[实用新型]微机发电机励磁控制装置

说明书

本实用新型属于对发电机、调相机的励磁回路电流进行自动手动调节、监视、显示设备。

目前，我国大多数发电机励磁系统的控制采用礠放大器构成的相复励装置，其体积大，成本高，维护工作较繁琐.从80年代初，我国研制出晶体管发电机励磁控制装置，但由于晶体管元件的分散性和用分立元件组成的单元电路所需元件较多，因而，晶体管发电机励磁装置的可靠性较差，成本较高，体积较大.80年代末，我国研制出集成电路发电机励磁控制装置，改善了系统的可靠性，缩小了体积，但是，系统成本较高，系统的人机接口不理想，不具备事故记录功能，自检功能不够齐全。

本实用新型的任务在于克服晶体管、集成电路构成的发电机励磁装置不足，而设计一种微机智能型发电机励磁控制装置，该装置不但适用于发电机励磁控制、监视、显示、事故记录，还可应用于变电站调相机组励磁，进行无功补偿.并且功能齐全、性能稳定，操作和安装简便、体积小。

本实用新型为上述任务的完成，是通过下述方式实现的：

微机发电机励磁控制装置主要结构有外壳、面板、背板、电子电路。如图一所示，外壳的面板上装有定值、实时电压，电流显示数码管(1)，不断电电源显示(2)，励磁正常显示(3)，功率故障显示(4)，低励过励显示(5)，低压断线显示(6)，低频显示(7)，过流显示(8)，给定电压、系统电压显示(9)，手动显示(10)，键盘(11)，其中包括给定键(11a)，给定上升键(11b)，给定下降键(11c)，故障复位键(11d)，手动、自动键(11e)，手动上升键(11f)，手动下降键(11g)，备用键(11h)，系统复位键(11i)，在位置(12a)处有“电流变送器”字样，在位置(12b)处有“电压变送处”字样，在位置(12c)处有“可编程励磁调节器”字样。

外壳的背板上装有微机发电机励磁控制装置的接线端子，它们分别为电压互感器(173伏组)A相电压输入(13)、(14)，C相电压输入(15)、(16)；电压互感器(100伏组)A相电压输入(17)、(18)，C相电压输入(19)、(20)，励磁直流输出电流检测输入(21)、(22)，励磁交流电流检测输入(23)、(24)，励磁频率检测输入(25)、(26)，励磁装置脉冲宽度调节(称PWM)功率输出(27)、(28)，励磁装置强励输出(29)、(30)，励磁装置故障总发信输出(31)、(32)。

壳体内装高性能微机可编程控制电路，如图4.1，4.2，4.3所示，电路组成如下：a.控制电路；b.检测电路；c.PWM功率驱动电路；d.发光二极管(3)-(10)显示电路，e.键盘、显示电路，f.故障发信输出和强励输出电路。

a.控制电路：由高性能准16位工业级CPU(U1)，地址锁存U2、U3，数据和指令存储器U4(EFPRAM)，地址译码器U14组成.U1的地址线与U2、U3联接，U1的数据线与U4的数据线联接，U2、U3的地址输出线与U4的地址线联接，U14的地址译码输出联接至U4、U1的读、写信号线与U4联接。

b.检测电路：分别由电压检测电路、电流检测电路、频率检测电路组成.电压检测电路由发电机高压侧互感器输出(100伏和173伏)送至外壳的背板，本装置将此电压再经过电压互感器变换成0～10伏信号，经整流、滤波、电位器分压获得0～5伏的直流信号，送至模拟开关U7，由U7送至CPU(U1).电流检测电路由励磁侧的电流互感器输出(0～5安)送至外壳的背板，本装置将此电流再经过电流互感器变换成0～10mA信号，电流变电压电阻、整流、滤波、电位器分压获得0～5伏的直流信号，送至模拟开关U7，由U7送至CPU(U1).频率检测电路在本装置内的电压互感器上取电压输入信号，经U9：B构成的比较器获得方波信号，此方波信号经光电隔离U10送到1。

c.PWM功率驱动电路：由U1产生的PWM信号，经U8：E放大，U12光电隔离，复合三极管M1，M2驱动控制励磁电流。

d.发光二极管(3)-(10)显示电路；U5为本控制装置的输入输出并行口，U5数据读、写线接U1，片选线接U14，U5的C口通过电阻接发光二极管(3)-(10)。

e.键盘、显示电路：由U6、U17、U18、U19、U20、键盘、数码管等组成，U6的数据读、写控制线接U1，U14的地址译码输出接U6，U6的输出接U17、U18、U19、U20的输入，U17、U18、U19、U20的输出分别驱动七段数码管.键盘接成行、列键方式，接U6的键盘扫描输入线。