发电机励磁控制器设计

论文编号:ZD600 论文字数:21569,页数:41，有外文翻译，原理图，

摘 要

    本文论述了同步发电机微机励磁装置的特点及发展现状，分析了微机励磁调节的原理和实现方法，提出了基于Intel 80C196KC的水轮发电机可控硅微机励磁控制器的设计思路，并在此基础上研究了水轮发电机可控硅微机励磁控制器的硬件系统和软件模块。
    文中较详细地论述了控制器的主要硬件结构、软件流程图和功能实现方法。控制器采用交流采样技术，降低了硬件成本，提高了动态性能；研制了以Atmel AT90S8515为核心的全数字触发回路，可靠性高、分辨率高，硬件结构简单各软件功能模块采用模块化设计方法进行设计，便于控制程序修改以及励磁控制器功能的扩充和完善。
  
关键词：励磁控制器，移相触发，控制角,可控硅
ABSTRACT

 In this paper, the feature and the development actuality of microcomputer excitation
device for synchronous electrical generator are discussed, the theory and implement method of microprocessor based excitation regulation are analysed, the design idea of excitation controller for hydroelectric generator based on microprocessor of INTEL 80C196KC are put forward, on this basis, the hardware system and software module of microprocessor based excitation controller for hydroelectric generator are developed.
    Detailed framework of the main hardware, flowcharts of the main software and their function implementating of the controller are described in the paper. For adopted alternating current sampling technique, the hardware cost are reduced, dynamic performance are improved. Digital pulse circuitry based on Atmel 90S8515 are developed with good reliability and high precision. All software function modules of the controller are programmed by module design method, in this way, modified the program and extended the functions of the controller are facility.
 
KEY WORDS: excitation controller , movable phase trigger , angle controlled, thyristor
目 录

第1章  概 述 1
1.1选题意义 1
1.2发电机励磁控制系统简述 1
1.2.1自动调节励磁电流的方法 2
1.2.2励磁控制系统的发展现状与前景 3
1.3可控硅整流原理简述 3
第2章  励磁控制器硬件电路的研究 5
2.1 硬件的总体配置 5
2.2 主控系统 7
2.2.1主控CPU选型 7
2.2.2外围扩展 8
2.2.3硬件自恢复电路 8
2.3信号输入部分 9
2.3.1模拟量输入部分 9
2.3.2脉冲输入部分 11
2.3.3开关量输入部分 12
2.4输出部分 12
2.4.1继电器报警输出 12
2.4.2脉冲触发回路 13
第3章  励磁控制器软件模块的设计 18
3. 1概 述 18
3.1.1装置的任务 18
3.1.2采用的编程语言 18
3.1.3软件的设计说明 19
3.2主控系统程序 19
3.2.1主控系统的主程序 19
3.2.2中断服务程序模块 22
3.3励磁控制器的控制算法 25
3.3.1 PID控制算法 26
3.3.2恒无功功率调节 27
3.3.3跟踪母线电压调节 27
3.3.4限制判断程序模块 28
3.3.5调差计算 30
3.4数字触发回路程序 31
3.4.1数字触发回路的主程序 31
3.4.2中断服务程序模块 32
3. 5抗干扰设计 32
第4章  设计小结 34
参考文献 35
致  谢 37