元左右,所以变频调速系统在我国将有非常巨大的市场需求。
目前,国内变频调速系统的研究非常活跃,但是在产业化方面还不是很理想,市场的大部分还是被国外公司所占据。因此,为了加快国内变频调速系统的发展,就需要对国际变频调速技术的发展趋势和国内的市场需求有一个全面的了解。
2 全数字化控制系统 随着计算机技术的发展,无论是生产还是生活当中,人民对数字化信息的依赖程度越来越高。如果说计算机是大脑,网络是神经,那么电机传动系统就是骨骼和肌肉。
它们之间的完美结合才是现代产业发展方向。为了使交流调速系统与信息系统紧密结合,同时也为了提高交流调速系统自身的性能,必须使交流调速系统实现全数字化控制。
单片机已经在交流调速系统中得到了广泛地应用。例如由Intel公司1983年开发生产的MCS - 96系列是目前性能较高的单片机系列之一,适用于高速、高精度的工业控制。
其高档型:8*196KB、8*196KC、8*196MC等在通用开环交流调速系统中的应用较多。 由于交流电机控制理论不断发展,控制策略和控制算法也日益复杂。
扩展卡尔曼滤波、FFT、状态观测器、自适应控制、人工神经网络等等均应用到了各种交流电机的矢量控制或直接转矩控制当中。因此,DSP芯片在全数字化的高性能交流调速系统中找到施展身手的舞台。
如TI公司的MCS320F240等DSP芯片,以其较高的性能价格比成为了全数字化交流调速系统的首选。最近TI公司推出的MCS320F240X系列产品更将价格降低到了单片机的水平。
在交流调速的全数字化的过程当中,各种总线也扮演了相当重要的角色。STD总线、工业PC总线、现场总线以及CAN总线等在交流调速系统的自动化应用领域起到了重要的作用。
3 PWM技术 PWM控制是交流调速系统的控制核心,任何控制算法的最终实现几乎都是以各种PWM控制方式完成的。目前已经提出并得到实际应用的PWM控制方案就不下十几种,关于PWM控制技术的文章在很多著名的电力电力国际会议上,如PESC,IECON,EPE年会上已形成专题。
尤其是微处理器应用于PWM技术并使之数字化以后,花样是不断翻新,从最初追求电压波形的正弦,到电流波形的正弦,再到磁通的正弦;从效率最优,转矩脉动最少,再到消除噪音等,PWM控制技术的发展经历了一个不断创新和不断完善的过程。到目前为止,还有新的方案不断提出,进一步证明这项技术的研究方兴未艾。
其中,空间矢量PWM技术以其电压利用率高、控制算法简单、电流谐波小等特点在交流调速系统中得到了越来越多的应用。 4 高压大容量交流调速系统 在小功率交流调速方面,由于国外产品的规模效应,使得国内厂家在价格上、工艺上和技术上均无法与之抗衡。
而在高压大功率方面,国外公司又为我们留下了赶超的空间。首先,国外的电网电压等级一般为3000V,而我国的电网电压等级为6000V和10000V;其次,高压大功率交流调速系统无法进行大规模的批量生产,而国外的劳动力成本,特别是具有一定专业知识的劳动力成本较高。
目前,研究较多的大功率逆变电路有:(1)多电平电压型逆变器(2)变压器耦合的多脉冲逆变器(3)交交变频器(4)双馈交流变频调速系统。(1)多电平电压型逆变器日本长冈科技大学的A.Nabae等人于1980年在IAS年会上首次提出三电平逆变器,又称中点箝位式(Neutral Point Clamped)逆变器。
它的出现为高压大容量电压型逆变器的研制开辟了一条新思。
2.电气工程及其自动化毕业论文
1、高压软开关充电电源硬件设计
2、自动售货机控制系统的设计
3、PLC控制电磁阀耐久试验系统设计
4、永磁同步电动机矢量控制系统的仿真研究
5、PLC在热交换控制系统设计中的应用
6、颗粒包装机的PLC控制设计
7、输油泵站机泵控制系统设计
8、基于单片机的万年历硬件设计
9、550KV GIS中隔离开关操作产生的过电压计算
10、时滞网络化控制系统鲁棒控制器设计
11、多路压力变送器采集系统设计
12、直流电机双闭环系统硬件设计
13、漏磁无损检测磁路优化设计
14、光伏逆变电源设计
15、胶布烘干温度控制系统的设计
16、基于MATLAB的数字滤波器设计与仿真
17、电镀生产线中PLC的应用
18、万年历的程序设计
19、变压器设计
20、步进电机运动控制系统的硬件设计
21、比例电磁阀驱动性能比较
22、220kv变电站设计
23、600A测量级电流互感器设计
24、自动售货机控制中PLC的应用
25、足球机器人比赛决策子系统与运动轨迹的研究
26、厂区35kV变电所设计
27、基于给定指标的电机设计
28、电梯控制中PLC的应用
29、常用变压器的结构及性能设计
30、六自由度机械臂控制系统软件开发
31 输油泵站热媒炉PLC控制系统设计
32 步进电机驱动控制系统软件设计
33 足球机器人的视觉系统与色标分析的研究
34 自来水厂PLC工控系统控制站设计
35 永磁直流电动机磁场分析
36 永磁同步电动机磁场分析
37 应用EWB的电子表电路设计与仿真
38 电路与电子技术基础》之模拟电子篇CAI课件的设计
39 逻辑无环流直流可逆调速系统的仿真研究
40 机器人足球比赛图像采集与目标识别的研究
41 自来水厂plc工控系统操作站设计
42 PLC结合变频器在风机节能上的应用
43 交流电动机调速系统接口电路的设计
44 直流电动机可逆调速系统设计
45 西门子S7-300PLC在二氧化碳变压吸附中的应用
46 DMC控制器设计
47 电力电子电路的仿真
48 图像处理技术在足球机器人系统中的应用
49 管道缺陷长度对漏磁场分布影响的研究
50 生化过程优化控制方案设计
51 交流电动机磁场定向控制系统设计
52 开关电磁阀流量控制系统的硬件设计
53 比例电磁阀的驱动电源设计
54 交流电动机SVPWM控制系统设计
55 PLC在恒压供水控制中的应用
56 西门子S7-200系列PLC在搅拌器控制中的应用
57 基于侧抑制增强图像处理方法的研究
58 西门子s7-300系列plc在工业加热炉控制中的应用
59 西门子s7-200系列plc在电梯控制中的应用
60 PLC在恒压供水控制中的应用
61 磁悬浮系统的常规控制方法研究
62 建筑公司施工进度管理系统设计
63 网络销售数据库系统设计
64 生产过程设备信息管理系统的设计与实现
总有一款适合你
3.电气自动化专业毕业论文
论电气自动化控制系统的设计思想
【论文关键词】:电气自动化;控制系统;设计思想;系统功能
【论文摘要】:文章通过介绍电气综合自动化系统的功能,讨论了目前电气自动化控制系统的设计思想(以发电厂为例子),展望了将来电气自动化控制系统的发展趋势。设各智能化水平的提高使得对现场设备状况的精确掌握成为可能,通讯技术的发展则为大容量的数据传输提供了平台。在工业自动化领域,基于Pc的控制系统以其灵活性和易于集成的特点正在被更多的采纳。
一、电气综合自动化系统的功能
根据单元机组的运行和电气控制的特点,应将发电机一变压器组和厂用电源等电气系统的控制都纳入ECS监控。其基本功能 为:
1.发变组出口220kV/500kV断路器、隔离开关的控制及操作。
2.发变组保护、厂高变保护、励磁变压器保护控制。
3.发电机励磁系统。包括启励、灭磁操作,控制方式切换,增磁、减磁操作,PSS(电力系统稳定器)的投退。
4.220kV/500kV开关自动同期并网及手动同期并网。
5.6kV高压厂用电源监视、操作、厂用电压快切装置的状态监视、投退、手动启动等。
6.380V低压厂用电源监视、操作、低压备自投装置控制。
7.高压启/备变压器控制和操作(2台机共用)。
8.柴油发电机组和保安电源控制和操作。
9.直流系统和LPS系统的监视。
对于发变组保护等主保护和安全自动装置,因其设备已经很成熟而且要求全部在DCS中实现其功能尚有一定难度,可能增加相当大的费用,故可以保留。但是它们与DCS间要口求接,控制采用硬接线,利用通讯方式传输自动装置信息,并可以通过DCS进行事故追忆。
二、电气自动化控制系统的设计思想
1.集中监控方式
这种监控方式优点是运行维护方便,控制站的防护要求不高,系统设计容易。但由于集中式的主要特点是将系统的各个功能集中到一个处理器进行处理,处理器的任务相当繁重,处理速度受到影响。由于电气设备全部进入监控,伴随着监控对象的大量增加随之而来的是主机冗余的下降、电缆数量增加,投资加大,长距离电缆引入的干扰也可能影响系统的可靠性。同时, 隔离刀闸的操作闭锁和断路器的联锁采用硬接线,由于隔离刀闸的辅助接点经常不到位,造成设备无法操作。这种接线的二次接线复杂,查线不方便,大大增加了维护量,还存在由于查线或传动过程中由于接线复杂而造成误操作的可能性。
2.远程监控方式
远程监控方式具有节约大量电缆、节省安装费用、,节约材料、可靠性高、组态灵活等优点。由于各种现场总线(如Lonworks总线,CAN总线等)的通讯速度不是很高,而电厂电气部分通讯量相对又比较大,所有这种方式适合于小系统监控,而不适应于全厂的电气自动化系统的构建
3.现场总线监控方式
目前,对于以太网(Ethernet)、现场总线等计算机网络技术已经普遍应用于变电站综合自动化系统中,且已经积累了丰富的运行经验,智能化电气设备也有了较快的发展, 这些都为网络控制系统应用于发电厂电气系统奠定了良好的基础。现场总线监控方式使系统设计更加有针对性,对于不同的间隔可以有不同的功能,这样可以根据间隔的情况进行设计。采用这种监控方式除了具有远程监控方式的全部优点外,还可以减少大量的隔离设备、端子柜、I/0卡件、模拟量变送器等,而
4.电气工程自动化论文
去百度文库,查看完整内容>内容来自用户:中国学术期刊网电气自动化论文电气工程论文【摘要】电气自动化的专业全称一般为电气工程及其自动化,其应用范围涉及各行各业,小到电气开关的设计,大到科技航天的研究,到处都有它的身影。
从某些层次上来讲,电气自动化的发达程度甚至可以代表一个国家的科技进步水平。电力的发展是促进生产和提高人们生活水平的重要物质基础,新时代背景下的电气自动化进程成了国民经济和人民生活现代化的重要标志。
电气工程自动化技术在电力行业中的重要性与日俱增,我们应该关注电气自动化控制系统设计和发展趋势。电气自动化是所有工业发展的基础与原动力,也是现代电气工程的支撑,随着科学技术发展,电气工程中电气自动化的应用也得到了十分迅速的发展,并且已经被广泛应用在各个学科和领域当中。
一、电气工程中电气自动化的设计基础特点及设计原则1、电气工程设计中电气自动化的设计基础其特点.由于电气自动化中微型计算机的引入,就形成了与微型计算机所对应的自动化的控制系统,微型计算机通过硬件和软件的组合使系统的控制和管理更加智能化和人性化,从而达到用户的要求。最初的电气设备电气和自动化都是独立的,也就是说是没有任何的关联,所以施工时就必须要求各个设备的专门工作人员到工作现场,然后根据规定的标准信号、管理原则将互相关联的界面来划分清楚,再进行有效地协调连接。
传统的电气设备制造方法当中的计量、控制以及保护都是由一些完全独立的配件来完成的,用户需要的一些配电产。
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1、[电气工程自动化]恒压供水系统的PLC控制设计
摘要:本文介绍了恒压供水的基本原理以及系统构成的基础,说明了可编程控制器(PLC)在恒压供水系统中所担任的角色。从系统的整体设计方案和实际需求分析开始,紧密的联系实际生活的需要,力求做到使系统运行稳定。
类别:毕业论文 大小:141 KB 日期:2009-02-27
2、[电气工程自动化]基于DSP2812的永磁同步电机矢量控制系统软件算法设计与研究
2008-12-11 11:59 39,424 评审表.doc2008-12-11 12:00 43,008 文献综述.doc2008-12-11 1。
类别:毕业论文 大小:1.6 MB 日期:2008-12-11
3、[电气工程及其自动化]直流电机PWM调速控制系统的FPGA实现
摘 要文章详细地介绍了直流电机的类型、结构、工作原理、PWM调速原理以及FPGA集成芯片。并对直流电机PWM调速系统方案的组成、硬件电路设计、程序设计及系统仿真分别进行了详细的叙述。拟开发的直流电机P。
类别:毕业论文 大小:812 KB 日期:2008-12-01
4、[电气工程及其自动化]基于单片机的无刷直流电机控制系统
2007-06-12 22:47 28,672 目录.doc2007-06-12 21:29 41,984 中文翻译.doc2007-06-06 09。
类别:毕业论文 大小:406 KB 日期:2008-11-28
5、[电气工程及其自动化]低压供配电设备设计选型、安装与试验
目录第一章. 低压供配电系统介绍…………………………………………………3-7第二章. 负荷计算的方法…………………………………………………… 8-12第三章. 低压电器的选型原则……………………………。
类别:毕业论文 大小:449 KB 日期:2008-11-14
6、[电气工程及其自动化]空气冷却高密度聚乙烯中电树起始过程的观测
中文摘要聚乙烯电气和机械性能优良而广泛应用于绝缘。由于电树枝老化是聚乙烯绝缘破坏的关键因素,研究它具有重要意义。 本文以空气冷却高密度聚乙烯薄膜作为实验对象,主要针对中高频下设备绝缘过早损坏的问题,研。
类别:毕业论文 大小:16.5 MB 日期:2008-11-14
7、[电气工程及其自动化]高压开关微机综合保护装置硬件设计
摘 要煤矿井下6 k V电网防爆开关是矿井供电系统的关键设备,它负责向工作面和掘进面的工机械提供电能。长期以来现场所使用的这种开关载流能力小、保护简单、故障率高,直接影矿井供电的可靠性、安全性和连续。
类别:毕业论文 大小:209 KB 日期:2008-11-08
/soft/search.asp?act=Topic&classid=20&keyword=%B5%E7%C6%F8%B9%A4%B3%CC+%D7%D4%B6%AF%BB%AF&btn=+%CB%D1%CB%F7+
6.求电气自动化的论文 8000
浅谈发电厂电气自动化系统监控技术发展趋势摘要]文章分析发电厂用电系统的特点,探讨用电电气自动化的技术现状和组态模式,归纳其中的关键技术,最后对技术发展作展望。
[关键词]发电厂;电气自动化;监控技术;发展趋势一、厂用电系统的特点在布置方式和数量上,厂用电设备分散安装于各配电室和电动机控制中心,元件数量众多,运行管理信息量大,检修维护工作复杂。与热工系统相比较,电气设备操作频率低,有的系统或设备运行正常时,几个月或更长时间才操作一次;电气设备保护自动装置要求可靠性高,动作速度快,比如保护动作速度要求在40ms以内完成。
在电气设备本身构造上,其具有联锁逻辑较简单、操作机构复杂的特点。在控制方式上,厂用电系统的主要设备监控需要接入DCS系统,但在两台机组共用一台起/备变的情况时,由于一台机组的检修不能影响另一台机组的正常运行,因此需要考虑两台机组DCS电气控制的模式,确保对其控制权的唯一性。
总结以上特点,在构建ECS时,其系统结构、与DCS的联网方式是确保系统高可靠性的关键。既要实现正常起停和运行操作外,又要实现实时显示异常运行和事故状态下的各种数据和状态,并提供相应的操作指导和应急处理措施,保证电气系统在最安全合理的工况下工作。
二、集中模式(一)原理集中模式也就是传统的硬接线方式,将强电信号转变为弱电信号,采用空接点方式和4~20mA标准直流信号,通过电缆硬接线将电气模拟量和开关量信号一对一接至DCS的I/O模件柜,进入DCS进行组态,实现对电气设备的监控。这种模式又分为直接I/O接入方式和远程I/O接入方式两种,前者是将电缆接至电子间集中组屏,后者是在数据较集中且离主控室较远的电气设备现场设立远程I/O采集柜,然后通过通信方式与DCS控制主机相连,两者具有相同的实现技术,本质上没有区别。
(二)优点电气量的采集集中组屏,便于管理,设备运行环境好;硬接线方式成熟,响应速度快。(三)缺点1.电缆数量大,电缆安装工程量大,长距离电缆引进的干扰也可能影响DCS的可靠性。
2.DCS系统按“点”收费,不仅投资大,而且只有重要的电气量才能进入DCS,系统监测的电气信息不完整。3.所有信息量均要集中汇总至DCS系统,风险集中,影响系统可靠性。
4.由于DCS调试一般是最后进行,采用集中模式通常难以满足倒送厂用电的要求。5.没有独立的电气监控主站系统,无法完成较复杂的电气运行管理工作(如防误、事故追忆、继电保护运行与故障信息自动化管理、录波分析等高级应用功能),不能实现电气的“综合自动化”。
三、分层分布式模式(一)原理分层分布式模式从逻辑上将ECS划分为三层,即站级监控层、通信层和间隔层(间隔单元)。间隔层由终端保护测控单元组成,利用面向电气一次回路或电气间隔的方法进行设计,将测控单元和保护单元就地分布安装在各个开关柜或其他一次设备附近。
网络层由通信管理机、光纤或电缆网络构成,利用现场总线技术,实现数据汇总、规约转换、转送数据和传控制命令的功能。站级监控层通过通信网络,对间隔层进行管理和交换信息。
(二)优点1.间隔层测控终端就地安装,减少占用面积,各装置功能独立,组态灵活,可靠性高。2.模拟量采用交流采样,节省二次电缆,降低了成本,抗干扰能力增强,系统采集的数据精度大大提高。
3.系统采集的数据量提高,监控信息完整,能实现在远方对保护定值的修改及信号复归,运行维护方便。4.分布式结构方便系统扩展和维护,局部故障不影响其他模块(部件)正常运行。
5.设置独立的电气监控主站,便于分步调试和投运,满足倒送电的要求。同时有利于厂用电系统的运行、维护和检修。
(三)关键技术1.间隔层终端测控保护单元。分层分布式系统的最大特点就是以间隔层一次设备为单位,现场配置测控保护单元。
该单元是保障厂用电系统安全、稳定运行最重要、最有效的技术手段,对其可靠性、灵敏性、速动性和选择性都有很高的要求,因此不宜由DCS来实现保护功能,而应该采用专用保护装置来实现。厂用电系统保护主要有线路、厂用变、电动机综合保护测控装置等,实现微机化保护、实时数据采集、远方及就地控制以及记录故障数据等功能。
2.通信网络。ECS系统安装工作于高电压、大电场的环境,工作环境恶劣、电磁干扰大,因而通信网络是ECS系统的关键组成部分,通信网络的性能直接影响着自动化监控系统的整体性能。
目前较为流行的采用电缆现场总线网络方式,光纤通信亦开始被用户逐步接受。通信管理层是间隔层和站控层之间的桥梁,方案中一般采用双冗余的设计思想,按照通信管理机双机热备用或双通道备用原则配置,当数据通信网络中出现问题时,系统能自动切换至冗余装置或通道,以提高系统可靠性。
3.监控主站。监控主站安置在站级监控层,实现厂用电电气系统监控和管理,主站配置的设备和规模需要根据发电机机组的容量和运行管理要求进行设计,即可以配置成单机、双机或多机系统,标准的设备主要有数据库服务器、应用和Web服务器、操作员站、工程师站,以及其他网络设备。
7.电气工程及其自动化毕业论文(哈工大的最好)
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9.电气工程与自动化毕业论文
基于VHDL语言的数字密码锁控制电路的设计论文编号:JD842 论文字数:6727,页数:23基于VHDL语言的数字密码锁控制电路的设计摘 要:数字密码锁主要完成上锁、密码输入、密码核对,开锁、密码修改等功能。数字密码锁的控制电路主要包括11个模块,各模块由相应的VHDL程序具体实现,在MAX+PLUS II环境下进行整体电路的模拟仿真,所有的数字逻辑功能都在CPLD器件上用VHDL语言来实现,使其具有报警、锁定以及复位等功能。本设计具有调试方便、故障率低、价格低廉等优点。
关键词:VHDL语言;数字密码锁;设计;MAX+PLUSⅡ Design of A Digital-Password-Lock in VHDL LanguageAbstract: The major functions of Digital-Password-Lock are locking, password entry, password verification, opening the locks, password changes, and so on. The circuit-design of the Digital-Password-Lock mainly includes eleven modules, every module is designed by VHDL language, and is simulated in the environment of MAX+PLUSⅡ.Finally, the circuit is simulated in the environment of MAX+PLUSⅡ, and the results show that the design meets the target, all of the digital logic functions are used in the CPLD device VHDL language to achieve, them with alarm, lock and reset functions. This design has a convenient debugging , fault rate is low and the advantages of low prices.
Key words: VHDL; Digital-Password-Lock; Design; MAX+PLUSⅡ 目录
摘 要 I
Abstract I
1 引言 1
2 基于VHDL的数字密码锁的程序设计 2
2.1数字密码锁的内部结构 2
2.2 数字密码锁的主要功能 3
2.2 数字密码锁的模块划分和工作流程 5
3 用VHDL语言设计各主要模块 6
3.1 键盘输入模块 6
3.2 比较器模块 9
3.3 存储器模块 10
3.4 输出模块 12
3.5 顶层文件模块 13
3.6 密码锁的整体组装图 15
4 字密码锁的整体仿真结果 16
5 引脚设定 18
6 结束语 19
参考文献 20
谢 辞 21以上回答来自:
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