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时间:2018-12-08
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1、北方工业大学本科毕业设计(论文)开题报告书题目:基于晶闸管控制的可控电抗器及主电路设计指导教师:蒋正荣专业班级:自06A-2学号:06101010206姓名:肇北日期:2010年3月12日一、选题的目的、意义K选题的目的为了研究电力电子技术在工程实际中的应用,分析电力电子控制的电抗器在滤波方面的作用具有实际意义。通过课题研究,可以学习电抗器的工作原理,设计具体的电抗器主电路,掌握对屯抗器的电感量的准确测量方法,设计快速控制策略,对于将理论与实践操作结合,为今后走向社会做好准备。2、选题的意义可控电
2、抗器是电力系统中很重要的设备,在无功补偿和谐波治理中有重要的作用。随着电力电子技术的发展,新型电路、新型设备的使用越来越多。虽然这些新型设备给人们带来了方便,但是其产生的谐波问题在电力系统中却日趋严重。电网中的谐波会造成严重的危害,例如会造成电网的输电效率低下,引起不必要的发热,使继电保护和自动装置误动作等不良现象。出于保护电网、提高能源效率等方面考虑,需要使用一些方法来抑制谐波污染电网。在屯力系统的谐波抑制问题屮,电容器、电抗器是不可缺少的器件。为了针对不同频率的谐波,需要滤波电路自身的频率可调
3、。通过理论分析,其中电容的容量难以做到连续调节,而电抗器的电感可以用电信号来调节。而且,通过电信号调节电抗器的电感,易于实现自动化控制,也易于实现远程控制,是现代控制方法的一种具体体现。一个性能良好的控制电路是使可控电抗器发挥出优良性能的关键,而一个性能不佳的控制电路则有可能影响电抗器的效能,甚至会污染电网,起到与抑制谐波相反的作用。所以,设计一个性能良好的可控电抗器主电路意义十分重要。二、本题的基本内容1、系统设计要求主电路可以输出0-10V电压可调的直流电,用以调节电抗器铁芯的磁饱和度。电感调
4、节范围10mH〜35mH.主电路电流输出可以达到lOAo外界对主电路控制方式为模拟电平信号。主电路有防短路、防过载的措施。2、系统设计方案滤波器由电容元件、电感元件和电阻元件串联组成,其结构如图所示:图1-1滤波器结构图用C表示其中电容容量,L表示其中电抗器电感,R表示其中电阻阻值,则其阻抗Z与其频率3的关系为:7coC其LC谐振部分的谐振频率与电容量、电电感的关系为:(on—Jl/LC即调节L或C任一值即可改变其谐振频率,使谐波电流流入电阻R中消耗,不再进入电网。在电抗器中通入一个直流磁化电流,
5、可以改变铁心的磁饱和度,从而达到改变电电感的目的,使滤波电路的谐振频率发生改变。其主要的系统结构图1・2所示:给定信号亠变压器整流、平波电路输出1交流交流电源.调压电路电流、电压检测报警电路图1-2系统结构图其中输出电流的平稳性是关键,也是系统中需要注意的问题。三、完成期限和主要措施第1周:初步了解题目的要求,研究解决方案,查找资料,并R与导师探讨方案的可行性。第2周:确立具体的研究方向,确定实施方案,并且撰写开题报告。第3-4周:完成开题报告,准备开题答辩。第5-7周:进行理论性探究,并且试制作
6、品。第8-9周:进行中期报告,总结设计进展情况,安排后期计划。第10-13周:完善作品,进行数据、指标测量,并准备撰写论文。第14周:整理论文材料,包括数据、文字、图标材料等。第15-16周:撰写论文,对作品进行完善性改进,并准备答辩。第17周:进行答辩。、预期达到的目标1、完成可控电抗器的主电路设计,额定电压220V,电流15A。2、使主电路输岀电流稳定,在满负荷输出时纹波小于3%。3、使电路能够稳定工作至少12小时。4、使用单片机实现对电压、电流的检测及报警功能。5、主电路具有防过载、防短路功
7、能。五、主要参考文献1王兆安,黄俊《电力电子技术》,第4版,机械工业出版社,20002王兆安,杨君,刘进军《谐波抑制和无功功率补偿》,机械工业出版社,19983胡汉才《单片机原理及其接口技术》,第二版,清华大学出版社,2004.24徐惠民,安德宁《单片微型计算机原理、接口及应用》,第二版,北京邮电大学出版社,2000.105李达义,陈乔夫,贾正春《基于磁通可控的可调电抗器的新原理》,北极星电力技术网,20076坤友《电力、电网谐波的危害》,北极星电力技术网,2009六、指导教师意见(包括毕业实习)
8、指导教师签字:年月日七、系审查意见系主任签章:年月曰八、学院审查意见院长签章:年月日
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