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交流稳压器维护毕业论文

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交流稳压器维护毕业论文

去"幸福校园"网站看看,那的论文很多引言:直流稳压电源一般分为线性和开关电源两类。对于单片机数字控制的电路系统,通常采用基于PWM控制的开关电源。而对于放大器的模拟放大系统,采用线性稳压电源则更具有优势,线性直流稳压电源具有稳压和滤波的双重作用,产生的干扰很小,随着集成电路技术的发展,较高输出电流和数值可调的集成稳压器相继出现,由此而构成的线性直流稳压电源结构简单,维修方便,功率200W以下时,整机的体积也不大。一般来讲,线性直流稳压电源的纹波抑制比,电压调整率和噪声抑制等性能比开关直流稳压电源要好,更重要的是工作可靠,故障率低,更适合于放大器的模拟控制系统。因此,针对电荷放大器的需要,本文提出了一种基于集成稳压器的多输出线性直流稳压电源的设计。方案设计:一 (1)总体方案:直流稳压电源一般是由电源变压器T,整流滤波电路和稳压电路所组成,一般原理如下面的框图所示: 根据功能的要求,总体设计方案如下:

必须要接零线的,输出可以根据需要接或者不接,但输入一定要接,因为一般稳压器控制线路、检测线路、祠服电机都是220V的,不接零线就没办法工作!!!但也有一些特殊订做的稳压器不需要接零线,比喻井下专用稳压器!

交流稳压器根据工作模式的不同大致可分为单/三相    高精度交流稳压器,补偿式稳压器,油浸式稳压器,净化稳压器,无触点稳压器,数控稳压器等等!单三相高精度稳压器适合于普通小型负载稳压,抗超载能力较弱。单三相补偿式稳压器适合于大功率负载或者全厂稳压。油浸式稳压器适合于大功率动力型负载,抗超载能力强,缺点是稳压精度不高。净化稳压器稳压精度高,具有滤波净化功能,适合于精密仪器,医疗设备使用。无触点稳压器稳压精度高,响应时间快,无火花产生,以及免维护等特点深受客户青睐,缺点是相对于其他稳压器价格偏高。数控稳压器采用继电器转换电压,响应时间快,稳压精度不及无触点稳压器。

高精度交流稳压器

补偿式稳压器

油浸式稳压器

净化稳压器

无触点稳压器

数控稳压器

全自动三相交流稳压器电源使用说明1、打开包装,先检查外壳、电表、开关、指示灯、按钮、接线端子等有无损坏,无损坏的才能使用。2、将输入端插到(或接到)配电板上,并在用户配电板上安上符合本设备功率的保险丝,以确保用电安全。3、将用电设备的电源接到本设备的输出端上,注意使用电器适用电压是220v还是110v,切勿接错3、先开启稳压器的电源开关,工作指示灯、延时指示灯亮,无电输出,3-7秒后即送电,观察指示灯是否正常指示220v。输出电压正常(220v)左右时,再开启用电设备电源开关。本稳压器即能自动调整电压,正常供电4、当用电设备长期不用时,请关闭用电设备的电源开关,并关闭稳压器的电源开关,以减少耗电和延长稳压器使用寿命5、本稳压器不得过载使用。市电电压较低时,输出容量减少,应相应减少稳压器的负载6、当用电器有冰箱、空调、水泵等有电机运转的设备时,应选择3倍以上的容量的稳压器,以免设备启动电流超过稳压器保险丝电流或过流保护断路器电流使稳压器保险丝熔断或断路跳闸而无法工作7、与稳压器连接的导线应有足够截面,防止发热和减少降压。容量2kva以上的稳压器采用端子连接,应选用单根铜质导线,并尽量拧紧端子螺丝,防止连接处发热8、部分稳压器面板上设有电压检测按钮,按入按钮电压表指示输入电压,可直接观察市电状况9、三相稳压器左边三个端子a、b、c接输入三相相线(火线),右边三个端子a、b、c接负载,中间两个接线端子接输入输出共用零线。单相稳压器接线按端子盖板上的图示10、三相稳压器面板上的电压检测按钮按入和按出时分别指示ab和ac相线电压(380v),按钮和万能转换只能看作其中两项电压是否正常使用无论是单相或三相稳压器,在接好所有输入输出线后,应先关掉负载(用电器)的电源开关,再开启稳压器,检查输出电压正常后,再开启负载的电源开关 稳压器日常维护工作11、消除稳压器各部件的灰尘和污垢12、检查电器元件是否有损坏,如有损坏,必须及时更换13、调压系统,链条传递机构工作是否正常,应保持润滑,校正链条的松紧程度。更换已损坏的或磨损量大碳刷片,用四氧化碳与棉花擦干净柱式调压器线圈14、做好维护记录电源开关,以减少耗电和延长稳压器使用寿命电压不稳因素1、电涌; 电涌主要是由于在电网上连接的大型电气设备关机时,电网因突然卸载而产生的高压。 2、高压尖脉冲; 这主要由于雷击、电弧放电、静态放电或大型电气设备的开关操作而产生。 3、电压下陷:大型设备开机,大型电动机启动,或大型电力变压器接入都可能造成这种问题。 4、电线噪声:马达的运行、继电器的动作、马达控制器的工作、广播发射、微波辐射、以及电气风暴等,都会引起线噪声干扰。 5、频率偏移:系指市电频率的变化超过3hz以上。这主要由应急发电机的不稳定运行,或由频率不稳定的电源供电所致。

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稳压器的类型较多,常见的稳压器有:自动稳压器,净化电源交流稳压器,参数稳压器,NPS型智能稳压电源。现分别介绍如下: 一、自动稳压器 这种稳压器结构简单,价格低廉,但可靠性差。因为它是靠碳刷的移动(滑动或滚动)来稳压的,如图2所示。控制电路根据输出设定的情况,来控制M点上下移动,以使输出电压符合负载的要求。这种电路的缺点就是可靠性低和动态响应速度慢,不隔离干扰。碳刷在不断的移动中会慢慢变薄直至损坏,在湿度很大的情况下寿命缩短会更快。由于是机械运动,所以动态响应慢,这将会导致瞬间电压的突升与突降,损坏后面的设备。 比如当输入电压下降15%,即220V下降到187V时,为了保证输出仍为220V,M就必须上滑至N点,这时的变化就是220:187=,这时如果有一个大型的感性负载突然下载,造成市电电压突然产生一个300V的浪涌,由于M点的机械惰性而来不及移动,在输出端就会出现一个354V的高电压,轻则使UPS电池放电,重则烧毁UPS输入电路。反之,如果有一个大型的感性负载突然加载,也将会出现一个100V的凹陷,也会导致UPS的电池放电。 二、净化电源交流稳压器 这种交流稳压器的出现主要是代替原来的电磁补偿式614型稳压器。这种稳压器的原理是根据双向可控硅导通角度的不同而形成不同的等效电感量,使输出对输入的变化进行补偿原理而进行稳压的,原理如图3所示。 这种电源的稳定度较高,可达到,效率也较高,可达97%,输出电压波形失真度较小,可达到。这种稳压器的可靠性很高,有隔离干扰的能力。由图中还可以看出,主电路中没有功率管,都是电感和电容等无源器件,惟一的一只半导体器件还是可靠性很高的双向可控硅。但这种电路的缺点是调节范围窄,一般只适应额定电网电压的±10%,功率不容易做大,这显然无法满足电信部门的要求,所以一般不在考虑范围之内。 三、参数稳压器 1、 参数稳压器的工作原理 参数稳压器是早期应用比较普遍的稳压器,这是一种根据铁磁谐振原理进行稳压的电路。它的优点是整个电路没有一个半导体元件,是由变压器和电容构成的电路,所以可靠性比较高,由于参数稳压器是工作在谐振状态,所以隔离干扰的能力比较强。图4示出了参数稳压器的工作原理。由于该电路用得较多,出现的问题也很多,在这里做一较详细地介绍。目的是了解它的优缺点,以达到更理性地使用。如图4为参数稳压器的电路原理图,其等效电路是一只电感与一只电容串联。 电容的容抗是XC=1/(2fC);电感的电抗是XL=2fL 式中:f-市电频率,HZ C-电容量,F L-变压器的电感量,H 由电路可知,UC是电容上的电压, UL是电感上的电压, I是通过电阻、电容上的电流,感抗和容抗上的电压相差位为180,故它们串联时的电压是相减的关系,当达到谐振时,UC=UL,此时 XC+XL=O。于是就得出: f= 〈1〉 这就是LC串联电路的谐振点,由上面的分析可以看出3个问题: 在输入电压达到一定值时,LC串联电路中的阻抗达到最小值,或电流达到最大值,即变压器进入饱和状态,此时变压器上的电压基本不变了,输出进入稳压区。 在谐振点LC和市电频率形成一个固定的关系,式〈1〉还可以用角频率表示,即 ω= 〈2〉 在谐振点以后,如果输入电压继续升高,那么升高的部分就全部加到了电容器上。 2、 参数稳压器优点: A、 参数稳压器在谐振时由于是工作在饱和状态,所以外来的干扰不会引起饱和电流的变化,于是就将干扰隔离了。 B、 由于输入电压升高的部分全部加到电容器上,所以允许输入电压转换范围较大。 C、由于电路中没有电子元件,所以可靠性较高。 3、 参数稳压器的缺点: A、 由于是工作在饱和状态,所以自身功耗大,效率低。 B、 由于是谐振在市电频率,所以对频率的变化非常敏感,一旦市电频率发生变化,就会造成停振,一旦停振,其储存在电感中3倍以上的无功功率就会瞬间释放,形成上千伏的高压脉冲向外传输,击毁其附近的设备。国内某电信部门的多次UPS起火均由它造成。 C、由于是谐振在市电频率,如果后面是整流负载,整流产生的谐波也会导致电路停振。根据有关科研机关的测试,这时参数稳压器的容量要数倍于后面的负载(典型实验是10倍)。上述电信部门的多次UPS起火就是因为参数稳压器的容量过小:譬如一个是15KVA的参数稳压器带16KVA的UPS,一个是30KVA的参数稳压器带40KVA的UPS,在几十套配套设备中几乎无一幸免。 D、 由于在电路工作是内部储存了大量的无功功率,所以输入功率因数低,不能充分利用输入的市电,占用了宝贵的电能资源。 参数稳压器使用比较成功的地方大都是容量比较大的地方或条件比较好的地方。所以这种电源要谨慎使用,尤其是在电信部门这样要求较高的地方更要谨防隐患。 四、NPS型智能稳压电源 这是一项新技术,是在总结了上述几种稳压器的优缺点和吸收了Delta变换技术的经验后而研制出的专利产品。这种电路既采用了当前成熟的PWM技术,又结合了 UPS的Delta变换技术。 NPS型智能稳压电源有效解决了上面几种稳压器所存在的问题: 1 、由于吸收了Delta变换技术的经验,所以就具有了它的一些优点,比如输入功率因数高达以上,比参数稳压器高得多。 2 、效率高。从电路的结构可以容易得看到,它是集中了自动稳压器的优点。而且反映速度快,这又是自动稳压器所无法比拟的。 3、 输入输出隔离性能好,这又是集中了参数稳压器和净化电源的优点。由于在工作中没有无功功率的存储,所以不存在击毁其他设备的问题。 4、可靠性高。由于是PWM电路与磁路的结合原理,结构轻巧,而不是像参数稳压器那样笨重。 5 、由于工作效率高,损耗小,使机内温度不高,提高了机器的可靠性。 6 、可以智能监控。机器留有RS232串口,可以做远程监控。 7 、容量可以做得很大,不像净化电源和参数稳压器那样最大只能做到几十千伏安。 正是有了如上的优点,在配电中应为首选。 附件参考资料:

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数字可调稳压器毕业论文

液压伺服系统设计 液压伺服系统设计 在液压伺服系统中采用液压伺服阀作为输入信号的转换与放大元件。液压伺服系统能以小功率的电信号输入,控制大功率的液压能(流量与压力)输出,并能获得很高的控制精度和很快的响应速度。位置控制、速度控制、力控制三类液压伺服系统一般的设计步骤如下: 1)明确设计要求:充分了解设计任务提出的工艺、结构及时系统各项性能的要求,并应详细分析负载条件。 2)拟定控制方案,画出系统原理图。 3)静态计算:确定动力元件参数,选择反馈元件及其它电气元件。 4)动态计算:确定系统的传递函数,绘制开环波德图,分析稳定性,计算动态性能指标。 5)校核精度和性能指标,选择校正方式和设计校正元件。 6)选择液压能源及相应的附属元件。 7)完成执行元件及液压能源施工设计。 本章的内容主要是依照上述设计步骤,进一步说明液压伺服系统的设计原则和介绍具体设计计算方法。由于位置控制系统是最基本和应用最广的系统,所以介绍将以阀控液压缸位置系统为主。 全面理解设计要求 全面了解被控对象 液压伺服控制系统是被控对象—主机的一个组成部分,它必须满足主机在工艺上和结构上对其提出的要求。例如轧钢机液压压下位置控制系统,除了应能够承受最大轧制负载,满足轧钢机轧辊辊缝调节最大行程,调节速度和控制精度等要求外,执行机构—压下液压缸在外形尺寸上还受轧钢机牌坊窗口尺寸的约束,结构上还必须保证满足更换轧辊方便等要求。要设计一个好的控制系统,必须充分重视这些问题的解决。所以设计师应全面了解被控对象的工况,并综合运用电气、机械、液压、工艺等方面的理论知识,使设计的控制系统满足被控对象的各项要求。 明角设计系统的性能要求 1)被控对象的物理量:位置、速度或是力。 2)静态极限:最大行程、最大速度、最大力或力矩、最大功率。 3)要求的控制精度:由给定信号、负载力、干扰信号、伺服阀及电控系统零飘、非线性环节(如摩擦力、死区等)以及传感器引起的系统误差,定位精度,分辨率以及允许的飘移量等。 4)动态特性:相对稳定性可用相位裕量和增益裕量、谐振峰值和超调量等来规定,响应的快速性可用载止频率或阶跃响应的上升时间和调整时间来规定; 5)工作环境:主机的工作温度、工作介质的冷却、振动与冲击、电气的噪声干扰以及相应的耐高温、防水防腐蚀、防振等要求; 6)特殊要求;设备重量、安全保护、工作的可靠性以及其它工艺要求。 负载特性分析 正确确定系统的外负载是设计控制系统的一个基本问题。它直接影响系统的组成和动力元件参数的选择,所以分析负载特性应尽量反映客观实际。液压伺服系统的负载类型有惯性负载、弹性负载、粘性负载、各种摩擦负载(如静摩擦、动摩擦等)以及重力和其它不随时间、位置等参数变化的恒值负载等。 拟定控制方案、绘制系统原理图 在全面了解设计要求之后,可根据不同的控制对象,按表6所列的基本类型选定控制方案并拟定控制系统的方块图。如对直线位置控制系统一般采用阀控液压缸的方案,方块图如图36所示。图36 阀控液压缸位置控制系统方块图表6 液压伺服系统控制方式的基本类型伺服系统 控制信号 控制参数 运动类型 元件组成机液电液气液电气液 模拟量数字量位移量 位置、速度、加速度、力、力矩、压力 直线运动摆动运动旋转运动 1.阀控制:阀-液压缸,阀-液压马达2.容积控制:变量泵-液压缸;变量泵-液压马达;阀-液压缸-变量泵-液压马达3.其它:步近式力矩马达 动力元件参数选择 动力元件是伺服系统的关键元件。它的一个主要作用是在整个工作循环中使负载按要求的速度运动。其次,它的主要性能参数能满足整个系统所要求的动态特性。此外,动力元件参数的选择还必须考虑与负载参数的最佳匹配,以保证系统的功耗最小,效率高。 动力元件的主要参数包括系统的供油压力、液压缸的有效面积(或液压马达排量)、伺服阀的流量。当选定液压马达作执行元件时,还应包括齿轮的传动比。 供油压力的选择 选用较高的供油压力,在相同输出功率条件下,可减小执行元件——液压缸的活塞面积(或液压马达的排量),因而泵和动力元件尺寸小重量轻,设备结构紧凑,同时油腔的容积减小,容积弹性模数增大,有利于提高系统的响应速度。但是随供油压力增加,由于受材料强度的限制,液压元件的尺寸和重量也有增加的趋势,元件的加工精度也要求提高,系统的造价也随之提高。同时,高压时,泄漏大,发热高,系统功率损失增加,噪声加大,元件寿命降低,维护也较困难。所以条件允许时,通常还是选用较低的供油压力。 常用的供油压力等级为7MPa到28MPa,可根据系统的要求和结构限制条件选择适当的供油压力。 伺服阀流量与执行元件尺寸的确定 如上所述,动力元件参数选择除应满足拖动负载和系统性能两方面的要求外,还应考虑与负载的最佳匹配。下面着重介绍与负载最佳匹配问题。 (1)动力元件的输出特性 将伺服阀的流量——压力曲线经坐标变换绘于υ-FL平面上,所得的抛物线即为动力元件稳态时的输出特性,见图37。 图37 参数变化对动力机构输出特性的影响a)供油压力变化;b)伺服阀容量变化;c)液压缸面积变化 图中 FL——负载力,FL=pLA; pL——伺服阀工作压力; A——液压缸有效面积; υ——液压缸活塞速度, ; qL——伺服阀的流量; q0——伺服阀的空载流量; ps——供油压力。 由图37可见,当伺服阀规格和液压缸面积不变,提高供油压力,曲线向外扩展,最大功率提高,最大功率点右移,如图37a。 当供油压力和液压缸面积不变,加大伺服阀规格,曲线变高,曲线的顶点A ps不变,最大功率提高,最大功率点不变,如图37b。 当供油压力和伺服阀规格不变,加大液压缸面积A,曲线变低,顶点右移,最大功率不变,最大功率点右移,如图37c。 (2)负载最佳匹配图解法 在负载轨迹曲线υ-FL平面上,画出动力元件输出特性曲线,调整参数,使动力元件输出特性曲线从外侧完全包围负载轨迹曲线,即可保证动力元件能够拖动负载。在图38中,曲线1、2、3代表三条动力元件的输出特性曲线。曲线2与负载轨迹最大功率点c相切,符合负载最佳匹配条件,而曲线1、3上的工作点α和b,虽能拖动负载,但效率都较低。 (3)负载最佳匹配的解析法 参见液压动力元件的负载匹配。 (4)近似计算法在工程设计中,设计动力元件时常采用近似计算法,即按最大负载力FLmax选择动力元件。在动力元件输出特性曲线上,限定 FLmax≤pLA= ,并认为负载力、最大速度和最大加速度是同时出现的,这样液压缸的有效面积可按下式计算: (37) 图38 动力元件与负载匹配图形 按式37求得A值后,可计算负载流量qL,即可根据阀的压降从伺服阀样本上选择合适的伺服阀。近似计算法应用简便,然而是偏于保守的计算方法。采用这种方法可以保证系统的性能,但传递效率稍低。 (5)按液压固有频率选择动力元件 对功率和负载很小的液压伺服系统来说,功率损耗不是主要问题,可以根据系统要求的液压固有频率来确定动力元件。 四边滑阀控制的液压缸,其活塞的有效面积为 (38) 二边滑阀控制的液压缸,其活塞的有效面积为 (39) 液压固有频率ωh可以按系统要求频宽的(5~10)倍来确定。对一些干扰力大,负载轨迹形状比较复杂的系统,不能按上述的几种方法计算动力元件,只能通过作图法来确定动力元件。 计算阀控液压马达组合的动力元件时,只要将上述计算方法中液压缸的有效面积A换成液压马达的排量D,负载力FL换成负载力矩TL,负载速度换成液压马达的角速度 ,就可以得到相应的计算公式。当系统采用了减速机构时,应注意把负载惯量、负载力、负载的位移、速度、加速度等参数都转换到液压马达的轴上才能作为计算的参数。减速机构传动比选择的原则是:在满足液压固有频率的要求下,传动比最小,这就是最佳传动比。 伺服阀的选择 根据所确定的供油压力ps和由负载流量qL(即要求伺服阀输出的流量)计算得到的伺服阀空载流量q0,即可由伺服阀样本确定伺服阀的规格。因为伺服阀输出流量是限制系统频宽的一个重要因素,所以伺服阀流量应留有余量。通常可取15%左右的负载流量作为伺服阀的流量储备。 除了流量参数外,在选择伺服阀时,还应考虑以下因素: 1)伺服阀的流量增益线性好。在位置控制系统中,一般选用零开口的流量阀,因为这类阀具有较高的压力增益,可使动力元件有较大的刚度,并可提高系统的快速性与控制精度。 2)伺服阀的频宽应满足系统频宽的要求。一般伺服阀的频宽应大于系统频宽的5倍,以减小伺服阀对系统响应特性的影响。 3)伺服阀的零点漂移、温度漂移和不灵敏区应尽量小,保证由此引起的系统误差不超出设计要求。 4)其它要求,如对零位泄漏、抗污染能力、电功率、寿命和价格等,都有一定要求。 执行元件的选择 液压伺服系统的执行元件是整个控制系统的关键部件,直接影响系统性能的好坏。执行元件的选择与设计,除了按本节所述的方法确定液压缸有效面积A(或液压马达排量D)的最佳值外,还涉及密封、强度、摩擦阻力、安装结构等问题。 反馈传感器的选择 根据所检测的物理量,反馈传感器可分为位移传感器、速度传感器、加速度传感器和力(或压力)传感器。它们分别用于不同类型的液压伺服系统,作为系统的反馈元件。闭环控制系统的控制精度主要决定于系统的给定元件和反馈元件的精度,因此合理选择反馈传感器十分重要。 传感器的频宽一般应选择为控制系统频宽的5~10倍,这是为了给系统提供被测量的瞬时真值,减少相位滞后。传感器的频宽对一般系统都能满足要求,因此传感器的传递函数可近似按比例环节来考虑。 确定系统方块图 根据系统原理图及系统各环节的传递函数,即可构成系统的方块图。根据系统的方块图可直接写出系统开环传递函数。阀控液压缸和阀控液压马达控制系统二者的传递函数具有相同的结构形式,只要把相应的符号变换一下即可。 绘制系统开环波德图并确定开环增益 系统的动态计算与分析在这里是采用频率法。首先根据系统的传递函数,求出波德图。在绘制波德图时,需要确定系统的开环增益K。 改变系统的开环增益K时,开环波德图上幅频曲线只升高或降低一个常数,曲线的形状不变,其相频曲线也不变。波德图上幅频曲线的低频段、穿越频率以及幅值增益裕量分别反映了闭环系统的稳态精度、截止频率及系统的稳定性。所以可根据闭环系统所要求的稳态精度、频宽以及相对稳定性,在开环波德图上调整幅频曲线位置的高低,来获得与闭环系统要求相适应的K值。 由系统的稳态精度要求确定K 由控制原理可知,不同类型控制系统的稳态精度决定于系统的开环增益。因此,可以由系统对稳态精度的要求和系统的类型计算得到系统应具有的开环增益K。 由系统的频宽要求确定K 分析二阶或三阶系统特性与波德图的关系知道,当ζh和K/ωh都很小时,可近似认为系统的频宽等于开环对数幅值曲线的穿越频率,即ω-3dB≈ωc,所以可绘制对数幅频曲线,使ωc在数值上等于系统要求的ω-3dB值,如图39所示。由此图可得K值。 图39 由ω-3dB绘制开环对数幅频特性a)0型系统;b)I型系统 由系统相对稳定性确定K 系统相对稳定性可用幅值裕量和相位裕量来表示。根据系统要求的幅值裕量和相位裕量来绘制开环波德图,同样也可以得到K。见图40。 实际上通过作图来确定系统的开环增益K,往往要综合考虑,尽可能同时满足系统的几项主要性能指标。 系统静动态品质分析及确定校正特性 在确定了系统传递函数的各项参数后,可通过闭环波德图或时域响应过渡过程曲线或参数计算对系统的各项静动态指标和误差进行校核。如设计的系统性能不满足要求,则应调整参数,重复上述计算或采用校正环节对系统进行补偿,改变系统的开环频率特性,直到满足系统的要求。 仿真分析 在系统的传递函数初步确定后,可以通过计算机对该系统进行数字仿真,以求得最佳设计。目前有关于数字仿真的商用软件,如Matlab软件,很适合仿真分析。

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