大型发电机励磁系统研究(1).pptVIP

　摘要 本文通过对励磁系统特点的论述，介绍了新型励磁系统的优点，尤其是在励磁系统结构、控制器和软件设计上的进步。 关键词 发电机 励磁系统 设计。 引言 大型发电机对励磁的要求： 高可靠性 先进性 功能完备 满足环境要求 制造工艺先进 测试手段先进 励磁系统研制的主要内容 控制器设计： 高可靠性：高速、低功耗、无移动部件、电磁兼容 先进性：多层网络通讯、高速采样、高精密脉冲形成、先进的嵌入式操作系统， 与外围调理模块的信号传递紧密可靠 满足环境要求：工作于宽温度范围、污染较严重场合、震动较大的场地、电磁干扰严重的地方 励磁系统研制的主要内容 控制软件设计： 高可靠性：嵌入式操作系统、可靠的软件驱动 可移植性：适应升级换代和不同的硬件平台 可维护性：模块设计，方便用户完善功能 远程维护：实现远程网络的查询 完备的控制功能 完备的调节功能 完备的限制功能 完备的保护功能 励磁系统研制的主要内容 可控硅整流专用控制器设计： 完成通讯功能 完成智能均流 完成整流柜控制 完成整流柜故障诊断 励磁系统研制的主要内容 试验手段的改造： 建立发电机数字仿真系统 建立动模调试系统 建立大功率测试系统 励磁系统研制的主要内容 可控硅整流桥冷却系统的研制： 比较各种冷却系统的优缺点 设计间接水冷系统 励磁系统研制 励磁系统的结构框图 励磁系统研制 励磁调节器是整个系统的控制中心。 励磁系统的可靠性及先进性在很大程度上取决于调节器硬件的可靠性和结构的性能。 本设计方案设计了具有A、B、C三个控制通道的励磁调节器。 A、B控制通道是从信号采集到脉冲输出完全独立的两套主调节控制通道，C通道独立具备从励磁电流信号采集到脉冲输出功能。 工作时C通道实时自动监测发电机运行工况，当A、B通道均发生故障时，C通道将完成无扰动切换，以恒励磁电流方式独立完成控制。 所有的模拟和逻辑控制，满足发电机的基本运行，减少强迫停机率，提高系统的运行可靠性。 励磁系统研制 励磁系统的分层控制 励磁系统研制 A、B通道控制器采用CompactPCI： （1）采用开放的工业标准与结构。机箱采用抗电磁干扰技术设计，具有较高的电磁兼容能力，而且抗冲击、抗震动。 （2）底板完全由无源器件组成，没有任何有源器件。为板卡提供的垂直散热系统能保证板卡安全工作。 （3）采用机箱后端走线的连接方式，非常方便板卡的插入和拔出，易于维护，极大减少了平均故障维修时间。 （4）板卡采用满足欧洲标准的2mm针孔连接器，确保连接的绝对可靠，同时支持容错冗余和板卡的带电热拔插。 （5）板卡的选择具备实用性、通用性，配置灵活且具有很强的扩展性。 励磁系统研制 电源系统： 控制器内部电源为CPS-H325电源模块，输入电压24V，电源功率250W。该电源兼容PICMG 2.11规范，采用无风扇设计；抗干扰能力强、可靠性高、可进行带电热插拔，支持N+1冗余结构；具备过电压保护、?过温度保护、短路保护和状态指示，能自恢复。 励磁系统研制 CPU模块： CPU模块为CPCI-3500A,兼容PICMG 2.0规范。采用无风扇设计，支持热插拨功能；低功耗、嵌入式CPU Pentium-MMX166/266MHz，板载RAM 256MB，数据处理效率、可靠性高；内置双USB口，两串口、一并口，板载Intel 82559 10/100Mb以太网口；一个板载144M DiskOnChip。 励磁系统研制 模拟量采样模块： 模拟量采样模块为CPCI 9112/R高速智能多功能A/D卡，它兼容PIC MG2.0规范，可以通用于CPCI总线工控机上。具备16路模拟量输入通道，12位分辨率，100kHz 的A/D采样率，板载1K FIFO存贮器，实现智能采样，满足交流采样的通道数和精度要求；具备软件触发、定时触发、外部脉冲触发等三种触发功能，适应不同的要求；2路12位D/A通道，可用于自诊断或PSS调试输出。 励磁系统研制 脉冲形成模块： 脉冲形成模块为CPCI 8554/R，32位总线的10通道定时/计数器，它兼容PIC MG2.0规范，可以通用于CPCI总线工控机上。4块板载82C54可编程芯片，满足脉冲形成的要求； 10通道16位减法计数器，8MHz系统时钟，满足移相范围和精度的要求；抗干扰滤波电路可以防止谐波的影响。 励磁系统研制 外围模块： 模拟信号处理模块信号的转换和传输送。 模拟信号变送的关键是隔离、快速和高精度。 同步信号上有很大的干扰毛刺，所以对干扰毛刺滤波和抑制是非常重要。 励磁电压和电流是含有直流分量的变量，属于高压系统，部件，电气耐压能力必须提高。 励磁系统研制 软件设计： 对微机系