一种新型电磁式智能节电装置的设计

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1、分类号TP202学位代码308学校代码10298密级GK学号3140188硕士学位论文论文题目：一种新型电磁式智能节电装置的设计作者：张欢钰专业：控制理论与控制工程研究方向：智能化仪表与控制指导教师：周国平二〇一七年六月学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下进行的研究工作所取得的，成果。尽我所知，除文中已经特别注明引用的内容和致谢的地方外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已，在文中以明确方式注明并表示感

2、谢。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者（本人签名）：法欢钱２０门年６月２日学位论文出版授权书本人及导师完全同意《中国博士学位论文全文数据库出版章程》、《中国优秀硕士学位论“”文全文数据库出版章程》（以下筒称章程，见ＷＷＷ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ），愿意将本人的学位论文提“”交中国学术期刊（光盘版）电子杂志社在《中国博士学位论文全文数据库》、《中国优秀硕士学位论文全文数据库》中全文发表和以电子、网絡形式公开出版，并同意编入ＣＮＫＩ《中国知识资源总库》，，在《中国博硕士学

3、位论文评价数据库》中使用和在互联网上传播同意“”按章程规定享受相关权益。论文密级：公开□保密（年月至年月）（保密的＃＿＿＿＿含佐企式在＿牵后左道守此你试）作者签名：珠欢李五导师签名：２〇／７年ｌ６月２曰年６月日致谢时间如白驹过隙，三年的研究生生涯眼看就要接近尾声，值此论文完成之际，谨向所有给予我关心和帮助的老师、同学及亲友致以最诚挚的谢意。首先，我要感谢我的导师周国平副教授。本文的研究工作是在周老师的悉心指导和亲切关怀下完成的。在写论文的这段期间内，我遇到了很多困难，周老师都给与

4、了我及时的帮助和热心的指导。周老师严谨细致的治学精神，一丝不苟的工作态度和大气谦和的人个魅力，使我受益匪浅，也是我今后的行动指南。此外，我还要感谢王军老师、徐磊老师和电工组的其他老师，他们在我的科研道路上给予了我宝贵的启发。同时也要感谢实验室全体同门的关心与支持，他们帮助我解决了不少在实验操作和论文撰写过程中遇到的问题。最后，我要感谢我的家人，是他们无私的爱与奉献让我能够一直走到今天，并激励我永远自强不息，奋发向上！作者：张欢钰二○一七年五月二十一日摘要我国既是电力消耗大国,同时也是电力缺乏的国家。我国电力供应

5、的短缺，催生了全民节电意识的觉醒，节电产业已迅速在我国经济领域异军突起。由于设备技术等原因，我国的电能利用效率比较低，因此提高电能利用率可以有效化解电力能源供应短缺的问题。在实际生产中，导致用电设备电能浪费的因素主要有：供电电压偏高、三相不平衡、产生谐波、功率因数低等，针对这几个方面，本课题旨在设计出一种新型的电磁式智能节电装置，该节电装置能够有效解决上述问题，提高电能利用效率，达到节电的目的。本课题通过分析国内外节电装置的发展现状和发展水平，在研究其节电原理的基础上，运用最前沿的电磁平衡调控技术，将电磁式节能

6、变压器和智能调控系统有效结合，设计出一种新型的电磁式智能节电装置。重点进行了电磁式节能变压器的线圈绕制的设计、智能调控系统的硬件设计和软件设计。在设计电磁式节能变压器方面，分析了线圈曲折接线的绕制方式及电磁平衡原理，并通过Matlab/Simulink软件，构造电磁式节能变压器模型进行仿真，仿真结果验证了该节能变压器具有平衡三相电压、电流，提高功率因数的功能。在设计智能调控系统方面，考虑到设备性能及使用成本，硬件部分采用STM32作为主控芯片，设计了电力参数采集和计量模块、时钟模块、液晶显示模块、按键输入模块、

7、数据存储模块、上位机通信模块和控制输出电压模块。在软件部分，对应每个模块进行相关的软件设计，并且为便于操作人员在后台监测智能节电装置的工作情况，使用VisualBasic设计了上位机界面。最后，对整个新型电磁式智能节电装置进行全面测试和系统分析，实验结果达到设计预期的要求，具有良好的节电节能效果。关键词：电磁平衡；节能变压器；智能调控；节电装置DesignofANewElectromagneticIntelligentPowerSavingDeviceAbstractChinaisnotonlyalargepo

8、werconsumptioncountry,butalsoacountrywithalackofelectricity.Theshortageofelectricitysupplyinourcountryawakenedthenationalenergy-savingawareness.Energy-savingindustryhasrapidlyemergedinChina'seco