[实用新型]实用型双CPU同步发电机励磁调节器

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力自动化技术领域，具体为一种实用型双CPU同步发电机励磁调节器。

背景技术

在同步发电机发电系统中，励磁系统是发电机稳定运行和供电的核心；随着电力电子技术和大规模集成电路的发展，数字式励磁调节器以其较强逻辑运算能力和软件设计的灵活性，逐渐取代了传统的半导体式励磁调节器，使得供电质量得到了大幅度提升，同时也对励磁装置的本身性能和可靠性提出了更高要求。调节器提供同步发电机正常运行时从空载到过载、电网电压突然下降时的快速强励来稳定系统；以及发电机内部短路故障时，能迅速灭磁，使得故障局限在最小范围内，同时能满足机组并网时无功负荷调差控制等。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题在于提供一种实用型双CPU同步发电机励磁调节器，以解决上述背景技术中的缺点。

本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

实用型双CPU同步发电机励磁调节器，包括数字信号处理器（Digital Signal Processing，简称DSP）、控制器、信号采集电路、掉电保护电路、电压互感器、电流互感器、电压调理器、电流调理器、直流调理器、晶闸管、电源与功率驱动电路；其中，信号采集电路包括励磁电压采样电路、励磁电流采样电路、机端电压采样电路、机端电流采样电路，机端电压采样电路和机端电流采样电路分别与同步发电机连接；掉电保护电路与晶闸管连接，晶闸管上连接有直流调理器和电源与功率驱动电路，励磁电压采样电路和励磁电流采样电路分别与直流调理器及DSP连接；电源与功率驱动电路与DSP连接，控制器与DSP连接；电压调理器与电压互感器串联后与同步发电机连接，电流互感器与电流调理器串联后与同步发电机连接；另外，控制器上还设置有LCD显示电路和键盘。

在本实用新型中，DSP包括数模转换器(Digital to analog conversion ，简称ADC)、事件管理器、串行外设接口(Serial peripheral interface，简称SPI)、串行通信接口(Serial communication interface，简称SCI)、PWM(Pulse-Width Modulation ，脉宽调变)移相触发器。

在本实用新型中，掉电保护电路包括灭磁回路、阻容保护电路及起励回路，其中，起励回路包括起励断路器。

在本实用新型中，DSP内设置有RS-485通信模块，DSP通过RS-485通信模块与上位机连接，便于上位机管理。

在本实用新型中，DSP为TMS320LF2407A芯片；主要负责数据采集处理和各种逻辑信号判断，移相脉冲产生等。

    在本实用新型中，控制器所为外扩MCS-51单片机，控制器辅助DSP，用于低速的键盘处理及LCD显示电路显示，控制器与DSP之间采用串行口SCI通信。

在本实用新型中，掉电保护电路还设置有掉电存储器，具有在线修改参数的功能。

在本实用新型中，键盘与LCD显示电路，用于与上位机交换数据。

在本实用新型中，电源与功率驱动电路，供给DSP等低压芯片的3.3V电源、+5V电源以及驱动电路的12V电源。

在本实用新型中，DSP包括捕获单元CAP1引脚及CAP3引脚。

在本实用新型中，励磁系统首先采用同步发电机剩磁启动，若启动不成功投入起励电源，机端电压达到65%额定值时，断开起励回路，励磁系统经电压互感器和电流互感器采取发电机机端三相电压、电流，并经电压调理器和电流点力气进行信号调理和带通滤波之后，转化为0~3.3V工频信号输入DSP中ADC内进行数字滤波，DSP根据交流同步采样的结果，进行PID运算导出触发角α，输入PWM移相触发器产生高精度的PWM移相脉冲信号，显示信息通过控制器进行LCD显示，同时输出相关警告信息，启动灭磁回路或启用备用通道等。PWM移相脉冲信号经过电源与功率驱动电路后，触发晶闸管整流桥，控制励磁电流的大小，稳定输出机端电压，形成闭环励磁调节系统。

有益效果：本实用新型通过采用双CPU同步调节励磁系统，较之目前广泛使用的单片机型励磁控制器具有运算速度快、集成度高、网络互连能力强、可靠性高的优点，满足同步发电机正常运行时从空载到过载、电网电压突然下降时的快速强励响应比，以及发电机内部短路故障时，能迅速灭磁，使得故障局限在最小范围内，实现机组并网时无功负荷调差控制。

附图说明

图1为本实用新型较佳实施例的结构示意图。

具体实施方式