亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        基于STM32的變壓器冷卻系統(tǒng)的設(shè)計及測試

        2021-10-15 09:13:46
        機(jī)械管理開發(fā) 2021年9期
        關(guān)鍵詞:變壓器單片機(jī)系統(tǒng)

        張 宇

        (晉能控股集團(tuán)大斗溝煤業(yè)公司,山西 大同 037003)

        引言

        當(dāng)今社會使用最頻繁的能量就是電能,電力變壓器是輸配電安全運行的核心,其貫穿整個傳輸電能的環(huán)節(jié):開始發(fā)電,途徑不同的輸配電器,直至用戶使用。據(jù)統(tǒng)計,90%變壓器會遇到:無法實時監(jiān)測工作狀態(tài)、高溫工作以及超大損耗等問題。本文分析了變壓器所遇到的問題,研究了變壓器新型冷卻系統(tǒng),核心是基于STM32的閉環(huán)控制回路,這個系統(tǒng)針對無法實時監(jiān)測工作狀態(tài)和高溫工作以及超大損耗等問題都得到了有效的解決,變壓器不僅可以記錄并實時顯示和監(jiān)測環(huán)境及工作參數(shù),還能保持變壓器恒溫工作于安全溫度內(nèi),不僅延長了變壓器的使用壽命,還合理地節(jié)約了資源,具有很好的推廣意義。

        1 冷卻系統(tǒng)設(shè)計方案

        1.1 選擇冷卻方式

        表1是不同冷卻方式的優(yōu)缺點。分析結(jié)果可以看出最經(jīng)濟(jì)方便的冷卻形式是加強(qiáng)油浸風(fēng)冷。所以,系統(tǒng)主要的冷卻方式是通過油浸風(fēng)冷來完成。

        表1 冷卻方式比較

        1.2 設(shè)計總體方案

        圖1是系統(tǒng)總體方案圖,執(zhí)行該步驟必須先選擇冷卻方式。

        圖1 系統(tǒng)總體方案圖

        1.3 設(shè)計模塊選型

        1.3.1 主控芯片系統(tǒng)中相當(dāng)于中央控制器作用的是芯片部位,性能好的芯片可以使系統(tǒng)快速運行,結(jié)合經(jīng)濟(jì)性因素,芯片確定了STM32F103ZET6型號,屬于ST公司的比較好的一種芯片。其ARM V7和中央處理器CPU以及處理器32位內(nèi)核架構(gòu)Cortex-M3等技術(shù)都是源于ARM英國公司,不僅成本低廉[1],而且可以實現(xiàn)接口和外設(shè)以及系統(tǒng)高速運行的不同需求,比較實惠經(jīng)濟(jì)。

        1.3.2 電機(jī)冷卻控制

        系統(tǒng)的異步電機(jī)使用的是三相交流380 V的,轉(zhuǎn)速公式的計算方程為:

        式中:s為轉(zhuǎn)差率;p為磁極對數(shù);f為供電頻率,Hz;n為電機(jī)轉(zhuǎn)速,r/min。

        表2是不同調(diào)速方式的優(yōu)缺點。比較了四種調(diào)速方式,確定了電動機(jī)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的方式是定子調(diào)壓調(diào)速。

        表2 調(diào)速方式比較

        輸入量是被輸入端接收的反饋比較量,而控制信號是由變化的輸出量中取出的,此過程就是閉環(huán)控制,當(dāng)輸入量與取出量的相位相差1 800,就是閉環(huán)控制負(fù)反饋,反饋量是電機(jī)的溫度及轉(zhuǎn)速,輸出量是風(fēng)機(jī)冷卻的輸出電壓。圖2是完整的閉環(huán)結(jié)構(gòu)控制圖。

        圖2 閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)圖

        電機(jī)運行快慢以及工作中的變壓器溫度,共同控制了電機(jī)冷卻的轉(zhuǎn)速。實際溫度比預(yù)設(shè)溫度低時,電機(jī)冷卻無需開啟;實際溫度比設(shè)定溫度高時,電機(jī)冷卻需要開啟,可以將工作中的變壓器溫度快速降低,還能對電機(jī)冷卻的實時轉(zhuǎn)速做出監(jiān)測,查看輸出值是否合適。電機(jī)冷卻的轉(zhuǎn)速是通過比例微分積分的PID來控制的,圖3是具體的控制結(jié)構(gòu)圖。

        圖3 PID控制算法控制結(jié)構(gòu)圖

        控制PID的增量式算法在自動控制理論里可以計算電機(jī)冷卻轉(zhuǎn)速的具體控制程序,式(2)是詳細(xì)的表達(dá)式:

        式中:風(fēng)機(jī)不同偏差的位置中,e(k)是第k次偏差,e(k-1)是第k-1次偏差,e(k-2)是第k-2次偏差;風(fēng)機(jī)位置時刻中,u(k)是k時刻風(fēng)機(jī)位置,u(k-1)是k-1時刻風(fēng)機(jī)位置;風(fēng)機(jī)位置的時刻差值中,△u(k)代表k及k-1風(fēng)機(jī)位置的差值;微積分常數(shù)值有q0和q1以及q2。

        1.3.3 監(jiān)測反饋量

        溫度監(jiān)測模塊DS18B20屬于系統(tǒng)里的重要模塊,變壓器的實時溫度是閉環(huán)控制反饋參量中重要的。溫度傳感芯片的傳感模塊DS18B20集信號處理集和傳感器于一體,輸出的數(shù)字信號是16位的。傳感模塊DS18B20使用單總線結(jié)構(gòu),即理想狀態(tài)下多個DS18B20模塊可以被掛載到同一總線。溫度檢測的范圍在-55~+125℃,±0.5℃的精度差和0.062 5℃的靈敏度,所以溫度監(jiān)測搭建系統(tǒng)使用的是傳感模塊DS18B20。溫度傳感器DS18B20被安裝在變壓器的進(jìn)、出油點和中心點以及接頭和外壁上,變壓器可以實現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)的整體監(jiān)測[2]。

        監(jiān)測電機(jī)運行快慢。閉環(huán)控制中電機(jī)的冷卻轉(zhuǎn)速也屬于反饋參數(shù)。當(dāng)輸出轉(zhuǎn)速與預(yù)期存在偏差或電機(jī)出現(xiàn)故障時,監(jiān)測轉(zhuǎn)速模塊可以第一時間預(yù)警并對主控芯片做出反饋,減少故障電機(jī)帶來的損耗。轉(zhuǎn)子頻率的監(jiān)測就是所需監(jiān)測的電機(jī)轉(zhuǎn)速,應(yīng)用比較器LM3931個及接插件2個即可,比較經(jīng)濟(jì)簡單。式(3)至式(7)是詳細(xì)的計算公式:

        式中:電機(jī)轉(zhuǎn)速n由五個公式結(jié)合得到測量結(jié)果;f1為電源頻率,Hz;f2為轉(zhuǎn)子頻率,Hz;我國默認(rèn)50 Hz的電源頻率;n0為同步轉(zhuǎn)速,r/min。

        1.3.4 通信模塊

        通信RS485是工業(yè)總線的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議,雙絞線是AB式的,具備良好的抗干擾性和100 Mbitls的傳輸速率最最大值,可以實現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸。變壓器要和單片機(jī)系統(tǒng)保持一定的距離,所以單片機(jī)靠RS485傳輸變壓器不同部位的溫度數(shù)據(jù)。通信方式RS485也被應(yīng)用于單片機(jī)通信及監(jiān)測電機(jī)冷卻的電源模塊。

        無線局域網(wǎng)通信Wi-Fi,是當(dāng)今社會實現(xiàn)信息無線傳輸?shù)闹饕憬莘绞剑诟采w信號的區(qū)域中可以簡單快捷的將數(shù)據(jù)上傳到網(wǎng)絡(luò),主控室的權(quán)限拿到后即可實現(xiàn)任何地點的數(shù)據(jù)查看。變壓器數(shù)據(jù)運行的傳輸以及主控室返回到單片機(jī)的通信模式都是Wi-Fi方式。

        1.3.5 電源監(jiān)測電機(jī)冷卻供電

        三相交流380 V的冷卻電機(jī)進(jìn)行供電,電源監(jiān)測添加在系統(tǒng)中,減少了電機(jī)因電源故障及缺相供電造成的非正常運行機(jī)率。電源監(jiān)測的實現(xiàn)是依據(jù)各相電壓頻率及幅值的監(jiān)測,類似于電機(jī)轉(zhuǎn)子監(jiān)測頻率的原理??偩€RS485將數(shù)據(jù)傳送回單片機(jī)后,監(jiān)測模塊對數(shù)據(jù)進(jìn)行實時分析,對不合適的電源電壓發(fā)出報警,工作人員根據(jù)提示進(jìn)行檢修。

        2 測試效果

        系統(tǒng)設(shè)計完成后,聯(lián)合變壓器某公司測試效果,檢驗現(xiàn)場運行是否達(dá)到實際需求。設(shè)定10 d的測試周期,保持不關(guān)機(jī)。每55單片機(jī)需進(jìn)行一次數(shù)據(jù)的傳輸主控終端。設(shè)定43.0℃的溫度值,需日常統(tǒng)計運行的變壓器平均溫度值,下頁表3是具體統(tǒng)計結(jié)果。

        表3 10 d時間內(nèi)變壓器運行溫度實測數(shù)據(jù) ℃

        以上分析得出,保持0.5℃以內(nèi)的誤差,總體是43.0℃左右的溫度,此時的通信結(jié)果在測試期間會較為準(zhǔn)確,可以達(dá)到現(xiàn)場需求。

        3 結(jié)論

        本文所研究的變壓器基于STM32的閉環(huán)冷卻控制系統(tǒng),可以自動調(diào)節(jié)運行電動機(jī)的冷卻系統(tǒng),主要依靠的是電機(jī)轉(zhuǎn)速冷卻系統(tǒng)的自動調(diào)節(jié)以及當(dāng)前運行的變壓器溫度。經(jīng)多次現(xiàn)場實時測驗,表明該系統(tǒng)可以實現(xiàn)調(diào)節(jié)運行中的變壓器溫度并保持恒溫工作,加強(qiáng)了冷卻系統(tǒng)運行效率。

        猜你喜歡
        變壓器單片機(jī)系統(tǒng)
        Smartflower POP 一體式光伏系統(tǒng)
        WJ-700無人機(jī)系統(tǒng)
        ZC系列無人機(jī)遙感系統(tǒng)
        北京測繪(2020年12期)2020-12-29 01:33:58
        理想變壓器的“三個不變”與“三個變”
        基于單片機(jī)的SPWM控制逆變器的設(shè)計與實現(xiàn)
        電子制作(2019年13期)2020-01-14 03:15:28
        基于單片機(jī)的層次漸變暖燈的研究
        電子制作(2019年15期)2019-08-27 01:12:10
        基于單片機(jī)的便捷式LCF測量儀
        電子制作(2019年9期)2019-05-30 09:42:02
        開關(guān)電源中高頻變壓器的設(shè)計
        連通與提升系統(tǒng)的最后一塊拼圖 Audiolab 傲立 M-DAC mini
        一種不停電更換變壓器的帶電作業(yè)法
        久久91综合国产91久久精品| 亚洲av成人片无码网站| 亚洲精品无amm毛片| 国产免费久久精品国产传媒| 熟妇的荡欲色综合亚洲| 国产偷v国产偷v亚洲偷v| 国产精品国产三级国av在线观看| av在线播放免费网站| 色欲aⅴ亚洲情无码av| 五月天精品视频在线观看| 黄 色 成 年 人 网 站免费| 国产一区二区资源在线观看| 欧美激情一区二区三区成人| 三级在线看中文字幕完整版| 久久久久久一级毛片免费无遮挡| 久久99免费精品国产| 久久久久亚洲av无码专区首| 日本丰满人妻xxxxxhd| 最新国产成人在线网站| 黄片免费观看视频播放| 日韩av午夜在线观看| 亚洲av无码一区二区乱子伦as| 日韩精品欧美激情国产一区| 久久久熟女一区二区三区| 97久久综合区小说区图片区| 欧美日韩亚洲精品瑜伽裤 | 中文字幕一区二区三区在线乱码| 久久精品国产av麻豆五月丁| 欧美日韩精品一区二区三区高清视频| 永久国产盗摄一区二区色欲| 日本在线观看一区二区视频| 最美女人体内射精一区二区 | 国产亚洲精品国产福利在线观看| 成年男女免费视频网站点播| 日韩久久无码免费毛片软件| 97无码人妻福利免费公开在线视频| 中文字幕有码高清| 国产自拍精品在线视频| 国产av一区二区三区无码野战| 小12萝8禁在线喷水观看| 亚洲又黄又大又爽毛片|