反应式步进电机硬件细分驱动的电流波形研究

本文对由硬件实现反应式步进电机的细分驱动进行了分析研究,提出了细分电流的选择要求,通过对几种电流波形的分析及实验结果,证实了反应式步进电机细分驱动的电流要求。     

步进电机细分驱动控制系统的研究与实现

通过对步进电机细分驱动原理的分析,合理选择细分电流波形,采用单片机及步进驱动模块,实现了等步距角等转矩的最佳步进恒流斩波细分驱动控制系统的设计,解决了步进电机低频振荡高频扭矩小的问题。     

步进电机细分驱动控制系统的研究与实现

通过对步进电机细分驱动原理的分析，合理选择细分电流波形，采用单片机及步进驱动模块，实现了等步距角等转矩的最佳步进恒流斩波细分驱动控制系统的设计，解决了步进电机低频振荡高频扭矩小的问题。     

步进电机自适应细分多轴运动控制系统设计

在分析步进电机数学模型和细分原理基础上,对自适应控制技术在步进电机中的应用进行了研究,设计了以PIC16F877单片机和L6219驱动芯片为核心的控制与驱动单元,采用自适应细分控制算法的多轴运动控制系统,解决步进电机在低频运行时转矩脉动、细分切换引起速度突变和宽广范围内速度平滑控制问题。给出了控制系统的主要硬件电路以及软件设计方案和相应的流程图,最后在实际控制步进电机运行的基础上给出了步进电机运行时的细分控制电流的波形和电机绕组电流的波形。实验表明电流波形合理,步进电机宽广运行平滑且噪音低,性能良好。     

步进电动机系统细分波形修正技术

分析了影响步进电机驱动系统速度稳定性的因素，给出了修正步进电机细分波形的算法和实验方案，以两相四拍512细分步进电机为例推导出理论波形修正值。实验结果说明，其速度稳定性提高了一个数量级，并对其他类型的步进电机驱动系统有一定的指导意义。     

一种用于三角形连接绕组的改进型SVPWM算法的研究

星形连接绕组的传统SVPWM算法之前已有大量研究。在分析传统SVPWM算法的基础上提出了一种用于三角形连接绕组的改进型SVPWM算法,推导了改进型SVPWM算法并在Simulink环境下搭建了采用该新算法的绕组三角形连接方式的三相混合式步进电机细分驱动系统的仿真模型。并基于DSP芯片TMS320F28335对该算法进行了试验。改进型SVPWM模块和三相混合式步进电机相电流在不同细分数下的仿真和实验波形与理论分析相符。结果验证了该算法的正确性和对三相混合式步进电机细分驱动系统的适用性。     

基于空间电流矢量的步进电机SPWM细分数字驱动器研究

具有电流闭环的步进电机细分数字驱动控制是精细加工生产中采用的优先解决方案。通过对三相步进电机旋转磁场的空间电流矢量合成以及SPWM控制器电路原理的阐述,针对传统步进电机控制器细分控制存在的问题和原因,提出了基于空间电流矢量的SPWM细分数字驱动器的设计思想。经过实验测试,在新型细分数字驱动器的控制下,在电机相线圈两端得到了较好的正弦电流波形,进一步提高了空间旋转磁场的均匀度,使步进电机的控制精度有了较大的提高。     

基于反熔丝FPGA的纯开环星载步进电机驱动器设计

为了提高运动机构的稳定度,步进电机驱动控制通常采用电流细分的方法,从而将一个步距角分解成若干小步。实现步进电机电流细分驱动通常的方法是将电流闭环引入到驱动控制电路中,由此增加电流采样、比较等软硬件功能模块的同时也增加了单机的复杂度,削弱了步进电机本质上开环驱动的优势。为了提高宇航型号步进电机驱动控制器单机的可靠度,提出了一种基于反熔丝FPGA的纯开环驱动方案,通过预置占空比的方式,在不引入电流闭环的前提下实现步进电机电流细分。通过样机调试,验证了设计的有效性,为后续工程研制提供参考。     

步进电机高精度细分控制系统设计

在步进电机数学模型和细分原理基础上,设计了以PIC16F877单片机为控制单元,采用一种高精度细分控制算法控制步进电机。给出了控制系统的主要硬件电路以及主要的算法设计方案,最后给出了步进电机实际运行的实验结果、细分控制电流的波形和电机绕组电流的波形。     

带变频驱动系统的感应电机故障诊断研究

为了研究带驱动系统的感应电机故障诊断,利用逆变器和整流器的开关函数,对感应电机发生故障时的逆变器直流侧电流和整流器交流侧电流进行解析分析,推导出电机故障特征信息在驱动系统中的传播规律,在逆变器直流侧电流和整流器交流侧电流谱中得到了相应电机故障的特征频率分量.以电机转子故障为例进行仿真和实验,实验结果证明了理论分析的正确...     

基于MMC的电力电子变压器保护系统研究*

介绍了基于MMC的电力电子变压器主电路拓扑及运行原理;对其可能出现的故障类型配置了相应的故障量测点以及保护方法;对MMC型电力电子变压器中存在的特殊故障及保护问题进行了详细分析,包括交流输入侧接地电阻的选择对交流侧接地故障和直流侧单极接地故障的影响,直流双极短路故障发生后采用具有直流故障电流抑制能力的箝位双子模块替换半桥子模块之后产生的过电压问题,以及电力电子变压器隔离级串联电容迅速放电产生冲击过电流问题;针对以上问题提出了相应的保护应对策略,并通过PSCAD仿真证明了所提策略的正确性和有效性。     

基于MATLAB的高压断路器触头电寿命仿真研究

介绍了高压断路器触头电寿命仿真的意义，研究了各种短路故障对断路器电寿命的影响。采用先进的仿真软件工具MATLAB中的电力系统仿真工具箱，建立各元件的数学模型，最后组成仿真模块，对复杂电力系统断路器运行进行动态仿真。仿真结果表明，不同的短路故障形式和不同的短路故障部位对触头寿命影响很大，本研究对电力系统高压断路器的运行有积极意义。     

基于短路电流模拟程序及故障录波的同时性故障分析

对电力系统中发生的同时故障或多点故障进行分析通常是一项极具挑战性的工作。短路电流计算程序的不断发展使得多点故障建模成为可能,故障录波及微机继电保护装置记录的故障波形为分析故障提供了极为有力的资料。描述英国国家电网公司美国分部(NG USA)结合短路电流模拟程序及故障录波分析再现同时性故障或多点故障的发展过程。通过对2个案例的分析研究,展现综合使用现场故障录波及短路电流模拟程序进行故障分析的优越性。     

换流站内的交流系统故障分析及保护动作特性研究

换流站内发生的交流系统故障会对交直流系统产生严重的危害。通过对换流阀换相电压的特性分析指出：站内发生交流接地时会伴随桥臂短路及交流系统复故障的出现;相间故障则表现为不平衡换相。通过接地故障发生后换流阀的电流时间函数来说明故障电流呈现交流多相短路的特征。通过故障等效交流电路来研究交直流保护特性,并得出结论：对于接地故障,电流互感器（current transformer,CT）安装在不同位置时,阀短路保护、桥差保护均能正确动作;但发生相间故障时,却会造成某些工况下保护不能动作;在连接高端阀的交流系统接地时交流保护的距离元件有时会有超越现象。最后提出采用零序补偿分量的方法来提高启动元件的性能。CIGRE高压直流（high voltage direct current,HYDC）模型验证了分析结论。     

一种带自诊断功能的CAN总线模块设计

控制器局域网络(CAN)现场总线技术在目前的雷达系统中有着较多应用,直接关系到雷达的正常运行及任务的顺利执行,因此雷达系统中的CAN总线故障亟需做到快速准确定位。采用基于告诉运放的峰值保持方法实现对CAN总线输出电压的在线测量,并通过通讯压力测试以及数据帧丢包率指标量化了CAN总线通讯质量。通过CAN总线输出电压以及通讯质量这两个重要指标,结合常见CAN总线的故障特征,实现雷达系统中CAN总线的自诊断。以带自诊断功能的CAN总线模块以及5个CAN节点组成CAN总线网络,模拟了线路短路、线路开路以及线路干扰等常见故障类型,故障诊断结果与模拟故障类型基本一致,可以快速、准确定位CAN总线在雷达系统应用过程中出现的常见故障。     

超高压同杆双回线任意故障的直接精确计算

为解决同杆双回线任意故障形式故障(包括纵向、横向和多处故障)的精确计算问题,采用了精确的分布参数模型和特征模量分解方法,将分布电容和线路换位的影响计算在内从而精确计算同杆双回线任意故障下的工频电量。以跨线并接地的横向故障和该故障线的一侧断路器断开后的复杂故障为例阐明了该算法的原理。两个a相接地同时m侧a相断路器断开的复杂故障的算例:其中一个是无负荷电流时的故障,另一个是有负荷电流时的故障,证明该方法是正确的。将计算结果与ATP-EMTP仿真比较,证明了方法的正确性。     

基于MATLAB的微机保护算法及综合仿真研究

利用MATLAB软件中的电力系统模块库,对电力系统微机保护中的滤波和保护算法进行了编程仿真实现。针对电力系统微机保护中的线路故障等情况,调用电力系统故障暂态数据文件,分别对半周积分算法、采样值和导数算法、正弦曲线拟合算法进行了仿真计算,并以图形方式显示其仿真结果;最后对其数字滤波和保护算法的准确性和快速性进行了分析和比较。     

基于MATLAB的复杂电力系统动态仿真

介绍了电力系统暂态稳定的基本概念 ,研究了各种短路故障对系统暂态稳定的影响。采用先进的仿真软件工具MATLAB中的电力系统仿真工具箱 ,建立各元件的数学模型 ,最后组成仿真模块 ,对复杂电力系统进行动态仿真。仿真结果表明 ,故障切除时间对于电力系统稳定性有着决定性的意义     

直流输电系统的动态模拟

设计了高压直流输电动态模拟系统,该模拟系统的目的是为了校验应用于工程的直流控制保护系统,并进行理论研究。根据模拟总体设计原则,对主接线、换流变、换流阀、直流场、交直流滤波器、线路大地回路进行了模拟。模拟系统不仅能模拟正常运行的各种工况,还可以模拟交直流滤波器内部故障、输电线路故障、换流阀故障、换流变压器等各种故障情况,直观地反映了这些设备上的各种电压、电流量,包括它们的谐波和暂态过程,对控制保护的测试达到了预期的效果。     

同杆并架双回线保护选相元件研究

该文对几种常用的故障选相元件在同杆并架双回线故障下的动作行为进行了研究，提出了一种选相新方法。研究表明相电流差突变量、稳态电流序分量等选相元件在发生某些跨线及转换性故障时会误选相。在对跨线及转换性故障特点进行分析的基础上提出了一种新的基于单回线单侧电压电流量的综合选相元件，这种选相元件是在比较故障相电压的基础上判别故障相电流的相位条件来实现的。试验表明这种选相元件与相电流差突变量、稳态序分量选相元件配合可以较好地解决同杆并架双回线故障下特别是跨线及转换性故障下的正确选相问题，保护利用分相式通道在判别两侧选相结果后可实现选相跳闸。