首页 > 学术论文

城市照明绿色节能智能调控系统

来源:论文学术网
时间:2024-08-20 12:07:13
热度:

城市照明绿色节能智能调控系统【摘要】:随着能源的枯竭和碳排放量的增加,节能环保已经成为现代社会中的一种必然趋势。人工照明所消耗的电能在年发电量中占很大的比重。现在常见的各种节能灯具

【摘要】:随着能源的枯竭和碳排放量的增加,节能环保已经成为现代社会中的一种必然趋势。人工照明所消耗的电能在年发电量中占很大的比重。现在常见的各种节能灯具的节能电压普遍都要低于城市电网提供的220V交流电压。城市照明绿色节能智能调控系统将市电提供的220V交流电压调节到节能电压来节省电能,并且输出的电压谐波成分小。 论文介绍了城市照明绿色节能智能调控的基本原理和系统构成。分析了城市电网电压和频率的变化规律,照明灯具的工作原理及性质。研究了交流斩波调压电路的拓扑结构和交流斩波控制的时序。系统使用CPLD控制芯片构成控制电路,使用IGBT器件构成交流斩波调压电路,使用霍尔传感器检测主电路中的电压和电流信号。通过对交流斩波拓扑结构的研究,设计了本文使用的交流斩波电路结构。通过对不同性质负载的电压和电流的相位研究,设计了一种电压电流过零检测方法,避开过零点附近振荡过零区域,避免主电路产生短路。通过对交流斩波控制时序的研究,针对阻感性负载和阻容性负载会导致斩波失控的问题,设计了带过零检测非互补斩波控制时序。通过对负载性质的研究,设计了一种逐渐改变PWM控制信号占空比的控制方法,实现电压的软过渡。通过对交流斩波电路输出的电压谐波成分的分析,设计了LC滤波网络。 项目验证阶段使用所设计的系统向不同性质的负载供电,通过连续多次实验表明所设计的城市照明绿色节能智能调控系统在驱动不同性质负载的情况下都能稳定持久运行。在实验过程中通过对系统内部控制信号的测试,证明使用设计的过零检测电路能避免交流市电过零时导致的短路现象。设计的系统实现了电压软过渡的目的,避免了主电路中出现电压过冲和过电流现象。系统向负载提供的交流电压中谐波含量小,无电压波形畸变。 【关键词】:节能 交流斩波 过零检测 波形畸变 谐波 软过渡 PWM控制
【学位授予单位】:西安工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TP273
【目录】:
  • 摘要3-4
  • Abstract4-9
  • 1 绪论9-13
  • 1.1 论文的背景及意义9
  • 1.2 国内外现状9-10
  • 1.3 研究的主要内容10-11
  • 1.3.1 交流斩波调压部分分析10-11
  • 1.3.2 交流斩波控制部分分析11
  • 1.4 文章结构安排11-13
  • 2 系统原理及系统方案设计13-21
  • 2.1 系统设计13-15
  • 2.1.1 设计原理简介13
  • 2.1.2 系统设计13-14
  • 2.1.3 交流斩波控制部分总体设计14-15
  • 2.2 交流斩波调压原理15-17
  • 2.3 城市照明绿色节能智能调控系统控制过程17
  • 2.4 负载的研究17-21
  • 2.4.1 放电灯基本原理18-19
  • 2.4.2 放电灯的应用19-21
  • 3 PWM交流斩波电路主拓扑结构设计与研究21-30
  • 3.1 电力电子器件参数分析22-24
  • 3.2 双向开关拓扑结构24-26
  • 3.3 IGBT驱动电路与保护电路分析26-30
  • 3.3.1 驱动电路设计与分析26-27
  • 3.3.2 上电后斩波电路延迟控制设计27-28
  • 3.3.3 滤波电路和保护电路设计28-30
  • 4 过零检测电路设计30-36
  • 4.1 斩波控制相位分析30-31
  • 4.2 过零检测设计31-33
  • 4.3 相位调节的频域分析33-34
  • 4.4 霍尔传感器简介34-36
  • 5 控制时序分析36-47
  • 5.1 相控式交流调压控制时序分析36-39
  • 5.1.1 纯阻性负载分析36-38
  • 5.1.2 阻感性负载分析38-39
  • 5.2 互补式交流斩波控制时序分析39-41
  • 5.2.1 纯阻性负载分析39-40
  • 5.2.2 阻感性负载和阻容性负载分析40-41
  • 5.3 非互补式交流斩波控制时序分析41-43
  • 5.3.1 纯阻性负载分析41-42
  • 5.3.2 阻感性和阻容性负载分析42-43
  • 5.4 基于过零检测的非互补式交流斩波控制时序分析43-47
  • 5.4.1 互补式和非互补式交流斩波时序比较43-44
  • 5.4.2 本文使用的控制时序分析44-47
  • 6 交流斩波控制系统软件及硬件设计47-66
  • 6.1 控制系统硬件设计47-52
  • 6.1.1 控制系统硬件整体设计47
  • 6.1.2 负载启动检测电路设计47-50
  • 6.1.3 负载启动检测电路仿真实验50-51
  • 6.1.4 时钟信号发生电路51-52
  • 6.2 CPLD控制程序整体分析52-53
  • 6.3 斩波逻辑运算设计53-55
  • 6.4 PWM占空比控制设计55-57
  • 6.4.1 CPLD中PWM占空比控制设计55-57
  • 6.4.2 CPLD中PWM占空比控制仿真57
  • 6.5 外部信号控制PWM占空比设计57-60
  • 6.5.1 CPLD中外部信号控制PWM占空比设计57-59
  • 6.5.2 CPLD中外部信号控制PWM占空比设计仿真59-60
  • 6.6 启动后的延迟设计60-62
  • 6.6.1 CPLD中启动延迟设计60-61
  • 6.6.2 CPLD中启动延迟设计仿真61-62
  • 6.7 CPLD中信号的滤波分频设计62-63
  • 6.8 CPLD中信号输出控制设计63-66
  • 7 系统仿真与实验66-76
  • 7.1 仿真66-70
  • 7.1.1 整个系统CPLD控制时序的MAX+PLUSⅡ仿真66-67
  • 7.1.2 城市照明绿色节能智能调控系统输出的MATLAB仿真67-70
  • 7.2 实验70-76
  • 7.2.1 实验设备70-71
  • 7.2.2 实验结果71-76
  • 8 结论76-79
  • 8.1 总结76
  • 8.2 结论76-77
  • 8.3 改进77-79
  • 参考文献79-82
  • 攻读硕士期间发表的论文82-83
  • 致谢83-85


您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

国内智能照明节电器设备的现状与技术特性    邹常茂,韩庆军

具有相位补偿功能的过零检测方法研究    薛高飞;沈建清;李维波;

感性容性负载的斩波式交流调压    侯钢,程志昌

智能化IGBT驱动电路研究    黄先进,蒋晓春,叶斌,郑琼林

电力电子装置电磁兼容研究最新进展    钱照明;陈恒林;

高性能交流电压调节技术的发展概况    刘汉奎,顾建军,徐殿国,王炎

带过流和短路保护的IGBT驱动电路研究    丁浩华,陈辉明

CPLD逻辑控制单元在IGBT驱动电路中的应用    苏麟,郑建勇,梅军,丁祖军,吴恒荣,陈军

高正弦度半软开关调压调速    周谦之,张相军,许海斌

一种新型的交流斩波调压装置的实验研究    黄耘,曾琪琳,宋庭熙

智能照明系统的研究与开发    张岳军

图书馆的智能照明设计及其控制方法研究    张丽娜

三相交流斩波调压技术及应用研究    郑天翔

数字化交交斩波变换器的研究    余训玮

三相交流斩波调压及其谐波消除技术研究    吴宝刚

基于DSP的单相斩控式交流调压器的研究    苏晓宇

基于PCI总线的高速可重构PCM帧同步器的实现    王琨强,卞蓉辉,薛冰

柔性交流输电系统重点设备分析    叶海峰,汪翔,张志杰

FPGA应用技术及在电力系统中的应用前景    张志杰,叶海峰,汪翔

分布式配电自动化系统的研究    陈玉,温阳东

按不同的补偿目的计算集中补偿电容器容量    高振华;

MATLAB/Simulink在《电力电子技术》教学研究中的应用    吴剑威;唐立新;

Protel环境下PCB设计    朱然刚,叶春逢

基于FPGA的离散傅立叶变换    何玉东;刘涛;

利用PSPICE仿真分析PWM控制电路    赵涛,姜卫东

三相四线制DSTATCOM的无功补偿装置设计    李彦;

琅琊山电站机组变频启动时转子位置计算的介绍    汪卫平;

PWM整流器直接功率控制的新型调制策略    郑征;王聪;赵焕;

基于PLC控制的PWM调节电容型SVC的研究    韩琳;李士杰;方科;张进;

三相线电流平衡化补偿方法    姜放;王志强;李国锋;

1200mm冷轧机电气传动控制系统改造    王红卫;

基于LonWorks的新型风机控制器    唐鹏辉;张云贵;王丽娜;

基于STC89C52单片机PWM调速控制系统的硬件设计    刘紫晶;

TMd-50系列高压变频器在梅钢1780热连轧的应用    王文娟;

电力电容器的谐波分析及一种谐波抑制方法    游广增;

一种采用多重化整流技术的低谐波逆变弧焊电源    张光先;尹海;苗华伟;刘晨;

神经网络硬化实现的共性技术在电力传动中应用研究    汪木兰

并联型有源电力滤波器谐波检测及控制技术研究    谢斌

基于磁开关和带状线的长脉冲、超低阻抗脉冲发生器及其相关技术研究    杨实

变转速泵控差动缸及低能耗注塑机技术研究    张红娟

永磁风力发电机分布式直流并网变流器的研究与实现    张洪阳

磁性液体微压差传感器的理论及实验研究    郝瑞参

大容量高频谐振逆变器关键技术的研究    李建文

镁合金微弧氧化微区电弧放电机理及电源特性的研究    陈明

四象限级联型多电平高压大功率逆变器控制系统研究    刘子建

大功率固态开关在脉冲功率应用中的特性研究    王冬冬

基于DSP的铜材连铸水平牵引变频调速控制系统研究    汪鹏飞

基于逆变器的直流无源滤波器的优化设计及其可视化算法    况清龙

改善永磁接触器动态分断过程的方法研究    张钢岭

电流型Z源逆变器主电路控制策略研究    翟清震

基于FPGA的图像采集处理系统研究    张君通

基于ATMEGA64的磁阀式可控电抗器的控制研究    李宜娟

基于运动控制的PVC软标机控制系统设计及实现    张慧敏

基于PCI总线的声呐信号模拟器    李大禹

基于ZigBee无线传感器网络的智能照明系统研究与设计    徐勇

基于DSP的异步电动机软起动控制系统研究    肖大志

智能照明系统新技术的应用    林金丁

国内智能照明节电器设备的现状与技术特性    邹常茂,韩庆军

斩波式PWM调压系统在游梁式抽油机上的应用    冯兴田;刘静;

交流调压和稳压电源的发展动向    谈必礼

有源电力滤波器及其应用技术综述    胡学芝,皮大能

试从经济学的角度解释2003夏季“电荒”现象    徐维晖,孙广庆

感性容性负载的斩波式交流调压    侯钢,程志昌

斩波式交流调压电路结构比较分析    侯钢

有源滤波器的神经网络控制    童梅,童杰,蒋静坪

Buck型AC/AC直接变换器    洪峰;孙刚;王慧贞;严仰光;

数字式交流调压电源的研究与设计    张荣华

CMC—88型机床数控系统的研制    黄兆梁

液中放电电源的设计与实现    孙奉娄,田晓梅

电力电子技术及应用的发展状况    沈龙大

变频器再生能量的斩波——逆变回馈    刘刚,孟繁钢

晶闸管斩波在电镀电源上的应用    冯立明,张殿平,孙华

无变压器开关稳压电源    徐志跃

单片机控制的PWM斩波式交流净化稳压电源    王宁 ,姚煊道

基于斩波自动稳零运算放大器的激光器平均光功率控制    王辉,吴重庆,付松年,倪东

采用上下位机方案实现异步电动机调压节能    陈广生,易仕敏,孙云莲,易仕军

斩波轮及其控制装置的设计    钟阳;王远途;

转子侧变频调速装置在高温风机电动机上的应用    唐春和;

单相交流斩控调压器设计研究    钟诚;杜海江;巢鸿喧;

一种8mm功率探头的设计    赵爱英;

陷阱型光电探测器量程扩展和响应灵敏度线性测量方法    南瑶;于帅;许荣国;桑鹏;杨鸿儒;

马琳想赢别怕输    刘国梁

国内首创动态节能照明电源节电20%~40%    生意

高压大功率异步电动机驱动风机、泵类负载调速技术的研究    江友华

高速机械斩波扇调Q技术研究与钽酸锂晶体高温色散关系的测量    凌文

离散恒能量斩波逆变技术研究    刘海鹏

航空发动机涡轮叶片封严篦齿电火花表面强化设备的研制    李慧娟

HL-PIII材料表面改性用高压脉冲斩波充放电系统设计    徐陈勇

斩波式软起动器的研究    王彦庆

基于TMS320F2808的全桥三电平LLC谐振变换器的研究    左畅

基于IGBT的并联谐振感应加热电源的研究    马洪飞

基于FPGA的三相正弦变频电源的设计    王娟

多晶硅还原炉加热电源的设计    邓卫华

SVPWM技术在现代串级调速中的应用研究    谭智