商用中央空调的电参数监测系统设计

发布时间：2017-05-06 17:20

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【摘要】：商用中央空调测试实验室需要经常对不同型号的机型进行相关的测试实验,例如:压缩机性能测试、风机性能测试、空调管道疲劳测试、空调启停时以及平稳运行状态下整机的电参数测试等,但针对空调运行时压缩机和风机的电参数测试尚未受到重视。压缩机和风机均属于非线性负载,加之它们的控制电路复杂,含有大量的非线性元器件,这些都会对电网的电能质量产生影响,尤其是使谐波畸变程度增加,空调在启动或稳定运行时,都可能会有产生电流突变现象。分析商用中央空调内部的压缩机或风机的电压谐波或电流谐波,防止谐波危害,对空调运行中出现的突变电压、电流波形及时录取,以利于研发人员进一步分析数据,采取相应的预防措施。所以对商用中央空调的电参数进行实时监测十分必要。商用中央空调电参数监测系统的设计基于虚拟仪器(Virtual Instrument,VI)技术,软件与硬件合理搭配,设计合理的监测系统。根据需要,硬件部分主要选用电压采集模块NI 9205、单槽以太网机箱NI cDAQ-9181和电压、电流传感器等,软件部分采用图像化编辑软件LabVIEW(Laboratory Virtual Instrumentation Engineering Workbench,实验室虚拟仪器工程平台)。硬件9205、9181以及软件LabVIEW都是来自于美国国家仪器有限公司(National Instruments,简称NI)。此监测系统能够同时对空调的整机电压、电流实时监测,对多台压缩机和风机的电流进行实时监测,同时监测功率、三相不平衡以及对谐波进行分析。对电压电流实时监测的同时,可对其波形进行手动录波或定时录波。此外,一些发达国家的商用中央空调,在出厂的时候对剩余电流这一指标亦有标注,而国内的商用中央空调在剩余电流测试方面处于尝试阶段,剩余电流这一参数,能反映出空调内部线路的设计质量,从另一方便反应了产品质量,同时对电气安装人员在为空调选择剩余电流保护装置时提供参考依据。所以在商用中央空调电参数监测系统设计时,为剩余电流测试准备了一个测试通道,可用于商用中央空调整机剩余电流的测量。
【关键词】：商用中央空调 电参数 虚拟仪器 剩余电流
【学位授予单位】：五邑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB657.2;TP274
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-11
• 1.1 课题来源及研究背景8
• 1.2 电参数测试仪发展史8-9
• 1.3 本课题主要内容9-11
• 第二章 电参数介绍11-21
• 2.1 电参数定义的发展11
• 2.2 传统主要电参数定义11-13
• 2.3 非正弦不平衡情况下的电参数定义13-21
• 2.3.1 三相正弦不平衡时的电参数13-15
• 2.3.2 算术视在功率、矢量视在功率和等效视在功率15-20
• 2.3.3 三相非正弦不平衡系统的电参数20-21
• 第三章 数据采集系统的设计21-29
• 3.1 常见数据采集系统的结构21-23
• 3.2 基于虚拟仪器的数据采集系统23-25
• 3.3 数据采集系统的选取25
• 3.4 数据采集系统硬件的选择25-29
• 第四章 商用中央空调电参数测量29-39
• 4.1 基本电参数的测量29-31
• 4.1.1 电压与电流rms值计算29-30
• 4.1.2 功率计算30-31
• 4.2 谐波失真分析31-33
• 4.2.1 商用中央空调电力系统中谐波产生的原因31
• 4.2.2 谐波的特征量31-32
• 4.2.3 谐波的分析32-33
• 4.3 剩余电流测量33-35
• 4.3.1 剩余电流介绍33-34
• 4.3.2 剩余电流测量原理34-35
• 4.3.3 剩余电流测试35
• 4.4 三相不平衡分析35-39
• 4.4.1 三相不平衡的概念及其对商用中央空调影响35-36
• 4.4.2 三相不平衡度计算方法36-37
• 4.4.3 三相不平衡度测量37-39
• 第五章 系统软件设计39-51
• 5.1 LABVIEW软件简介39
• 5.2 软件系统设计模式39-41
• 5.3 软件系统各模块设计与介绍41-50
• 5.3.1 数据采集与数据转换模块41-42
• 5.3.2 数据自动存储模块与环形数据存储器42-44
• 5.3.3 波形显示与基本电参数RMS值显示模块44-45
• 5.3.4 谐波分析模块45-46
• 5.3.5 功率与三相不平衡度显示模块46-47
• 5.3.6 录波模块及监测系统前面板设计47-50
• 5.3.7 历史数据查看模块50
• 5.4 软件系统总程序框图50-51
• 第六章 测试结果验证51-55
• 6.1 波形显示对比51
• 6.2 基本电参数测量对比51-52
• 6.3 谐波分析结果对比52-53
• 6.4 剩余电流测试结果对比53-55
• 第七章 结论与展望55-57
• 7.1 结论55-56
• 7.2 展望56-57
• 参考文献57-60
• 攻读学位期间发表论文60-61
• 致谢61

【参考文献】

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1 王彦文;白树斌;郑淳;王文涛;张艳平;;电子式与电磁式电流互感器的差异及其应用[J];电气应用;2012年11期

2 王炜;程控放大器及其典型应用的实例[J];光学精密工程;1998年02期

3 刘俊;戴本祁;王之悦;;基于小波和短时傅里叶变换的电网谐波分析[J];继电器;2007年23期

4 林海雪;;电能质量国家标准系列讲座 第3讲 公用电网谐波标准[J];建筑电气;2011年06期

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1 白三中;电力参数测量分析仪研究[D];四川大学;2006年

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本文编号：348831