基于PCC的双通道励磁系统的研究与开发

摘要

随着自动控制理论和微电子技术的发展，计算机控制技术在水电站普及应用，并取得了良好的效果，积累了丰富的经验，使得水电厂综合自动化水平得到很大提高，在发电机励磁控制方面涌现了许多类型的微机励磁调节器。然而现有的微机励磁调节器大多只是在闭环控制方面利用微机取代了常规模拟式励磁调节器，在可靠性、通讯能力和人机界面等方面都远不能满足水电厂的要求。 本文在总结己有的PCC励磁调节器的基础之上，研究开发了一种基于PCC的双通道微机励磁调节器。在简要介绍了励磁系统的整体结构和工作原理的基础上，给出了以CP476为核心的双通道励磁调节器硬件和软件具体的设计和实现方法，最后对励磁调节器的可靠性进行了分析与设计。 在脉冲形成方面，直接利用PCC的TPU功能实现，不需要附加任何外围硬件，它具有结构简单紧凑，抗干扰能力强，可靠性高，且形成的六相触发脉冲严格对称；在双通道方面，励磁切换部分和双桥均流部分采用CMOS电路实现，进一步提高了切换的快速性和均流系数；在通讯方面，用CP476内部集成的CAN接口，构成可靠性极高的现场总线，确保了系统的监控功能的可靠实现；在人机界面方面，用触摸屏代替传统按键，参数设置方便、操作直观，易维护。 试验室样机实验结果表明：本文设计的硬件、软件系统具有较强的可靠性和灵活性，整体性能指标达到或优于国标，经过改进和完善，可直接在工业生产中推广应用。