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　　種同步發電機微機勵磁裝置的研制王心遠，崔玉龍，孫建廣數字觸發等電路本裝置實際運疔穩定，證明設計合理可靠性高在當前我國的電力系統中運行著大量的同步發電機組勵磁系統對于維護機組的安全運行和電網穩定所起的作用越來越受到人們的重枧而現在運行的勵磁裝置，有著不同的優缺點總體上，微機勵磁裝置在電力系統中所的比例在逐年上升為滿足大呈中小咐同步發電機機勵磁系統技術改造的需求，設計了種采用，片機和，擬激字電路相結合的勵磁裝置，己經成功應閩某廠5 000步發電機上，經過多次，停機考驗，運行安全可沿，取得了較好的經濟效益，1基本組成在勵磁裝置的發，過程中，過了山最初的磁性元卞調節肩分立元件或大規模集成電路，最終是現在普遍應的微機勵磁裝覽但人體上采叫從測量給企調節到觸發級的雙通道硬件基本上完全相同的冗余結構。這樣單通道結構的性能和可靠性定程度上代了整體勵磁裝置微機勵磁調節器具有系統功能強大軟件編程靈活配置多樣等優點。但是在某些中小型機組的應也存在些不盡人5之處。如硬件電路復雜抗干擾能力較低，這固然叮以靠提高硬件電路設計的集成度來解決，卻會增加系統的成本用微機來究成控制規律的數字算法和大景的數據采集運算，也會降低系統的調節速度和，能，大成本考慮到用戶的從掌掘和維護，以及裝置整體的完善和適用，研制了這種適用于中小型機組的靜止勵磁裝置。它的單通道結構僅僅由開關量接口單元，送小元柬空制單元計線路板組成其中測試變送中兒和拽制電元各由個8位單幾機為核心，可以編程設定為壚發電機電壓調節方式，即，或扮勵磁電流調節方式，即只閣1為述單訕逍結構的祜止勵磁裝置原理框，收稿日期200心09之責任編輯陳書欣量及變比由機組參數決定。1為接于發電機出口的相電壓互感器，了人為接于發電機人相的電流互感器功率回路采用相全控晶閘管整流方式同步信號取自勵磁變壓器次側采用肘電流傳感器測量發電機的勵磁電流。肘尺為發電機滅磁開關滅磁方式為在正常停機時采用相全控橋逆變，在事故狀態下為跳滅磁開關滅磁，為線性滅磁電阻。起勵回路取自廠用交流或直流電源。

　　與遠方控制設備之間的多路控制指令與輸出信號的轉換與隔離每路均由光耦和工作于開關方式的功率肘031組成這與常規應用的繼電器比較，具有體積小電壽命長及可靠性高的優點尤其是MOSFET的功耗極低，使得整個單元不存在發熱問。

　　測量變送單元的核心為片，冗16074單片機它內部為哈佛作沿結構，具有分離的程序存儲器和數據存儲器，采用兩級流水線指令取數據和執行，運行速度怏在硬件上有8路8位，轉換引腳和兩路位，肘輸出，適合作為數據的測量與轉換該單元的模擬電路部分實現發電機定子電壓，頻率，勵磁電流有功功率戶，無功功率2的測量，轉換為設計的標幺值，同時勵磁電流，有功功率，無功功率被單片機采集，經過內部的軟件運算實現過勵和欠勵限制，通過哪肘引腳分別輸出，經過濾波電路變換為相應的限制信號電壓，疊加到，調節器實現同時單片機還按照開關量10接口單元傳遞的控制信號實現高精度的給定值發生器。

　　控制單元的主要功能包括實現發電機定子電壓和勵磁電流的，閉環調節，同步信號的濾波和鎖相變換，以及由MCS8031單片機與外接器件2764ADC0804等實現的數字觸發器和脈沖形成及放大電路。該單元還完成數碼顯的接口控制。

　　控制邏輯就可以實現通常所講的雙通道結構，而且每通道都可以單獨配置為人只或人尺工作方式。

　　2主要功能的實現原理2.1發電機有功功率只無功功率0的測量在微機勵磁裝置中，有功功率戶與無功功率2的測量有直流采樣與交流采樣兩種方法。交流采樣般是在每周期內對同相的發電機定子電壓和定子電流進行多點采樣，然后按照定間長等缺點。采用直流采樣基本上不占用單片機的時間，能夠滿足勵磁裝置的需要。

　　2為測量發電機戶與0的電路原理框和相應波形。

　　在2中，左面為各點對應關系波形右面為電路原理框，為發電機人相電壓，人為發電機人相電流，認為發電機隊線電壓，為功率因數角。為測量有功功率戶時調制后的波王心遠等種同步發電機微機勵磁裝置的研制經過放大變換再送到隨后電子開關的輸入，認。

　　先經過過岑比較器得到兩個互相反相的信號，控制電子，關從而使人相電流在坷個線電壓的周期內按照定角度以同相和反相兩種工作式，與后級的運算放大器協調工作。最后得到，點的經過調制的波形潘經過低通濾波器變換為反映波形平均值的平泔直流電壓，它與發電機無功功率2符合定的比例關系。下1飛2測量發電機尸2的電路原理框ThetestingcircuitfoiPandQ，f同理，在發電機有功功率尸的測量中，區別僅在于屯了開關的，制信號由線電壓先經過滯后90的移相環1再去由過零比較器產生為保證在發電機頻率變化時的準確相移角度移相環節由0觸03器件4046鎖相環實現此時經過調制后的波形2的認下式為計算波形平均位的公式。

　　2.2模擬pm調節器采1模擬電路實現調節1有技術成熟調試簡單直觀容易掌握等優點。尤其是在中小型發電機組的應用。不像數字，那樣要求較高的理論水平。3為在本裝置上使用的，0電路原理框，反饋值，6+為由給定值發生器來的與6反極性過勵輸入irj，工作時模擬，的輸出電壓認經過模數轉換電路人000804后，變為與隊的電壓范圍相對應電路中，決定發電機電壓調節精度的靜態放大倍數通過改變電阻1現電位器決定積分時間常數，心電位器決記積分增益，電覲瓜電容，1決定微分，間常數與增，這些參數均町羊。獨整定，七個影響，既以捉高凋節精度，義可以獲以滿。的動態響應再與給定電壓枳分環節配合能實現發電機的平穩零起升，2.3數字給定電路給定值發卞器對尸個勵磁裝置來講滑動觸點容易接觸以及不，合頻繁調節的場合而采用大規模數字電路又存在線路復雜及計靈活仲較羌問為此設計了山關國胃公司推出的數控電位器芯片，9241與觸，出1公司的單片機，6，4依靠兩線制120串行總線通訊，同時輔助以模擬電路組合實現的給定值發生器。借助單片機的軟件能夠實現可編程功能，采用片9241來滿足對給定值發生器的高精度步長要求，模擬電路的姐合使這種設訃方案具有辱搜，2撒輸益膃謝灣通私，6伽坦。，此趾，哪。4碑8微661.邱01芯片的引腳連線，其他與此相似，9241為非易失性數控電位器芯片。每片內包括個可單獨尋址與訪問的電位器。每個芯片以化總線與單片機通訊，接受控制。其中3線控制數據傳送的進秤，1線傳送具體的數據和狀態碼。另外每片內標號為人0，地址，4址，采純軟件的方法，可以4數字給定電路原理框硬件大大簡化。同1芯片內的個屯位器以串聯方式工作，全部叫個芯片以并聯方式工作，所，芯片的滑動端均連接到同相加法器的輸入，得到給定值電壓輸出，再經過級反相后得到反極性輸出電壓給定值發生器的精度達到總步長不小于1000單片機接受開關量接口單元來的控制信號，通過總線控制輸出直流電壓的變化。另外0口外接8位撥碼開關，可設定給定值發生器的復位伉與變化速度。常規設訃中廣泛采精密多圈屯位器或由數字集成電路組合實現。

　　機械電位器的工作不穩定可靠性低，2.4數字觸發器在晶閘管整流電路中，觸發脈沖是保證裝畀正常穩定運行的關鍵，采用相令控橋作為勵磁裝置中的主回路方式時，要求雙窄脈沖或寬脈沖。考慮到脈沖變壓器的體積，般采用雙窄脈沖。

　　它由積分電容的充放電得出定電角度的脈沖，經過放大后觸發晶閘管。般還要附加脈沖監測電路這些均導致電路復雜，降低可兌忡。為此，設計了由厘，犯031爭片機為核心的數字觸發器。5為電路原理框到的同步電佧信號。1先經過帶通濾波屯路，消除了晶閘管整流電路工作時，對步電吒波形影響形成的畸變，保證廣，兜淖既啡舷唷8沒方諫瓚ǖ鬧行鈉德視，勵磁電源致，對丁靜止勵磁為50出然后山后級的鎖相環屯路4046和分頻電路4040以到鎖定于電源頻率的中斷邏輯控制信號和倍頻信號。中斷邏輯控制信號為與電源頻率致的方波，引入單片機8031的外部中斷輸入端取作為同步認相信號。2倍頻信號為脈沖形成，人數字觸發器原理框芯片的輸出引入廠機的計數器輸入端義在軟件中通過對該信號訃數的乃式來控制觸發脈沖移相角，在設計取= 768，觸發精度以控制在5之內，調節產生的控制電壓認經人0，804轉換后，被單片機讀入作為每次計數的根據晶閘管所需的六路相控觸發脈沖由單片機的只口輸出為90的寬脈沖信號，在脈沖形成與放大環節中與倍頻信號疊加，經過級MOSFET放大后直接觸發晶閘管。由于采用了高頻觸發脈沖調制，頻率大約為3.8kHz，脈沖變壓器的體積和電感量很小，就減少了它的漏抗，提高了脈沖的陡度和幅值，且電路很簡單，可以不考慮附加脈沖監測環3結論采用成熟的模擬與數卞電路，結介單片機的高度集成化與軟件的靈活性研制的這種微機勵磁裝置，具有功能完善，控制精度高，硬件電路可靠及調試維護簡單等優點，并且該裝置己經在現場長期穩定運行，達到了預期的設計要農1樊俊。同步發電機半導體勵磁原理北京水利電力出版社，1991上接第39頁采陽形燃汕預熱器，由于異形凹槽旋流管其換熱能力是相同光滑管的2 03.5倍，可以大幅度地減少換熱設谷的傳熱面積和縮小體枳膺低金屬材料尤其是銅管材的消耗洇此采用旋流符適提傳熱效中。的效技術途徑。

　　旋流管及其旋流管式換熱器，是高效換熱和節能的新技術產品，可廣泛用于石油化工動兒個尤船舶等工業生產領域比較廣闊的應用前，1I華南工學院化工熱過程研宄室。軋槽管傳熱與流體阻力的研宄。化學工程，1980，5214.2崔海亭。高效異型強化管的研宄現狀及發展方向。石油機械，1999，277450.3姚仲鵬，王瑞君，張習軍。傳熱學刖。北京北京理工大學出版社，1995713.