小型海流机功率特性测试系统设计研究

发布时间：2023-11-15 17:50

　　随着我国对海洋资源的开发,越来越多的海洋探测设备工作在海底,使用高能蓄电池等供电设备已经无法满足海洋探测设备的耗电需求,开发利用海洋能成为新的目标。海流机是海洋能利用领域的一个重要部分,海流机可为水下设备提供源源不断的能源,但目前我国的海流机研究还处于发展阶段,为促进海流机发展,验证其工作性能,从而研制一套海流机功率特性测试系统并进行试验研究。参考风力发电机组功率测试标准,制定海流机功率测试方案。海流机功率测试系统采用STC15W4K56S4作为核心处理器,以此为基础搭建硬件系统与软件系统,硬件系统采用电流、电压传感器采集海流机的电信号输出,以此得到海流机的功率输出,采用频率传感器采集海流机工作时频率,以此得到海流机工作时转速,为确保传感器采集数据的准确性,对传感器进行了标定。采用DS1302作为时间记录芯片,利用SD卡将采集到的数据进行存储,为确保海流机测试过程中可被观测,设计海面上的海流机测试指示灯。软件系统根据硬件设计了测试系统主程序、AD转换程序、时钟程序、SD卡存储程序,存储程序中利用文件系统将采集到的数据与时钟芯片记录的时间以txt文档形式存储到SD卡中,方便利用PC进行数...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 海流机研究现状
        1.2.1 国外海流机研究现状
        1.2.2 国内海流机研究现状
    1.3 功率特性测试研究现状
        1.3.1 国外功率特性测试研究现状
        1.3.2 国内功率特性测试研究现状
    1.4 国内外研究现状存在的问题与分析
    1.5 本文主要研究内容及技术路线
        1.5.1 主要研究内容
        1.5.2 技术路线
2 海流机测试系统总体要求及方案
    2.1 海流机功率特性分析
        2.1.1 海流机能量捕获方式
        2.1.2 海流流速分布情况
    2.2 海流机测试系统总体要求
    2.3 海流机功率测试系统方案
        2.3.1 海流机测试标准
        2.3.2 海流机测试方案
    2.4 待测参数分析
3 海流机功率测试系统硬件搭建
    3.1 各参数传感器选择
    3.2 传感器标定
        3.2.1 电压传感器标定
        3.2.2 电流传感器标定
        3.2.3 频率传感器标定
    3.3 测试系统主处理器
        3.3.1 单片机简介
        3.3.2 单片机选型
    3.4 测试系统各模块设计
        3.4.1 STC15W4K56S4最小系统设计
        3.4.2 时间记录电路设计
        3.4.3 存储模块电路设计
    3.5 测试系统指示灯
    3.6 测试系统硬件连接
4 测试系统软件设计
    4.1 测试系统程序开发环境
    4.2 测试系统主程序
    4.3 AD转换程序
    4.4 DS1302时钟程序
    4.5 SD卡存储程序
5 测试系统验证试验与分析
    5.1 300W永磁发电机试验
    5.2 测试系统测标定试验
        5.2.1 测试系统电压标定
        5.2.2 测试系统电流标定
        5.2.3 测试系统转速标定
    5.3 测试系统数据采集
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录
作者简介



本文编号：3864210