文档介绍：武汉理工大学
硕士学位论文
开关型数字式船用同步发电机AVR的设计与研究
姓名:刘磊
申请学位级别:硕士
专业:轮机工程
指导教师:李鹤鸣
20100501
摘要的模拟式捎诘鹘谛阅懿睢⒌鹘诰ǘ鹊汀⒂牖占嗫叵低辰惺凳蓖ㄑ独磁调节器的硬件和软件的设计过程和细节,并在武汉理工大学船舶电站实验室关键词:发电机励磁调节器涣鞑裳鵓控制惴自动电压调节器谴暗缯颈夭豢缮俚纳璞钢弧V谒苤#于船舶的特殊工作环境,船舶电网在工作过程中会受到许多因素的干扰,导致船舶电网的各项性能大幅度下降,甚至导致船舶用电设备无法正常工作。传统难等缺点,已经难以满足自动化程度越来越高的船舶的需要。新一代的基于微型计算机控制的数字式自动电压调节系统应运而生。本文分析了发电机端电压变化原因,在此基础上找出了维持发电机端电压稳定的办法,并以此为理论依据,设计了基于目9匦褪质酱巴步发电机励磁调节器。采用V骺匦酒褂媒涣鞑杉ú杉缤压和电流,通过傅罩叶分析,采用刂疲涑鯬波控制开关器件一绝缘栅双极型晶体管,得到幅值可调的励磁电压,进而达到调节发电机端电压的目的。本文实现了该励磁调节器的整体硬件和软件的设计,文中详细介绍了该励对设计的励磁调节器进行了部分试验验证,取得了良好的控制效果。
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研究生┬:≯降导师到勉日期:盈骸望日期冽夕小刁独创性声明学位论文使用授权书本人声明,所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得武汉理工大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已即:学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权武汉理工大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存或汇编本学位论文。同时授权经武汉理工大学认可的国家有关机构或论文数据库使用或收录本学位论文,并向社会公众提供信息服务。C艿穆畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名:本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定,
第滦髀课题背景及研究意义的发展相对滞后,目前多数船舶仍然配备模拟式励磁调节器。究其原因,有以①工况制约与岸电系统中的发电机励磁调节器相比,船用发电机励磁调节器的工作在高温、高湿、震动剧烈的恶劣环境中。这对船舶发电机励磁调节器的可靠性设②负载的电感特性船舶电力系统是整个船舶系统的一部分,它具有岸电系统相似功能,但相比于岸电电网,船舶电网又有其特殊性。首先,岸电电网因为容量足够大,一般可认为是容量无穷大系统;而船舶电网的容量相对而言要小得多,且受负载变化的影响大。其次,岸电电网的负载由于其多样性,可近似的认为阻抗性能是平衡的;而船舶电网的负载分为照明负载和动力负载,其中照明负载总功率较小,动力负载多为电动机,所以船舶电网的负载总体呈现电感性。且船舶电网负载中,某些动力负载的功率大到能和发电机容量相比较。如:船首的侧推电动机和某些压载泵的电动机。船舶电网的这些特殊性,都使船舶电网电压更容易受到负载的变化影响,因此,船舶同步发电机配备维持电压稳定的励磁调节器显得尤为重要。多年来,发电机励磁系统发展迅速。励磁方式从直流励磁机方式发展到采用交流励磁机加静止蛐半导体整流器的励磁方式和自励式半导体励磁方式。励磁控制器也从传统的模拟式调节单元发展到了以微机为核心的数字式单元。随着大功率电力电子和微机控制技术水平的提高,近年来,出现了新型的交流变频励磁系统。励磁理论也从最初的以比例调节和刂莆4淼墓典励磁控制方式,经历“笔降缌ο低澄榷ㄆ鞲ㄖ趴刂撇呗裕途有更好动态性能的线性最优励磁控制器,发展到了现在的以自适应、非线性控制以及智能控制等理论为代表的现代控制理论。相对于岸电电力系统励磁控制器的飞速发展,船舶同步发电机励磁调节器下几点:计要求更高。武汉理工人学硕士学位论文
的电感性负载,这种负载特性,决定了船舶电网较之岸电电网电压变化会更剧③价格制约⒕ǘ雀撸刂乒谈旁健J质紸可以通过选用位甚至位精度的转换芯片和对采集的结果进行各种滤波算法,来提高采集的精度,更可以在调试时,通过改变参数来获得最优的控制效果。通过软件实现硬件的设计方法也大大的简化了整个装置的成本和体积。⑼瓯傅南拗啤⒈;ず捅ňδ堋@眉扑慊坑辛Φ呐卸虾吐呒怂能力以及多输入/输出管脚,可方便的实现如强励限制、欠励限制、最大励磁电流瞬时限制乜,等多种限制功能。⒖煽啃愿撸薰收鲜奔涑ぁJ质降鹘谄髂诓慷嗍羌傻缏罚ü如前所述,船舶电网的负载多为电感性,并且有些功率能