可控电抗器(MCR)晶闸管导通角的单片机控制
单片机课程设计报告--可控硅导通角的控制
单片机课程设计报告可控硅导通角的控制可控硅导通角的控制设计要求■导通时间可调,按键输入设置,LED数码直读显示■精度误差小于50us摘要:随着时代的进步和发展,单片机技术已经普及到我们生活,工作,科研,各个领域,已经成为一种比较成熟的技术,本文将介绍由单片机怎样去控制可控硅的导通角,可控硅在日常生活中的应用是非常广泛的,种类繁多,有温控可控硅和光控可控硅等多种,本设计使用的是MOC3021光敏双向可控硅,去控制交流电正负半周导通的时间。
关键词:单片机,数字控制,同步信号,数码管,可控硅,三端稳压器7805,MOC3021,P521,AT89C20511 引言随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一,它所给人带来的方便也是不可否定的,其中可控硅导通角的控制就是一个典型的例子。
本设计用光耦(P521)提取市电过零点的同步信号,由单片机控制可控硅的导通角,以实现被控对象(如灯泡)功率的数字化调节。
(本设计用功率电阻代表被控对象)2 总体设计方案总体设计框图图(1)总体设计方框图主控制器单片机通过外部中断口提取交流电过零点的信号,再依外部按键设置的数,通过一定的算法转化为内部定时器的定时常数,去控制可控硅交流电导通的时间。
3 模块电路方案论证与比较3.1主控制器方案一:选用8051,其有四组I/O口,资源丰富图(2)8051方案二:选用AT89C2051,其有两组I/O口,资源较紧张图(3)AT89C2051最终方案:因单片机AT89C2051具有低电压供电和体积小等特点,;两组端口就能满足本电路系统的设计需要,价格又比较便宜,所以采用它。
3.2显示电路方案一:采用2位共阳LED数码管,从P1口输出段码,动态显示。
图(4)显示电路方案二:采用2位共阳LED数码管,从P1口输出段码,硬件译码显示。
如采用译码芯片CD4511,可以省掉四个I/O口,而且软件设计也比较简单,但要增加硬件成本。
磁饱和式可控电抗器原理及其单片机控制
磁饱和式可控电抗器原理及其单片机控制李 兵,慕志恒(山东大学 山东济南 250061)摘 要:简要介绍了一种新型的无功补偿设备—磁饱和式可控电抗器的结构、工作原理,并给出了他的一种基于80C 51CPU 的控制电路。
关键词:晶闸管;单片机;控制角中图分类号:T P 36811 文献标识码:B 文章编号:1004373X (2004)2401502Pr i nc iple of M agnetica lly Sa tura ted Con trollable Reactors and Si ngle Ch ip Con trolL IB ing ,M U Zh iheng(Shandong U niversity,J inan,250061,Ch ina )Abs tra c t :T he configurati on ,operati on p rinci p le of a novel reactive pow er compensati on facilitym agnetically saturatedcontro llable reacto rs are introduced in th is paper ,and p resents a contro llable circuit based on 80C 51CPU 1Ke yw o rds :thyristo r ;single ch i p computer ;contro l angle收稿日期:20040703 电力系统中的无功补偿问题一直是困扰电网运行的难题。
无功补偿的好坏,直接影响到电网的稳定性、电压质量和设备安全。
现有的电力系统中一般采用基于固定并联电抗器和固定电容器的无功补偿系统进行无功补偿。
但是实践证明,使用固定并联电抗器会带来一些问题,当线路满载时,固定并联电抗器不易在系统中切除,会造成线路电压下降,损耗增大,占用电源容量等弊端。
电力电子技术期末考试试题及答案-(1)
电力电子技术试题第1章电力电子器件1.电力电子器件一般工作在__开关__状态。
2.在通常情况下,电力电子器件功率损耗主要为__通态损耗__,而当器件开关频率较高时,功率损耗主要为__开关损耗__。
3.电力电子器件组成的系统,一般由__控制电路__、_驱动电路_、_主电路_三部分组成,由于电路中存在电压和电流的过冲,往往需添加_保护电路__。
4.按内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况,电力电子器件可分为_单极型器件_、_双极型器件_、_复合型器件_三类。
5.电力二极管的工作特性可概括为_承受正向电压导通,承受反相电压截止_。
6.电力二极管的主要类型有_普通二极管_、_快恢复二极管_、_肖特基二极管_。
7.肖特基二极管的开关损耗_小于_快恢复二极管的开关损耗。
8.晶闸管的基本工作特性可概括为__正向电压门极有触发则导通、反向电压则截止__。
9.对同一晶闸管,维持电流IH与擎住电流I L在数值大小上有I L__大于__IH。
10.晶闸管断态不重复电压UDSM与转折电压Ubo数值大小上应为,UDSM_大于__Ubo。
11.逆导晶闸管是将_二极管_与晶闸管_反并联_(如何连接)在同一管芯上的功率集成器件。
12.GTO的__多元集成__结构是为了便于实现门极控制关断而设计的。
13.MOSFET的漏极伏安特性中的三个区域与GTR共发射极接法时的输出特性中的三个区域有对应关系,其中前者的截止区对应后者的_截止区_、前者的饱和区对应后者的__放大区__、前者的非饱和区对应后者的_饱和区__。
14.电力MOSFET的通态电阻具有__正__温度系数。
15.IGBT 的开启电压UGE(th)随温度升高而_略有下降__,开关速度__小于__电力MOSFET 。
16.按照驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间的性质,可将电力电子器件分为_电压驱动型_和_电流驱动型_两类。
17.IGBT的通态压降在1/2或1/3额定电流以下区段具有__负___温度系数,在1/2或1/3额定电流以上区段具有__正___温度系数。
单片机控制双向晶闸管三相调压接口设计
单片机控制双向晶闸管三相调压接口设计
本文设计了一款使用单片机(MCU)控制的双向晶闸管三相调压接口,该接口可应用于多种调压等级的三相负载中,可有效改善传输设备的能量利用率,并能够满足客户不同用电需求,提高企业的运行效率。
该接口采用一个双向晶闸管(Power MOSFET),可有效控制三角形和平衡的三相输出的电压,使负荷的电压稳定。
MCU将通过内部算法实现调压控制,输入PID参数调和实现预期的调压设置,并根据当前负载及其他用电量评估实现电压调节,以满足使用者的要求。
此外,该接口可通过RS485或其他通信接口,将参数传递到客户端,并通过服务器下发命令,对负载电压做出调节和调整,以满足客户不同负荷电压需求。
该接口具有节能保护功能,可防止由于短路,过流,欠压等情况造成的过载,支持自动断开功能,当发生异常时,立即断开电路,保护负荷及设备。
此外,该接口还装有过压,欠压,过流等超调功能,它们可以补救特定环境下输出电压控制故障,监测用电量,并根据用电量给晶闸管进行调节,以改善运行效率。
综上所述,本文设计的双向晶闸管三相调压接口可有效地提高传输设备的性能、
能量使用效率和使用者的实际操作及环境的效率,为企业的可持续发展持续奠定了坚实的基础。
MCR型SVC说明书
目录1、MSVC装置概述 (1)2、磁控电抗器(MCR) (2)3、补偿技术比较 (7)4、磁控电抗器结构 (9)5、设计参考资料 (10)附一、MSVC在水泥行业中的应用 (17)附二、MSVC在煤炭行业中的应用 (21)附三、MSVC在电气化铁路行业中的应用 (27)1.MSVC装置概述:目前,无功补偿的主要装置是电容器、电抗器和少量的动态无功补偿装置。
开关(断路器)投切电容器组的调节方式是离散的,不能取得理想的补偿效果。
开关投切电容所造成的涌流和过电压对系统和设备本身都十分有害。
现有静补装置如相控电抗器(TCR)型SVC不仅价格贵,而且占地面积大、结构复杂,不能推广。
杭州银湖电气设备有限公司自1998年开始研制新型磁控电抗器(MCR) 型SVC(简称MSVC),该装置具有输出谐波小、功耗低、免维护、结构简单、可靠性高、价格低廉、占地面积小等显著优点,是理想的动态无功补偿和电压调节设备。
MSVC装置由补偿(滤波)支路和磁控电抗器(简称MCR)并联支路组成,其中补偿(滤波)支路经隔离开关固定接于母线,通过调节磁控电抗器的输出容量(感性无功),实现无功的柔性补偿。
因与原各类补偿装置的主要区别在于磁控电抗器,故下面集中对磁控电抗器(MCR)作介绍。
图1 动态无功补偿装置(MSVC)一次系统图2.磁控电抗器(MCR)2.1.基本工作原理磁控电抗器采用直流助磁原理,利用附加直流励磁磁化铁心,改变铁心磁导率,实现电抗值的连续可调,其内部为全静态结构,无运动部件,工作可靠性高。
图2 单相磁控电抗器铁心、线圈示意图磁控电抗器采用小截面铁心和极限磁饱和技术,单相四柱铁心结构电抗器结构如图2所示,在中间套有线圈的两工作铁心柱上分布着多个小截面段,在电抗器的整个容量调节范围内,大截面段始终工作于未饱和线性区,仅有小截面段铁心磁路饱和,且饱和的程度很高。
图3为铁心理想磁化曲线示意图,曲线中间部分为未饱和线性区,左、右两边为极限饱和线性区。
基于DSP和ARM的磁阀式可控电抗器控制系统
图 3 单相 MCR 的等效数学模型
2 磁阀式可控电抗器控制策略
三相 MCR 的原理接线图及控制框图如图 4、 图 5 所示 , 本研究采用开环控制 , 在满足精度基本要求的前 提下响应速度更快 , 且控制简单 , 避免了闭环控制在未 知扰动时的不稳定问题 。三相 MCR 吸收滞后的感性 无功功率 , 滤波支路可过滤 5、 7、 11 及 13 次谐波并吸 收容性无功 。总的无功功率补偿为两者代数和 。
T M S320LF2407, ARM 芯片选用 AT M EL 公司 ARM9 架
β β β cosα = ( sin - cos ) - 1 π 2 2 2
构的 32 位处理器 AT91RM9200。
图 5 MCR 开环控制框图
为保证式 ( 7 ) 的可靠性 , 笔者按第 1 节 MCR 模型 在 M atlab 中建立了仿真模型 , 主要仿真参数为容量 Q
收稿日期 : 2009 - 12 - 08 基金项目 : 教育部新世纪人才计划资助项目 ( 060512)
1 磁阀式可控电抗器原理及数学模型
MCR 原理图如图 1 所示 , 单相磁阀式可控电抗器
是四柱铁芯 , 主铁芯分裂成半铁芯 1 和半铁芯 2, 通过
作者简介 : 王 浩 ( 1984 - ) ,男 ,山东德州人 ,主要从事电能质量控制和嵌入式应用方面的研究 . E 2 mail: atv . 007@163. com
。当前广泛应用的无功功率补偿装置是静止无
功补偿器 ( SVC ) ,主要包括晶闸管控制电抗器 ( TCR ) 、 晶闸管投切电容器 ( TSC ) 、 晶闸管控制变压器 ( TCT) 等 。上世纪 80 年代中期前苏联学者提出了磁阀式可 控电抗器 (MCR ) ,通过晶闸管的导通和关断获得控制 电路所需的直流电流 , 进而调节阀体小面积段铁芯的 饱和程度 ,达到平滑调节电抗器容量 (即无功功率 ) 的
电力电子技术第3章 习题答案
3章 交流-直流变换电路 课后复习题第1部分:填空题1.电阻负载的特点是 电压与电流波形、相位相同;只消耗电能,不储存、释放电能 ,在单相半波可控整流电阻性负载电路中,晶闸管控制角α的最大移相范围是 0° ≤a ≤ 180° 。
2.阻感负载的特点是 电感对电流变化有抗拒作用,使得流过电感的电流不发生突变 ,在单相半波可控整流带阻感负载并联续流二极管的电路中,晶闸管控制角α的最大移相范围是 0°≤a ≤ 180° ,2 ,续流二极管承受的最大反向电压2 (设U 2为相电压有效值)。
3.单相桥式全控整流电路中,带纯电阻负载时,α角移相范围为 0° ≤a ≤ 180° ,2 和2 ;带阻感负载时,α角移相范围为 0° ≤a ≤ 90° ,单个晶闸管所承受的最大正向电压和反向电压分别为22U 2 ;带反电动势负载时,欲使电阻上的电流不出现断续现象,可在主电路中直流输出侧串联一个 平波电抗器(大电感) 。
4.单相全控桥反电动势负载电路中,当控制角α大于不导电角δ时,晶闸管的导通角θ = 180°-2δ ; 当控制角α小于不导电角 δ 时,晶闸管的导通角 θ = 0° 。
5.从输入输出上看,单相桥式全控整流电路的波形与 单相全波可控整流电路 的波形基本相同,只是后者适用于 较低 输出电压的场合。
6.2 ,随负载加重U d 逐渐趋近于0.9 U 2,通常设计时,应取RC≥ 1.5~2.5T ,此时输出电压为U d ≈ 1.2 U 2(U 27.电阻性负载三相半波可控整流电路中,晶闸管所承受的最大正向电压U Fm 2 ,晶闸管控制角α的最大移相范围是 0°≤a ≤90° ,使负载电流连续的条件为 a ≤30° (U 2为相电压有效值)。
8.三相半波可控整流电路中的三个晶闸管的触发脉冲相位按相序依次互差 120° ,当它带阻感负载时,α的移相范围为 0°≤a ≤90° 。
论用数控电路控制晶闸管导通角
论用数控电路控制晶闸管导通角[摘要]用数控装置控制晶闸管的导通角,实现直流调速。
[关键词]晶闸管数控装置直流调速随着电子技术和数控技术的发展,用数控装置控制晶闸管的导通角,可方便准确地实现数控自动调压,用这种晶闸管相控整流电路供电的直流电动机调速系统,具有启动性能平稳,调速范围宽,动态特性好的优点。
图1就是利用数控装置输出的二进制代码控制晶闸管V10的导通角,实现数控自动调压的。
见图1,二极管V1、V2、V3、V4组成桥式整流电路,通过二极管V5和电容C1滤波输出直流电压UDD为电路提供直流电源。
在桥式整流电路的输出电压中(见图2),只有过零点附近很短的时间内为低电平,使三极管V6截止,集电极输出高电平,而在大部分时间内V6处于饱和状态,输出低电平。
由此可以看出,在桥式整流电路输出电压过零时,三极管V6的集电极输出很窄的过零正脉冲,非门G1输出过零低电平。
施密特与非门G5、电阻R4、电容C2组成门控式多谐振荡器,在G1过零低电平的作用下,振荡器将停止振荡,而在过零负脉冲以外的大部分时间内,振荡器将输出振荡信号,为计数器提供时钟脉冲和计数脉冲。
当非门G1输出过零负脉冲时,非门G2输出过零正脉冲。
R5、C3、二极管V7组成电位脉冲门电路,只有在G2输出过零正脉冲的下降沿时,二极管V7的负极输出低电平,除此以外,V7的负极均为高电平,在G2输出过零正脉冲下降沿的作用下,经非门G3倒相使非门G4输出过零低电平,为数控装置输出的二进制代码送入计数器提供送数信号。
计数器由两片集成芯片74161组成,74161为同步可预置四位二进制计数器,在74161中:Cr为清零端,Ld为送数控制端,ABCD均为送数输入端,QaQbQcQd分别为状态输出端,Qc为溢出端,PT均为使能输入端,Cp为时钟脉冲和计数脉冲输入端。
74161集成芯片的功能如下:1·Cr=0,QaQbQcQd=0000(清零)。
2·Cr=1,Ld=0,Cp上升沿时,QaQbQcQd=ABCD(送数)。
磁控电抗器基本原理
基本原理磁阀式可控电抗器,简称磁控电抗器(MCR),是基于磁放大器原理来工作的,它是一种交直流同时磁化的可控其饱和度的铁芯电抗器,工作时,可以用极小的直流功率(约为电抗器额定功率的0.1%~0.5%)来改变控制铁芯的工作点(即铁芯的饱和度或者说改变铁芯的导磁率μ),来改变其感抗值,从而达到调节电抗电流的大小并平滑调节无功功率的目的。
其突出的优点是:稳定、可靠、体积小、成本较低、控制灵活、维护管理简便。
图 1 磁控电抗器的原理示意图及工作时的磁化曲线图 2 磁控电抗器工作原理图如上图所示,磁控电抗器的主铁心分裂为两半(即铁心1和铁心2),截面积为A,每一半铁心截面积具有减小的一段,四个匝数为N/2的线圈分别对称地绕在两个半铁心柱上(半铁心柱上的线圈总匝数为N),每一半铁心柱的上下两绕组各有一抽头比为δ=N2/N的抽头,它们之间接有晶闸管K1(K2),不同铁心上的上下两个绕组交叉连接后,并联至电网电源,续流二极管则横跨在交叉端点上。
在整个容量调节范围内,只有小面积段的磁路饱和,其余段均处于未饱和的线性状态,通过改变小截面段磁路的饱和程度来改变电抗器的容量。
MCR制造工艺简单,结构稳定,对于提高电网的输电能力、调整电网电压、补偿无功功率以及限制过电压都有非常大的应用潜力。
图 3 MCR电路结构图由上图可以看出,若K1、K2不导通,根据绕组结构的对称性可知,MCR 相当于一个空载变压器。
假设电源e处于正半周,晶闸管K1承受正向电压,K2承受反向电压。
若K1被触发导通(即a、b两点等电位),电源e经变比为δ的线圈自耦变压后由匝数为N2的线圈向电路提供直流控制电压(δEm sin ωt)和电流iy′、iy′′。
不难得出K1导通时的等效电路如下图(a)所示。
同理,若K2在电源的负半周导通(即c、d两点等电位),则可以得出如下图(b)所示的等效电路。
图 4 晶闸管导通的等效电路图由图可见,K2导通所产生的控制电流iy′和iy′′的方向与K1导通时所产生的一致,也就是说在电源的一个工频周期内,晶闸管K1、K2的轮流导通起了全波整流的作用,二极管起着续流作用。
MCR、TCR、MSC比较-02版
对容量没有限制,一般负荷波动不是非常快速的场合都可以使用。由于结构简单,成本最有优势,寿命也最长,维护费用也最少。
通过控制晶闸管的导通角来控制电抗器在一周波内投入时间的长短,来控制流过电抗器的电流有效值,达到控制其无功功率的大小目的;
通过真空接触器有级投切无功补偿组,改变整体的无功输入容量;
占地面积
为TCR的1/10
大
够小
价格
中
高
低
补偿效果
线性调节,无功控制0—85%
线性调节,补偿范围大于MCR式,可达0—100%
有等级的补偿,适用于负荷变化以分钟计算的负责。
响应速度
约需150ms
约为10ms
1S
谐波治理
一般
符合国标,但同时也产生谐波
可滤除部分谐波
闪变治理
不具备
最大2:1
不具备
损耗
较大,约1.8~2.5%
1.2~1.5%
0.5%
使用寿命
运行稳定
运行稳定
运行稳定
后期维护费用
高,维护量小
高,维护量大
低
特点
适用于3000kVA以下,负荷波动特别快速的场合。
三种无功补偿方式的对比
设备名称
MCR+FC型SVC
TCR+FC型SVC
MSC
主要器件
晶管阀组控制相控电抗器+固定电容补偿
真空接触器控制+分级电容器补偿
控制原理
通过控制MCR中励磁装置晶闸管的导通角来控制附加直流励磁电流的大小,改变铁心磁导率,以致改变电抗器电抗值的大小,从而改变无功输出电流大小,进而改变无功补偿容量的大小;
MCR、TCR、SVG比较
现在主要的动态补偿方式为TCR型SVC、MCR型SVC和SVG三种方式,以下分别介绍这三种动态无功补偿方式的原理,并且通过占地面积、响应速度、损耗、噪音等性能指标来论述这三种补偿方式的特点。
一、 MCR型动态无功补偿装置MCR+FC型动态无功补偿装置上世纪60年代由英国GEC公司制成第一台自饱和电抗器型SVC,后期俄罗斯人演变为可控饱和电抗器(CSR)型,也可称为MCR型动态无功补偿装置。
其原理是三相饱和电抗器的工作绕组并联在电网上,通过改变饱和电抗器的直流控制绕组的励磁电流,借以改变铁心的饱和特性,从而改变工作绕组的感抗,达到改变其所吸收的无功功率的目的。
图九 MCR无功补偿原理磁阀式可控电抗器的主铁心分裂为两半(即铁心1和铁心2),截面积为A,每一半铁心截面积具有减小的一段,四个匝数为N/2的线圈分别对称地绕在两个半铁心柱上(半铁心柱上的线圈总匝数为N),每一半铁心柱的上下两绕组各有一抽头比为δ= N2 / N 的抽头,它们之间接有晶闸管KP1 ( KP2 ),不同铁心上的上下两个绕组交叉连接后,并联至电网电源,续流二极管则横跨在交叉端点上。
在整个容量调节范围内,只有小面积段的磁路饱和,其余段均处于未饱和的线性状态,通过改变小截面段磁路的饱和程度来改变电抗器的容量。
在电源的一个工频周期内,晶闸管KP1 、KP2 的轮流导通起了全波整流的作用,二极管起着续流作用。
改变KP1 、KP2 的触发角便可改变控制电流的大小,从而改变电抗器铁心的饱和度,以平滑连续地调节电抗器的容量。
占地面积由于MCR没有像TCR一样采用晶闸管阀组以及空心相控电抗器,而是采用晶闸管控制部分饱和式电抗器,因此,比TCR面积要小。
响应速度MCR型SVC的响应速度一般在100 ~ 300ms之内。
可控式饱和电抗器铁芯内的磁通有惯性,从空载到额定的变化,一般在秒级以上。
虽然现在也可采取一些措施提高MCR型SVC的响应速度,但一般也很难低于150ms。
晶闸管控制电抗器(TCR)控制方法的研究及实现
华北电力大学(北京)
硕士学位论文
晶闸管控制电抗器(TCR)控制方法的研究及实现
姓名:龙云波
申请学位级别:硕士
专业:电机与电器
指导教师:刘晓芳
20051201
第四章12脉波TCR控制器的实现
图4.1动态无功补偿装置控制器样机照片
4。
112脉波TCR动态无功补偿装置控制器的组成
图4.2控制器控制流程简图
控制器控制流程的简图如图4.2所示。
控制器先采集系统三相电流,以A相电压作为基准,利用上一章设计的基于三角波调制的无功电流检测方法计算得到基波无功电流‘一,通过事先计算好的导通角与基波电流的关系表查表得到晶闸管的导通角a,根据导通角口触发晶闸管从而产生相应的补偿电流。
单片机再将晶闸管产生的三相补偿电流采入,计算出实际补偿的基波无功电流,对触发角进行校正,完成补偿电流的闭环控制。
根据控制流程决定采用多MCU协同工作,并将控制器根据功能进行模块划分,增强了控制器的通用性和扩展性,也利于日后的维护。
主控制器采用ATMEL公司的。
晶闸管控制电抗器(TCR)型SVC
目录
• 晶闸管控制电抗器(TCR)型SVC概述 • TCR型SVC的组成与结构 • TCR型SVC的工作原理与特性 • TCR型SVC的优缺点分析 • TCR型SVC的实际应用案例
01
晶闸管控制电抗器(TCR) 型SVC概述
定义与工作原理
定义
晶闸管控制电抗器(TCR)型SVC是一种用于动态无功补偿的 电力电子装置,通过控制晶闸管的导通时间来调节电抗器的感 性无功功率。
缺点分析
产生谐波
TCR型SVC在调节过程中会产生高次谐波,对电力系统产生一定 的影响。
对电压波动敏感
TCR型SVC对系统电压波动较为敏感,可能影响无功功率的调节精 度。
对触发角控制要求高
TCR型SVC的触发角控制精度直接影响到无功功率的调节效果,对 控制系统的要求较高。
改进方向与未来发展
优化控制策略
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新能源领域
用于风力发电、光伏发电 等新能源并网系统的无功 补偿和电压调节等。
02
TCR型SVC的组成与结构
晶闸管控制电抗器
晶闸管
作为核心元件,用于控制 电抗器的电流,实现平滑 调节无功功率。
触发电路
为晶闸管提供触发信号, 确保其准确导通与关断。
保护电路
在异常情况下,对晶闸管 和整个TCR进行保护。
工作原理
通过改变晶闸管的触发角来调节电抗器的电流,从而改变 SVC的输出无功功率。当触发角增大时,电抗器的电流减小 ,感性无功功率降低;反之,触发角减小时,电抗器的电流 增大,感性无功功率增加。
TCR型SVC的历史与发展
历史
TCR型SVC最早于20世纪70年代开始 研究,随着电力电子技术和控制理论 的不断发展,其性能和可靠性得到了 显著提高。
晶闸管控制电抗器TCR的仿真分析与设计
晶闸管控制电抗器TCR的仿真分析与设计晶闸管控制电抗器(Thyristor-Controlled Reactor,TCR)是一种用于电力系统中的有源无功功率控制装置。
其主要作用是通过控制晶闸管的导通角度来调节电力系统中的无功功率流,以实现电力系统的电压和功率的稳定控制。
以下将对TCR进行仿真分析与设计的过程进行详细介绍。
首先,进行TCR的仿真分析前需要明确的是所需要调节的电力系统中的参数和目标。
一般来说,TCR主要用于控制系统的无功功率,调节电力系统的电压和维持网路的稳定性。
因此,在进行仿真分析时需要考虑电力系统的电压和电流参数的波形和稳定性,以及调节操作的响应时间和效果等方面。
接下来,进行TCR的仿真分析和设计需要使用电力系统仿真软件,例如MATLAB、PSIM等。
通过搭建电力系统仿真模型,并设置对应的参数和初始条件,可以得到系统在不同控制角度下的无功功率和电压等参数的波形,以及系统的稳定情况。
在进行仿真分析时,首先需要建立起电源、晶闸管、电容和电感等基本元件的电路模型。
然后,根据电力系统的实际情况,配置TCR控制器的参数和控制策略。
通过调节晶闸管的导通角度,可以控制电容和电感的电流,从而控制电力系统中的无功功率流。
通过改变不同的控制策略,可以得到不同的结果并进行比较分析。
在进行仿真分析的过程中,还需要考虑到系统的稳定性和响应时间。
通常情况下,TCR控制器需要具备快速的响应能力以应对电力系统中突发性的无功功率变化。
因此,需要对TCR控制器的响应时间进行评估,并在设计过程中进行优化。
最后,进行仿真分析和设计的结果需要进行验证和评估。
可以通过与实际系统的实验数据进行对比,并进行误差分析和优化。
如果结果与实际情况相符合,就可以进行TCR控制器的实际应用和调试。
总之,晶闸管控制电抗器(TCR)的仿真分析与设计需要进行电力系统仿真模型的搭建和参数配置,以及控制策略的确定。
通过设置不同的控制参数和策略,可以得到不同导通角度下的无功功率和电压等参数的波形,并进行评估和优化。
利用单片机实现可控硅导通角控制
利用单片机实现可控硅导通角控制
陈晓英;王德江;陈骁峰
【期刊名称】《辽宁工业大学学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2001(021)002
【摘要】介绍了由单片机控制的可控硅电路,该电路运用外部中断获得同步信号,用定时器做导通角控制,并给出实用程序
【总页数】3页(P15-16,19)
【作者】陈晓英;王德江;陈骁峰
【作者单位】辽宁工学院信息科学系与工程系,;辽宁工学院信息科学系与工程系,;锦州消防安全仪器总厂,
【正文语种】中文
【中图分类】TM133
【相关文献】
1.利用单片机实现铝箔纸余量精确控制实践 [J], 吴启云;文志刚
2.利用单片机实现对交通灯的模拟控制 [J],
3.用单片机实现数字SCR(可控硅)的过零控制 [J], 于会山;陈汉东
4.8098单片机在实现要可控硅过零控制中的应用 [J], 李益华;文炼红
5.控制可控硅导通角实现千瓦级调光器的设计 [J], 崔建国;宁永香
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磁阀式可控电抗器MCR原理及应用
磁阀式可控电抗器原理及应用在电力系统中,电压和频率是衡量电能质量的两个最基本、最重要的指标。
而无功补偿技术是电压控制的重要方法之一。
交流电网输出的功率包括两部分:有功功率和无功功率。
有功功率是指直接消耗电能,把电能转变为机械能、热能或化学能,利用这部分能量作功。
而无功功率则是指为建立交变磁场所需要的电功率,这部分电能并不做功。
1.无功补偿目的供电部门对电网的期望是安全稳定、输电能力好。
工业用户的期望则是提高用户侧电能质量、提高用电效率和降低电能损耗。
然而大型电力电子装置、非线性电力电子器件、大型冲击性负载(如轧机、电弧炉等)、铁磁饱和型设备(如变压器、电抗器等)、电弧型设备(各种炼钢电弧炉、交流电弧焊机等)、新能源接入(风电等)等的应用,造成电网的电压波动、闪变,产生大量的谐波,导致功率因数低、三相不平衡等。
同步发电机是电力系统中最基本的有功和无功电源(额定功率因数为0.85~0.9,即每发出100kW有功就要发出62~48kvar无功)。
输电线路是一个被动的无功电源(主要在超高压电网影响显著)。
然而由于无功消耗源的分散性,如果仅仅依靠发电机集中提供无功电源,将造成无功功率的长距离传输,将加大有功损耗和电压降落;因此,国家统一规定了各分散点电压、频率偏移幅度的容许范围,谐波允许范围,功率因数奖惩制度等,使得供电部门和用户需要分散性地配置各类无功补偿装置,如同步调相机、并联电容器、静止无功补偿器等。
1)对电力系统随着空调负荷的增长,特别是各类电力电子负荷的快速增加,配电网络无功波动变化率越来越大,谐波影响也越来越明显,极大地影响了供电质量。
而各类民用、工业设备对供电电压、系统谐波等要求日趋严格,对供电质量的要求越来越高。
因此,在配电网中也存在应用SVC装置的客观要求:一是就地补偿各类动态无功负荷变化;二是抑制无功变化引起的电压波动和闪变;三是消除谐波;四是通过分相调节,补偿三相不平衡度。
在高压、超高压输电系统中应用无功补偿装置则着力于提高通道输送容量、增强暂态稳定性、抑制低频振荡、控制电压波动、缓解次同步谐振、改善直流输电系统性能、限制工频过电压等作用。
MCR磁控电抗器控制器说明书
MCR磁控电抗器控制器产品说明书目录一、MCR磁控电抗器控制器人机界面介绍 (3)1、运行主画面 (4)2、密码输入画面 (4)3、参数设定画面 (5)4、MCR测试画面 (8)5、开入测试 (9)6、电压电流趋势图 (10)7、时间设置 (11)8、密码修改 (12)9、选择工作模式 (13)10、ModBus参数设置 (14)二、无功自动补偿控制器 (15)1、控制器技术: (15)2、控制柜外形尺寸如下: (16)3、可控硅箱 (16)MCR磁控电抗器控制器使用说明书一、MCR磁控电抗器控制器人机界面介绍MCR磁控电抗器控制器一下简称控制器为标准6U机箱,内部装有S7200西门子PLC、各种变送器以及ALTERA FPGA脉冲输出板、DC24V电源等器件组成。
控制器前面板的人机界面HMI为西门子TP178触摸屏,所有的控制操作均在此屏幕上进行,除了6U机箱背板的端子图外,控制器的介绍主要就是对触摸屏操作及界面的操作,现介绍如下:1、运行主画面下面的F1-F6为快捷按钮,以后不另介绍。
F1:系统。
按F1后进入触摸屏的开机模式,在此模式下可以输入触摸屏程序、校正屏幕等一系列操作,但主要是给厂家调试人员使用,其画面也就不列出。
F2:设置。
按F2后进入下面画面。
由于设置功能比较专业,也比较重要,所以每次进入必须经过下面的密码检验画面。
2、密码输入画面这个画面在用户名和密码输入正确以前下面的五个按钮实际上都不可见。
密码输入正确后可以按照按钮的文字提示按选并进入相应的画面。
F6:主画面。
按F6返回前面的主画面。
“参数设置”按钮:进入下面的“参数设定-0”画面;“时间设置”按钮:进入下面的“时间设置”画面;“修改密码”按钮:进入下面的“修改密码”画面;“选择工作模式”按钮:进入下面的“选择工作模式”画面;“ModBus参数设置”按钮:进入下面的“ModBus参数设置”画面。
3、参数设定画面该画面参数由厂家人员输入。
利用单片机实现可控硅导通角控制
第21卷第2期辽宁工学院学报V ol .21 N o .22001年4月JOU RNAL O F L I A ON I N G I N ST ITU T E O F T ECHNOLO GYA p r .2001α文章编号:100521090(2001)022*******利用单片机实现可控硅导通角控制陈晓英1,王德江1,陈骁峰2(1.辽宁工学院信息科学系与工程系,辽宁锦州 121001;2.锦州消防安全仪器总厂,辽宁锦州 121000)摘 要:介绍了由单片机控制的可控硅电路,该电路运用外部中断获得同步信号,用定时器做导通角控制,并给出实用程序。
关键词:导通角;同步信号;触发脉冲;消弧线圈中图分类号:TM 133 文献标识码:BCon trollable Sil i con D ucti n g Angel Con trolwith M onol ith i c M i croco mputerCH EN X iao 2ying 1,WAN G D e 2jiang 1,CH EN X iao 2feng2(r m ati on Science &Engineering D ep t .of L iaoning Institute of Technol ogy ,J inzhou 121001,China 2.J inzhou F ire Safety Instrum ent General P lant ,J inzhou 121000,China )Key words :conducting angel ;sync signal ;trigger pulse ;crow bar coilAbstract :T he controllable silicon circuit con trolled by monolith ic m icrocomputer is introduced ,w h ich adop ts ex ternal interrup t to obtain sync signals and contro ls conducting angel w ith a ti m er .T hep ractical p rogra m s are given ,either . 在小电流接地系统故障选线与补偿装置中,消弧线圈的电感量可根据接地点电容电流大小做适当的调解,使消弧线圈电流与接地点电容电流大小相等,方向相反,以达到最佳补偿效果。