【摘 要】
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在分析了传统的柴油机低温启动措施优缺点的基础上,本文提出了一种利用感应加热的方式来解决柴油机低温启动的方法。具体实现就是在机车启动前将低温柴油预热到一定温度,改善由
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在分析了传统的柴油机低温启动措施优缺点的基础上,本文提出了一种利用感应加热的方式来解决柴油机低温启动的方法。具体实现就是在机车启动前将低温柴油预热到一定温度,改善由于柴油温度低给正常启动带来的问题。在感应加热原有技术的基础上研究了一种适合于机车的感应加热电源。针对机车柴油预热实际应用的需要,认真对电源的各个部分进行了分析研究,给出了适于柴油预热感应电源的结构、具体的控制方法和实现的途径。
本文首先研究了加热主电路, 通过对加热领域常用的几种逆变电路拓扑结构的研究分析,确定了全桥逆变结构,并选用电压型逆变器作为功率主电路的拓扑。详细分析了串联谐振、并联谐振逆变器的原理,根据两者特点结合本电源可靠工作的实际需要,确定选取串联负载谐振,为电力电子器件创造了软开关环境。在主电路中加入有源缓冲电路为移相调功方式下滞后臂创造软开关环境。详细分析了电源主电路和系统各组成部分器件的参数计算和选取。
然后研究了电源的控制方法和设计实现。利用DSP的PWM模块实现占空比和频率可调的触发脉冲的输出,保持器件开关频率和负载谐振频率的一致。提出了现场控制和远程控制两种方法,利用成熟的GSM网络的SMS消息服务功能实现预热系统的远程控制,进行了无线终端的设计、制作和与控制器的通信调试,在设计DSP应用系统时,采用了有效的技术措施,既省略了编码间相互转换节约了处理器的硬件资源,又保证了数据的保密性和数据信息的可靠性。阐述了短消息的流程和消息编码方案,并利用手机与无线终端实现了通信测试。设计了控制电路、驱动电路、保护电路以及反馈电路等。
主电路的设计和控制的实现通过了仿真和部分试验。在SIMULINK环境中主电路工作的仿真结果和部分试验都证明了本文设计的合理和分析的正确。本文的研究工作,对国民经济各部门广泛应用的柴油机车预热的自动化控制实现有一定的实际参考价值。
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