非晶合金变压器噪声主动控制系统的研究与开发

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在我国电力系统中,线路损耗大约占总发电量的7%,而变压器的损耗约占其中的1/3。随着我国节能降耗政策的不断推进,发展智能化、节能型、低噪音的变压器得到了国家的鼓励和支持,其中非晶合金变压器是采用新型导磁材料—非晶合金带材制作铁芯而成的变压器,它与硅钢片铁芯变压器相比,空载损耗下降70-80%,空载电流下降约80%,符合电网节能降耗和国家相关政策的要求,是目前节能效果最为先进,使用成本也较为合理的变压器产品。我国非晶合金变压器的研制工作开始于“七五”期间,在该领域已经有了一定的技术积累并日臻成熟,目前已居于国际领先水平。但是,与硅钢片相比,非晶合金具有磁致伸缩大、饱和磁通密度低的特点,而且非晶合金磁性能对机械应力非常敏感,不宜过度夹紧。因此,非晶合金变压器的噪声水平比硅钢片铁芯变压器高出很多,这在一定程度上影响了非晶合金变压器的推广和应用。  本文将研究一种主动控制方法来降低非晶合金变压器的噪声。本文对非晶合金变压器噪声特性、噪声主动控制策略均进行了分析和研究,在仿真的基础上,基于TMS320F28335数字控制系统进行了实验研究,验证了该噪声主动控制系统的有效性。本文的工作为该主动控制方法的进一步研究及其在噪声控制领域上的应用奠定了基础。  首先,介绍了非晶合金变压器及其噪声产生的原因,并分别用振动传感器和噪声传感器检测振动和噪声信号,对信号的特性进行了比较和分析。在此基础上,确定了变压器噪声的控制策略。  其次,基于Matlab/Simulink平台建立了自适应控制算法的仿真模型,并进行了仿真分析。  最后,基于数字信号处理器(DSP) TMS320F28335设计了该噪声主动控制实验平台,包括信号调理、振动和噪声信号的检测、作动器的驱动等相关电路。并在此实验平台上进行了实验研究,用单一频率模拟噪声验证了控制方法的可行性,并验证了自适应控制算法的有效性。
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