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電子類動態裝置設計

發布時間:2023-03-07 22:57:58

⑴ 電子信息工程 畢業論文(設計)

畢業論文 (設計)指導書

(適用於2007屆電子信息工程、計算機控制專業)
目 錄
畢業論文(設計)任務書

一.畢業論文(設計)的目的和任務
二.畢業論文(設計)的程序和步驟
三.畢業論文(設計)的結構與要求
四.畢業論文(設計)的指導工作及對學生的要求
五.畢業論文(設計)與答辯的時間安排
六.畢業論文(設計)成績的評定
七.畢業論文(設計)參考選題
八.附件

山東水利職業學院 信息工程系
2007屆學生畢業設計(論文)任務書
指導教師 職 稱 需要學生人數及專業
課題名稱
課題內容及意義
對學生的要求
進度安排
參考文獻
備註:學生分為計算機應用、電子信息、網路技術、計算機控制等專業。
一.畢業論文(設計)的目的和任務
根據國家教育部的要求,高等學校畢業生在畢業前要進行撰寫論文或進行畢業設計(統稱畢業環節),這是高等教育不可或缺的一個重要環節。畢業環節注重理論與實踐相結合,將課堂學到的知識與實際工作中的問題結合起來,培養學生解決實際問題的能力,同時也增強了學生適應實際工作的能力,是邁向實際工作崗位前的一次重要演練。
通過畢業論文(設計),使學生運用所學的軟、硬體知識,獨立分析解決計算機應用的實際問題,掌握應用軟體開發的基本模式和步驟,以達到將理論知識學以致用、融會貫通的目的。
學生論文(設計)要完成的任務是:
1.根據所選畢業論文(設計)的題目,到各有關單位進行現場實習和調研,搜集並整理有關資料、文獻。
2.根據實習和調研所掌握的資料,對論文(設計)題目中所涉及的問題進行分析論證,提出見解,編寫應用程序,最終完成論文(設計)。
二.畢業實習與論文(設計)的程序和步驟:
畢業論文(設計)的工作大致可分為如下階段:
(一)選題階段
根據給出的論文題,按自身的理解和對題目的熟悉程度,填報論文題目,學生也可自行選擇未給出的論文題。學生須明確所選題目的要求及深度。學校根據學生填報的畢業論文(設計)志願,在綜合評定後,最終確定學生的論文題目,並指定指導教師。自選題須經指導教師認證。
(二)撰寫論文階段
在教師的指導下,對所選題目目前的狀況及用戶的要求進行需求分析,提出解決方案,畫出系統流程圖,編寫程序,進行上機調試,最終完成論文(設計)。
(三)畢業答辯階段
學生按期做完畢業論文(設計)後,交給指導教師審閱,教師要寫出審閱意見,並在論文上簽字。在沒有特殊情況下,學生均須進行畢業答辯。
答辯按以下程序進行:
1.學生向答辯委員會報告本人論文的主要內容;
2.答辯委員會和參加老師對論文提出問題;
3.學生對所提問題進行答辯;
4.答辯委員會給出答辯成績。
三.畢業論文(設計)的結構與要求
◆畢業論文或畢業設計報告字數不少於12000字
◆畢業論文(設計)任務書
◆目錄
◆中文摘要
◆英文摘要(Abstract)(可選)
◆前言:本課題研究的意義、國內外相關課題的狀況介紹等。
◆系統的需求分析:系統需求、本課題任務及目的等。
◆系統開發工具:本課題使用的軟體工具介紹等。
◆系統設計與開發:本課題程序結構、數據結構、演算法、系統開發流程、主要模塊及其原程序注釋、遇到的問題及解決方案等。
◆代碼調試與系統測試:應用程序測試、系統測試等。
◆總結:系統的功能、使用說明、存在的問題、收獲和體會等。
◆附錄
◆參考文獻
四、畢業論文(設計)的指導工作及對學生的要求
(一)指導教師的主要工作
指導學生擬定論文進度,布置給學生應完成的工作並檢查其執行情況,每周至少半天時間對所帶學生進行指導。引導學生擬定論文提綱,幫助學生分析論文所涉及的問題,對方案的可行性、流程的正確性、程序的嚴謹性等進行審查,並提出意見,做好論文的審閱和學生的釋疑工作。
(二)對學生的要求
1、擬定個人工作計劃,搜集、閱讀、分析、整理有關資料;
2、復習有關專業理論及編程需用的程序語言,做好實習、撰寫論文准備工作。
3、在畢業環節過程中,要嚴肅認真,積極主動,獨立思考,努力鑽研。對論文內容要充分理解和把握,要有自己的獨立見解,不應簡單抄襲資料。做好答辯的准備工作。
4、遵守實習、勞動紀律,注意安全。服從教師指導,虛心向實習單位的工作按質、按量、按期完成畢業論文。
五.畢業論文(設計)與答辯的時間安排
序號 專業名稱 畢業設計時間 備注
1 電子信息專業(04級普通、對口) 第10周~第18周(2007.5.7~2007.7.6)
2 計算機控制及應用專業(04級普通) 第10周~第18周(2007.5.7~2007.7.6)
答辯時間另行通知。以上時間如有變化,會及時通知。
六.畢業論文(設計)成績的評定
畢業論文的成績分為:優、良、中、及格、不及格五級。
畢業論文的成績將綜合考慮畢業環節個人表現、論文水平及畢業答辯的情況。
七.畢業論文(設計)參考選題
設計題目一 三相非同步電動機轉速控制系統
1、 任務
設計一個小型計算機控制系統,控制三相非同步電動機的轉速。要求在一定范圍內電機轉速保持在設定轉速上。
2、要求
(1)、電機轉速控制范圍為0-1200RPM。
(2)、要求設置相應的按鈕使用戶能夠設置電機轉速、演算法參數大小以及電機的啟動和停止等。
(3)、電機控制演算法可以採用PID演算法、模糊控制演算法、模糊PID控制演算法等。
(4)、電動機的轉速調整通過晶閘管調壓模塊調整加到三相交流非同步電動機的電壓來實現。
(5)、要求在系統處於穩定狀態時,系統的設置值與實際輸轉速之間的誤差(即穩態誤差)控制在15%以內。

設計題目二 電烤箱溫度控制系統
1、任務
設計一個電烤箱溫度控制系統,要求在一定范圍內電烤箱溫度保持在設定溫度上。
2、要求
(1)、溫度范圍為0-200℃。
(2)、溫度值、控制參數等可以手動設置並能顯示設定溫度、實際溫度、控制參數等
(3)、系統的啟動和停止等操作可以通過鍵盤控制。
(4)、溫度控制精度要求在正負5℃。

設計題目三 自動往返小車的設計
1、任務
設計製作一款具有智能判斷自動往返功能的小車,能沿設定軌道自動往返。路長20厘米,並在路的兩邊貼有黑線軌道,路中間貼有數片鐵片,路兩頭有路障。
2、要求
(1)、能在路兩頭自動往返行駛
(2)、尋跡功能(按路面的黑色軌道行駛)。
(3)、檢測路面所放置的鐵片的個數的功能。
(4)、計算並顯示所走的路程和行走的時間,並可發聲發光。

設計題目五、自動水溫控制系統
1、任務
設計並製作一個水溫自動控制系統,控制對象為1升凈水,容器為搪瓷器皿。水溫可以在一定范圍內由人工設定,並能在環境溫度降低時實現自動控制,以保持設定的溫度基本不變。
2、要求
(1)溫度設定范圍為40~90℃,最小區分度為1℃,標定溫度≤1℃。
(2)環境溫度降低時(例如用電風扇降溫)溫度控制的靜態誤差≤1℃。
(3)用十進制數碼管顯示水的實際溫度。
設計題目六、數字式工頻有效值多用表
1、任務
設計並製作一個能同時對一路工頻交流電(頻率波動范圍為50 ±1Hz、有失真的正弦波)的電壓有效值、電流有效值、有功功率、無功功率、功率因數進行測量的數字式多用表。參見附圖。
2、要求
(1)測量功能及量程范圍
a、 交流電壓:0~500V;
c、 有功功率:0~25kW;
d、 無功功率:0~25kvar;
e、 功率因數(有功功率/視在功率):0~1 。
為便於本試題的設計與製作,設定待測0~500V的交流電壓、0~50A的交流電流均已經相應的變換器轉換為0~5V的交流電壓。
(2)准確度
a、 顯示為 位(0.000~4.999),有過量程指示;
b、 交流電壓和交流電流:±(0.8%讀數+5個字),例:當被測電壓為300V時,讀數誤差應小於±(0.8%×300V+0.5V)=±2.9V ;
c、 有功功率和無功功率:±(1.5%讀數+8個字);
d、 功率因數:±0.01 。
(3)功能選擇:用按鍵選擇交流電壓、交流電流、有功功率、無功功率和功率因數的測量與顯示
設計題目七、液體點滴速度監控裝置
1、任務
設計並製作一個液體點滴速度監測與控制裝置,示意圖如右圖所示。
2、要求
(1)在滴斗處檢測點滴速度,並製作一個數顯裝置,能動態顯示點滴速度(滴/分)。
(2)通過改變h2控制點滴速度,如右圖所示;也可以通過控制輸液軟管夾頭的松緊等其它方式來控制點滴速度。點滴速度可用鍵盤設定並顯示,設定范圍為20~150(滴/分),控制誤差范圍為設定值 ±10% ±1滴。
(3)調整時間≤3分鍾(從改變設定值起到點滴速度基本穩定,能人工讀出數據為止)。
(4)當h1降到警戒值(2~3cm)時,能發出報警信號。
3、說明
(1)、控制電機類型不限,其安裝位置及安裝方式自定。
(2)、儲液瓶用醫用250毫升注射液玻璃瓶(瓶中為無色透明液體)。
(3)、受液瓶用1.25升的飲料瓶。
(4)、 點滴器採用針柄顏色為深藍色的醫用一次性輸液器(滴管滴出20點蒸餾水相當於1ml±0.1ml)。
(5)、賽區測試時,僅提供醫用移動式點滴支架,其高度約1.8m,也可自帶支架;測試所需其它設備自備。
(6)、滴速夾在測試開始後不允許調節。
(7)、發揮部分第(2)項從站功能中,c中的「異常情況」自行確定。
設計題目八、自動控制升降旗系統
1. 任務
設計一個自動控制升降旗系統,該系統能夠自動控制升旗和降旗,升旗時,在旗桿的最高端自動停止;降旗時,在最低端自動停止。
自動控制升降旗系統的機械模型如圖所示。旗幟的升降由電動機驅動,該系統有兩個控制按鍵,一個是上升鍵,一個是下降鍵。
2. 要求
(1)、按下上升按鍵後,國旗勻速上升;上升到最高端時自動停止上升;按下下降按鍵後,國旗勻速下降,下降到最低端時自動停止。
(2)、能在指定的位置上自動停止。
(3)、為避免誤動作,國旗在最高端時,按上升鍵不起作用;國旗在最低端時,按下降鍵不起作用。
(4)、升降旗的時間均為43秒鍾,與國歌的演奏時間相等。
(5)數字即時顯示旗幟所在的高度,以厘米為單位,誤差不大於2厘米。
附件一:
山東水利職業學院 信息工程系
畢業論文(設計)撰寫規范

一、論文印裝
(一)裝訂要求
論文一律用A4(210mm279mm)標准大小的白紙列印並裝訂(左裝訂)成冊。論文在列印時,要求紙的四周留足空白邊緣,以便裝訂和批註。每頁的上邊距和左邊距側(訂口)應分別留邊25 mm,下邊距和右邊距(切口)應分別留邊20 mm。
(二)字體要求
1. 論文標題: 小2宋體字,黑體;
小標題1: 小3宋體字,黑體;
小標題2: 4號宋體字,黑體;
2. 正文標題: 參考(五)正文部分;
3. 正 文: 小4宋體字;
4. 參考文獻: 5號宋體字;
5. 英文摘要: 標題:小3, 正文:小4,字體 :Times New Roman
二、論文結構及要求
畢業論文由以下部分組成:
1.封面;2.畢業設計(論文)任務書;3.中文摘要;4.英文摘要;5.目錄;6.正文;
7.結論;8.致謝;9.參考文獻;10.有關圖紙(大於3#圖幅時單獨裝訂)。
(一)封面及畢業設計(論文)任務書
封面是論文的外表面,提供應有的信息,並起保護作用。
封面上包括下列內容:
1.論文題目,用三號宋體字標注在題目欄;
2.論文的作者和指導教師;
3.所屬系(部、中心)、專業、年級、學號。論文封面(見附件八)。
任務書由指導教師填寫,經系(部、中心)或教研室主任簽字後生效。
(二)中英文摘要(中文在前,英文在後)及關鍵詞
摘要是論文內容的簡要陳述,應盡量反映論文的主要信息,內容包括研究目的、方法、成果和結論,不含圖表,不加註釋,具有獨立性和完整性。中文摘要一般為300 字左右,英文摘要應與中文摘要內容完全相同。
「摘要」字樣位置居中。
關鍵詞是為了滿足文獻標引或檢索工作的需要而從論文中選取出的用以表示全文主題內容信息的詞或片語。關鍵詞包括主題和自由詞:主題詞是專門為文獻的標引或檢索,盡量從《漢語主題詞表》中選用;自由詞則是未規范化的即還未收入主題詞表中的詞或片語。
每篇論文中應列出3~5個關鍵詞,它們應能反映論文的主題內容。其中主題詞應盡可能多一些,關鍵詞作為論文的一個組成部分,列於摘要段之後。撰寫要求有英文摘要的論文,還應列出與中文對應的英文關鍵詞(Key words)。
關鍵詞排在摘要正文部分下方。
(三)目錄
目錄按三級標題編寫,要求層次清晰,且要與正文標題一致。主要包括緒論、正文主體、結論、致謝、主要參考文獻及附錄等。
(四)緒論
1.緒論
其目的是向讀者交代本研究的來龍去脈,作用在於使讀者對論文先有一個總體的了解。緒論要寫得自然、概括、簡潔、確切。
2.緒論的內容有如下幾項:
(1)研究的目的、范圍和背景。
(2)理論依據、實驗基礎和研究方法。
(3)預期的結果及其地位、作用和意義。
(五)正文
正文是論文的核心部分,論文的論點、論據和論證都在這里闡述,因此它要佔主要篇幅。由於論文作者的研究工作涉及的學科、選題、研究對象和研究方法、工作進程、結果表達方式等差異很大,所以對正文中要寫的內容不作統一規定;但總的思路和結構安排應當符合「提出論點,通過論據或數據對論點加以論證」這一共同的要求。正文必需客觀真切、准確完備、合乎邏輯、層次分明。
1.對正文主題的要求
(1)主題新穎,研究、解決、創立需研究和解決的問題。
(2)主題深刻,抓住問題的本質,揭示事物的主要矛盾,總結出事物存在、運動、變化和發展的客觀規律。
(3)主題集中,一篇論文只有一個中心,要使主題集中,凡於本文主題無關或關系不大的內容不應涉及,不過多闡述,否則會使問題繁雜,脈絡不清,主題淡化。
(4)主題鮮明,論文的中心思想地位突出,除了在論文的題目、摘要、前言、結論部分明確地點出主題外,在正文部分更要注意突出主題。
2.對結構的要求
論文撰寫通行的題序層次大致有以下幾種格式:
第一種 第二種 第三種 第四種
一、 第一章 第一章 1.
(一) 一、 第一節 1.1
1. (一) 一、 1.1.1
(1) 1. (一) 1.1.2(1)
格式是保證文章結構清晰、綱目分明的編輯手段,撰寫畢業論文可任選其中的一種格式,但所採用的格式必須符合上表規定,並前後統一,不得混雜使用。格式除題序層次外,還應包括分段、行距、字體和字型大小等。
第一層次(章)題序和標題居中放置,其餘各層次(節、條、款)題序和標題一律沿版面左側邊線頂格安排。第一層次(章)題序和標題距下文雙倍行距。段落開始後縮兩個字。行與行之間,段落和層次標題以及各段落之間均為單倍行距。
第一層次(章)題序和標題用小三號宋體字,黑體。題序和標題之間空兩個字,不加標點。
第二層次(節)題序和標題用四號宋體字,黑體。
第三層次(條)及以下各層次題序及標題一律用小四號宋體字,黑體。
(六)結論
結論即結束語、結語,是在理論分析和實驗驗證的基礎上,通過嚴密的邏輯推理得出的有創造性、指導性、經驗性的結果描述。結論作為單獨一章排列,但標題前不加「第XXX章」字樣。結論是整個論文的總結,應以簡練的文字說明論文所做的工作,一般不超過兩頁。
(七)致謝
對指導教師和給予指導或協助完成畢業設計(論文)工作的組織和個人表示感謝。文字要簡捷、實事求是,切忌浮誇和庸俗之詞。
(八)主要參考文獻
1.參考文獻
參考文獻應是論文作者親自考察過的對畢業論文有參考價值的文獻。參考文獻應具有權威性,要注意引用最新的文獻。參考文獻在整個論文中出現的次序用[1]、[2]、[3]……形式統一排序,依次列出。
2.參考文獻的表示格式為:
著作:[序號]作者.譯者.書名.版本.出版地:出版社,出版時間.引用部分起止頁
期刊:[序號]作者.譯者.文章題目.期刊名.年份.卷號(期數). 引用部分起止頁
會議論文集:[序號]作者.譯者.文章名.文集名 .會址.開會年.出版地:出版者.出版時間.引用部分起止頁
例:
[1] 劉國均,陳紹業.圖書館目錄.第1版.北京:高等教育出版社,1957
[2] 傅秉義,陳運泰,祁貴中.地球物理學基礎.北京:科學出版社,1958,447
[3] 華羅庚,王元.論一致分布與近似分析.中國科學,1973(4):339~357
三、其他要求
(一)表格
論文的表格可以統一編序(如:表15),也可以逐章單獨編序(如:表2.5),採用哪種方式應和插圖及公式的編序方式統一。表序必須連續,不得重復或跳躍。
表格的結構應簡潔。
表格中各欄都應標注量和相應的單位。表格內數字須上下對齊,相鄰欄內的數值相同時,不能用『同上』、『同左』和其它類似用詞,應一一重新標注。
表序和表題置於表格上方中間位置,無表題的表序置於表格的左上方或右上方(同一篇論文位置應一致)。
(二)圖
插圖要精選。圖序可以連續編序(如 圖52),也可以逐章單獨編序(如 圖6.8),採用哪種方式應與表格、公式的編序方式統一,圖序必須連續,不得重復或跳躍。僅有一圖時,在圖題前加『附圖』字樣。畢業設計(論文)中的插圖以及圖中文字元號應列印,無法列印時一律用鋼筆繪制和標出。
由若干個分圖組成的插圖,分圖用a,b,c,……標出。
圖序和圖題置於圖下方中間位置。
(三)公式
論文中重要的或者後文中須重新提及的公式應注序號並加圓括弧,序號一律用阿拉伯數字連續編序(如:(45))或逐章編序(如(6.10)),序號排在版面右側,且距右邊距離相等。公式與序號之間不加虛線。
(四)數字用法
公歷世紀、年代、年、月、日、時間和各種計數、計量,均用阿拉伯數字。年份不能簡寫,如1999年不能寫成99年。數值的有效數字應全部寫出,如:0.50;2.00不能寫作0.5;2。
(五)軟體
軟體流程圖和原程序清單要按軟體文檔格式附在論文後面。
(六)工程圖按國標規定裝訂
圖幅小於或等於3#圖幅時應裝訂在論文內,大於3#圖幅時按國標規定單獨裝訂作為附圖。
(七)計量單位的定義和使用方法按國家計量局規定執行。

(八)附錄
1.附錄
附錄是論文主體的補充項目,為了體現整篇論文的完整性,寫入正文又可能有損於論文的條理性、邏輯性和精煉性,這些材料可以寫入附錄段,但對於每一篇論文並不是必須的。
2.附錄大致包括如下一些材料:
(1)比正文更為詳盡的理論根據、研究方法和技術要點,建議可以閱讀的參考文獻的題錄,對了解正文內容有用的補充信息等;
(2)由於篇幅過長或取材於復製品而不宜寫入正文的材料;
(3)一般讀者並非必要閱讀,但對本專業同行很有參考價值的資料;
(4)某些重要的原始數據、數學推導、計算程序、框圖、結構圖、統計表、計算機列印輸出件等。
(5)附錄段置於參考文獻表之後,附錄中的插圖、表格、公式、參考文獻等的序號與正文分開,另行編制,如編為「圖1」,「圖2」;「表1」,「表3」;「式(1)」,「式2」;「文獻[1]」,「文獻[2]」等。
四、畢業設計(論文)裝訂順序
(一)畢業設計(論文)封面
(二)畢業設計(論文)任務書
(三)中文摘要、關鍵詞
(四)英文摘要、關鍵詞
(五)目錄
(六) 正文
(七) 附錄
(八) 封底

⑵ 機電一體化系統設計時的穩態設計與動態設計共包含哪些任務

總的來說:穩態設計—— 初步確定系統的主迴路各部分特性、參數已初步確定,便可著手建立系統的數學模型,為系統的動態設計做好准備。

動態設計—— 主要是設計校正補償裝置,使系統滿足動態技術指標要求,通常要進行計算機模擬,或藉助計算機進行輔助設計。

具體來說:

  1. 穩態設計包括:使系統的輸出運動參數達到技術要求、執行元件(如電動機)的參數選擇、功率(或轉矩)的匹配及過載能力的驗算、各主要元部件的選擇與控制電路設計、信號的有效傳遞、各級增益的分配、各級之間阻抗的匹配和抗干擾措施等,並為後面動態設計中的校正補償裝置的引入留有餘地。

  2. 動態設計包括:選擇系統的控制方式和校正(或補償)形式,設計校正裝置,將其有效地連接到穩態設計階段所設計的系統中去,使補償後的系統成為穩定系統,並滿足各項動態指標的要求。

⑶ 電子課程設計—LED點陣驅動電路設計

進我空間有答案,這東西嘛,很義賊。
[email protected]..各位大俠,加油咯!

⑷ 誰來幫幫我這個畢業設計啊!!!如何基於 CPLD設計並實現單相晶閘管交流全周波調功器

主要研究內容:
高壓靜止無功補償成套裝置是應用在電力系統中,可以根據負載變化隨時調節補償無功的自動化裝置。根據補償方法可分為調容式、調感式與靜止無功發生器(SVG)方式,其中調容與調感方式屬無源方式,SVG屬有源方式。目前市場上出現的多為無源方式,其中調容方式正逐步成為主要的補償方式。其主要原因在於調容方式佔地面積小、成本低,且更換電力電子器件後對系統無突變過程。調感方式是採用電抗器與晶閘管作為支路,通過調節晶閘管的導通角度來達到調節無功補償的目的,而一般場合系統需要補償容性無功電流,因此調感方式需要匹配足夠容量的大電容,通過改變電感電流達到調節電容的目的。此外,調節電感的導通角勢必產生電流諧波,需要有濾波裝置相配合;通常調感方式多用於補償超高壓系統的對地雜散電容,以避免末端電壓升高問題。調容與調感屬於應用不同場合兩類產品,調容方式更適用於面向於負荷側,而調感方式主要面向與大系統的電能傳輸。SVG是未來新一代的無功補償裝置,它既可以補償感性電流,也可補償容性電流,是當前無功補償方式的替代產品,它的市場在未來。市場是一個企業的生命,若沒有市場為依託,再先進的產品同樣等於零,因此開發新產品必須要有市場認可為保障。市場的概念又非常廣泛,同時存在針對性問題,即針對哪部分市場。企業涉足一個新領域需要一個被認可的過程,而這個過程最好從有市場需求且已經被市場認可的產品出發。根據目前國內無功補償市場的發展情況,高壓靜止無功補償系統產品開發。次序應該如下:採用真空開關投切電容器組(MSC)採用晶閘管串開關投切電容器組(TSC)採用晶閘管串開關投切電抗器(TCR)靜止無功發生器(SVG)成套裝置以上產品均用於35kV及以下高壓電力系統之中。上述次序不僅根據市場狀況分序,同時也從開發周期與工廠的實際情況出發,工廠不會出現投資開發過大或因為開發而暫時無法涉足市場問題。
上述幾個產品不存在原理實現問題,但存在實際產品化問題。產品的目的是要用戶接受,這就需要用戶的信息,避免閉門造車。而用戶對現有產品的評價是開發過程中主要解決的問題,這可能會造成開發控制系統功能強大、系統龐大。因此,建立一個大系統,並避免系統的瓶頸受限於將來對功能的需求是產品化要考慮的首要問題,這也是產品化的目標
市場可行性分析:
近年來,隨著我國電力裝機容量速度遞增,供電緊張的局面大為緩解。但是伴隨著供電量增加的同時,電網建設的速度明顯滯後,網路損耗問題日益突出。近幾年來,國家電力公司和各省市電力部門都開始重視這一問題。大家已普遍重視到降低網損是供電部門減小供電成本的重要突破口,也是今後增加供電量的重要手段。據估計,通過降損來提高供電量,成本僅為興建電廠成本的1/4~1/5,是非常可行的。在工程實踐中,以下幾種降損措施得到了重視:①改造電網結構,提高電壓等級和增加變電站所,合理分配有功與無功;②更換高能耗變壓器,採用新型節能變壓器;③加大導線截面積,縮短供電半徑;④採用無功功率補償裝置。第一種改造措施是基於對配電網長遠發展考慮的好辦法,它合理地改造不盡完善的供電網,可以提供10年以上電網高效、穩定的運行環境。但是由於工程投資巨大,投資回收期長,大多數地區在目前都難以開展此項工作。同樣,第二、三種措施投資亦甚是可觀,只有那些資金比較充足的地區可以考慮,而第四種措施投資最少。我國供電網長期以來由無功補償匱乏而造成的網損甚為可觀,這樣不但造成線損大、電壓波動大,而且直接影響輸電容量,有電也送不過去。通過無功補償來降低網損和提高電壓是一種投資少、回報高的方案,同其它幾種措施相比更適用於在全國范圍內推廣。電力系統中無功補償裝置具有重要地位,是變電站的必須裝置,其對於降低網損、提高供電容量、提高電壓質量具有決定性作用。電力系統每年大量興建和改建各種變電站,所以無功補償的市場容量是巨大的,據統計,近些年全國每年無功補償裝置安裝容量平均在6000萬千乏左右,而且每年仍以10%的容量遞增。2000年全國電力系統無功補償裝置總容量在20000萬千乏左右,其中電容器投切無功補償裝置的容量占總容量的85%(用電企業佔40%,電力企業佔45%)。可見,目前市場上絕大多數無功補償裝置仍是電容器投切方式。無功補償裝置的市場雖然很大,但是受到用戶購買力、觀念和重視程度等影響,在現階段多數用戶還是會首選價格低廉、維護簡單的電容器投切方式。但是隨著新型無功補償裝置技術的逐漸成熟、高功率電力電子器件可靠性的提高和成本的降低,不會用很長時間,TSC、TCR甚至SVG很快會占據無功補償市場。從目前的市場來看,真空開關投切電容器組(MSC)成套裝置屬於成熟技術產品,而晶閘管投切電容器組(TSC)和晶閘管投切電抗器(TCR)兩種產品已經開始進入市場,正在逐步被用戶採納和接受,但是靜止無功發生器(SVG)成套裝置屬於世界各國正在著重研究與開發的新一代無功補償產品,是所有無功補償產品中的「貴族化商品」,目前在世界各國成功並網運行的只有很少幾套。同時必須看到,作為高壓無功自動補償領域而言,靜止無功發生器(SVG)成套裝置是這一技術的最先進、最完善形式,也是企業能夠主導無功補償市場的核心產品。從技術角度上講,低電壓的SVC裝置目前已經在國內實用化;從高電壓領域上講,開發該裝置主要是解決好高壓開關串(晶閘管串)均壓、過電壓保護、運行監控以及其控制模塊防電暈與局部放電等幾個問題。上述問題在高電壓領域均屬常規問題,解決的手段較多。可見,目前開發高電壓靜止無功補償(SVC)裝置是可行的,也是必要的。該產品可應用於35kV及以下電網的靜止無功補償,通過對電網中采樣的電壓、電流進行實時數字信號處理,得出所需補償的無功量大小,確定投切支路。產品與技術的主要特點:①採用美國德州儀器(TI)公司TMS320C3x系列DSP晶元,運算速度快;②可以實現開關零電流投切,無開關涌流;③無功補償響應速度快,TSC與TCR裝置小於20ms;④優良的電磁兼容性能,抗強電磁干擾;⑤提供方便靈活遠程通訊介面。

2、晶閘管投切電容器(TSC)成套裝置

主要研究內容:
晶閘管投切電容器(TSC)型無功補償裝置利用大功率晶閘管通流容量大、開關頻率高的特點,可以廣泛用於頻繁連續動作,實時跟蹤調整無功功率的場合。TSC補償裝置開關無觸點,因而壽命遠高於真空開關投切方案,由於作為高壓無功補償,晶閘管需多級串聯,所以高壓晶閘管的串聯與保護均壓技術、電容器的過零投切技術等使得該方案技術含量及復雜性要遠高於電容器真空開關投切(MSC)型無功補償裝置。晶閘管投切電容器(TSC)型無功補償裝置是靈活輸電(FACTS)的一個重要發展方向。TSC設備具有可以根據系統情況調整功率因數,補償快速變化的感性功率,其響應時間可以小於20ms,電容在投切時不產生涌流與過電壓問題,補償調整可以在1/4個周波內完成,可以實現每相獨立補償,故不存在三相系統不平衡問題。電容器的容量以二進制形式設置,因而調整的范圍大,可提供遙控功能以實現系統的自動化,此外,裝置具有自身器件診斷功能,設備採用光纖隔離信號傳輸,故使用安全。高壓TSC裝置的工作原理如下圖所示。圖中采樣系統通過電壓、電流互感器將系統的電壓、電流信號數字化後送至控制系統;控制系統根據采樣信號計算出所需補償的無功,並依據二進制編碼規則確定投切電容器的支路,然後發出相應的觸發有效信號,此外,控制系統還可以監測整個TSC裝置的運行狀況;觸發信號產生在系統相電壓負峰值時刻,在控制系統發出有效信號時,觸發信號才送至光纖傳輸系統;在TSC裝置中採用光纖傳輸觸發信號可以有效地將裝置的高壓部分與低壓控制部分分隔開,避免高壓側對低壓控制部分的干擾,有效地保護低壓迴路;開關側觸發迴路可以將光纖傳輸過來的觸發脈沖信號經光電轉換後轉換為電信號,經過變換,發出晶閘管開關所需的觸發脈沖,使補償電容器投入運行。開關串為一系列晶閘管/整流管相串聯,整流管在系統電壓/dt<0時給電容器充電,這樣晶閘管可以實現零電壓觸發,使得整個投切過程無過電壓與涌流產生。
主要技術指標:
額定電壓:35kV,10kV,6kV;
額定容量:300kvar~30000kvar;
額定頻率:50Hz/60Hz;
控制方式:過零觸發;
工作方式:具有手動補償和自動補償兩種工作方式。
響應速度:≤0.02s
電容器組:100~900kvar/每支路
保護:過流,過電壓,開關故障保護,越限報警和保護閉鎖功能。
測量系統:數字信號測量系統(DSP),一個周波(20ms)內能對電網的各項參數進行測量。
通信介面:RS-232/RS-485通訊介面,電網數據可儲存三個月以上。
顯示:中文界面,漢字提示,實時顯示電網的主要參數,有背光顯示功能。
應用領域:
用於高壓和低壓配電系統電容器補償裝置的自動調節,提高電網功率因數。

3、靜止無功發生器(SVG)成套裝置

主要研究內容:
靜止無功發生器(StaticVarGenerator)裝置作為無功補償系統的最先進形式,在歐洲被稱為ASVC(AdvanceStaticVarCompensator)。SVG實際上是一個由電力電子高功率器件組成的閥陣列,作為逆變器,將直流側電壓轉換為交流側電壓,與系統並列運行,其結構原理如下圖所示。在實際SVG裝置時會遇到以下問題:1)如何減小輸出無功電流中的諧波成分;2)如何擴大SVG裝置的容量以符合系統的要求;3)如何增加輸出電壓,以便SVG裝置接入更高電壓等級的系統。如果解決上述問題,可以考慮以下措施:1)採用串聯或並聯GTO(或IGBT),以提高容量和電壓;2)採用多組逆變器串聯的多重化結構,提高容量和電壓,減少輸出電壓和電流中的諧波;3)採用適當的PWM技術,以減少諧波成分。在實際大容量的SVG製造上,這幾項措施可同時採用;較小容量的SVG可能採用簡單一些的結構。除了小容量的模型化SVG裝置以外,多重化技術是必須採用的。在多重化技術中,利用幾個單相或三相逆變器產生相位相差若干角度的方波電壓,然後用變壓器將此不同相位的方波電壓串聯在一起,所形成的結果電壓呈階梯狀,更接近於正弦,所以輸出電壓含更少的諧波成分。實用的多重化方案如下圖所示,其中變壓器的一次側是串聯的,其電壓是各二次側電壓之和,但是各變壓器二次側電壓的相位、變壓比不盡相同,各方波電壓的寬度也可能不同,因此一次側串聯後形成的階梯波可能是不等階的。
SVG裝置採用多重化的目的是使輸出電壓和電流接近正弦波,在SVG的結構化設計時,應以總諧波畸變率最小作為控制目標函數,求適當的脈寬、相位和幅值組合。此外,GTO和其他開關器件串聯使用時,要求同一橋臂上各器件動作一致。這就要求各元件開關特性充分一致,但是考慮到GTO的頻率不能過高,各GTO元件在開通和關斷時參數不可能完全相同,則可以採用較低的脈寬調制頻率實現多重化設計,以減少總諧波畸變率,同時提高SVG容量。
該補償裝置可以實現:在穩定狀態下,維持系統電壓不變,或按要求調壓;在穩定狀態下,維持系統某處的無功功率最小,或按經濟性等要求調節無功量;在動態或暫態時,按系統穩定性要求調節無功量以提高穩定極限或抑制振盪。
產品關鍵技術:
高壓靜止無功補償成套系統裝置可以根據系統情況調整功率因數,補償快速變化的感性功率;電容在投切時不產生涌流與過電壓問題;可以實現每相獨立補償,故不存在三相系統不平衡問題;電容器的容量以二進制形式設置,因而調整的范圍大。此外,裝置具有自身器件診斷功能,設備採用光纖隔離信號傳輸,故使用安全。產品的關鍵技術有:①控制系統能夠對系統電壓、電流檢測,經計算確定投切支路;能夠准確發出觸發控制信號;可以提供一個遠程式控制制標准通訊介面;可以實現裝置開關串的故障自診斷功能;控制系統必須運行可靠。②晶閘管開關串過電壓與過電流保護採取措施進行靜態均壓保護;消除雷電過電壓與開關串的局部放電;晶閘管開關串的動態均壓技術,抑制晶閘管開關時過高的電壓與電流上升率;合理設計晶閘管/整流管模塊與開關側觸發電路實際安裝結構;開關串高壓部分的防電暈設計,需要對高壓部分作具體的數值分析,計算出合理的可加工結構參數;高壓部分絕緣材料應具有良好的沿面放電特性。③自診斷監測方法:裝置由串級變壓器鐵芯可以采樣電壓,並監測這一電壓的變化情況,因而可以對晶閘管開關串故障及時報警,以避免故障的進一步擴大;裝置可以監測開關串支路退出運行時的泄露電流。此外,為了降低製造成本也可以採用經降壓變壓器在低壓側補償方式或利用變壓器作為開關的方式(即在低壓側利用晶閘管使變壓器開路與短路),但這些方法都會使得系統的穩定性降低且過渡過程精確分析困難。可見,高壓靜止無功補償成套系統裝置是將高電壓、電力電子與計算機控制技術相結合的產物,因而屬高技術產品,是今後我國無功補償設備發展的一個重要方向。由於使用晶閘管的靜止無功補償裝置具有優良的性能,可以預測,在一定時期內其市場必將一直迅速而穩定地增長,占據靜止無功補償裝置的主導地位。尤其是應用在電壓等級較高的電力系統中,對提高系統的穩定性、運行安全性、提高輸電效率等方面更有著重要的現實意義。因此,開發高壓無功補償裝置產品不僅可以帶來相當可觀的經濟效益,而且對我國電力工業的進一步發展有著積極的促進作用。

4、電力有源濾波器(APF)成套裝置

主要研究內容:

⑸ 電子設計比賽中小車測速

應該是如果車速是20的話,輸出電壓是1.4v,模擬量即電壓實際值

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