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管内受动运行设备自发电电源系统研究

更新时间：2020-03-27 12:58:12 大小：15M 上传用户：六3无线电查看TA发布的资源 标签：电源 下载积分：3分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

随着我国油田的相继开发，油气管道运输在我国国民经济发展中的地位日益显著。随着输油时间的增加，油气管线容易产生损伤和缺陷，发生油气泄漏事故，这不仅会影响油田的正常生产，还会造成地面环境污染，引发生态灾难。因此管道运输安全问题在社会上引起了广泛关注。管道检测是针对目前管道最可靠的检测方法，是管道运输安全的重要保障。管道检测设备电源系统作为整个检测器的核心部分，承担着对检测装置供电的重要任务。它供电稳定、安全并且持续时间长，能为检测器在管道中的检测运行提供更可靠的基础，对于减少国家经济损失、保护自然环境和人身财产安全有着重要的现实意义。

  鉴于现有的管内运行设备电源系统稳压性能差、电能持续输出能力低等缺点，本文提出一种新型设计方案:采用相互独立的芯片作为稳压芯片，避免由于阻值精度低，输出功率有限等原因造成其稳压性能差;并且提出了一种能够应用在管内受动运行设备上的自发电装置，为检测器提供可持续的电能，保证其能够长时间、长距离的工作;此外对于设计的自发电装置输出电压进行模糊PID控制的脉宽调制(PWM)，保证对蓄电池和负载的稳压控制。

  本文主要内容共四方面:第一，对目前现有的运行设备在检测方面上提出电压值的需求分析，并通过仿真和实验设计相对稳定、可靠的稳压电路;第二，设计两种自发电装置:叶轮发电装置和压电式发电装置，并利用Simulink对发电输出电压进行仿真;第三，采用AVR单片机作为整个电源系统的核心控制芯片，并且设计其外围相关电路和内部软件流程。第四，研究模糊PID算法控制自发电装置Buck电路的PWM脉宽调制。

  本系统集自发电、稳压和蓄电池检测等多功能于一身，通过将流体动能转换为运行设备的电能为后续检测工作提供持续可靠的供电基础。基于管内受动运行设备的相关需求，本系统预计可实现低于千分之五的纹波稳压电源，以及可持续20小时的管道内运行及检测工作。

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