同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)作為發(fā)電機(jī)最重要的控制系統(tǒng)之一,其控制性能的優(yōu)劣既影響了發(fā)電機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定性,又直接決定著電網(wǎng)的電能質(zhì)量。隨著系統(tǒng)中電力電子設(shè)備的日益增多,電力系統(tǒng)變的愈發(fā)復(fù)雜,勵(lì)磁控制系統(tǒng)的控制算法、硬件拓?fù)湟才c之相適應(yīng)的不斷發(fā)展,因此對新型勵(lì)磁控制器的設(shè)計(jì)和研究具有重要的意義。本文介紹了勵(lì)磁系統(tǒng)對電力系統(tǒng)的作用以及勵(lì)磁控制器的工程應(yīng)用現(xiàn)狀,針對現(xiàn)有的勵(lì)磁控制器的不足提出了以自帶控制率加速器的雙核數(shù)字信號處理器(DSP)芯片TMS320F28377D作為控制核心的新型勵(lì)磁控制器的設(shè)計(jì)方案。首先通過比較工程應(yīng)用中的不同類型的勵(lì)磁系統(tǒng)以及其整流方式,選定采用結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定可靠的靜止可控硅自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)作為研究對象。采用PID調(diào)節(jié)及電力系統(tǒng)穩(wěn)定器(PSS)附加控制的控制方案,以改善快速勵(lì)磁系統(tǒng)的相位滯后特性,提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。然后根據(jù)相關(guān)規(guī)程對勵(lì)磁控制器應(yīng)具備的功能和性能要求完成了勵(lì)磁控制器的硬件電路及程序設(shè)計(jì)。最后基于試制樣機(jī),在5 kW同步發(fā)電機(jī)經(jīng)模擬線路并網(wǎng)的單機(jī)無窮大系統(tǒng)平臺上完成靜態(tài)、動(dòng)態(tài)試驗(yàn)及PSS試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明,課題研制的勵(lì)磁控制器的硬件及軟件部分設(shè)計(jì)方案正確,性能指標(biāo)達(dá)到并優(yōu)于國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。
【學(xué)位單位】：廣西大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TM341
【部分圖文】：

調(diào)節(jié)精度；擁有較快的響應(yīng)速度；并且其工作過程中上、下橋臂的晶閘管都是靠觸發(fā)脈??沖來進(jìn)行換流，不會出現(xiàn)晶閘管失控現(xiàn)象，所以本課題設(shè)計(jì)的勵(lì)磁系統(tǒng)中整流電路釆用??三相橋式全控整流。三相橋式全控整流橋的電路圖如圖２－３所示：??ＶＴ１?ＶＴ３?ＶＴ５??—ｒ?—ｒ??Ｌ＼?Ｌ＼?Ｌ＼?ｌｄ＇ｒ???１?Ｔ??０＿＿＿＿Ｌｒｖｗ＾?＿??〇?１?ｒｗｖＶｊ?ｎ?＿ｒｒ＾ｎｒ＼??＜??０＿＿＿Ｃ／ｖｖｖ＞￣?Ｌ／ｗｖ＾?Ｉ?Ｔ??—ｒ??本本本??ＶＴ４?ＶＴ６?ＶＴ２??圖２－３三相橋式全控整流電路??Ｆｉｇ．２－３?Ｔｈｒｅｅ－ｐｈａｓｅ?ｆｕｌｌ－ｂｒｉｄｇｅ?ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ?ｒｅｃｔｉｆｉｅｒ??三相橋式全控整流橋上橋臂中的可控硅ＶＴ１、ＶＴ３、ＶＴ５為共陰極連接，下橋臂中??的可控硅ＶＴ２、ＶＴ４、ＶＴ６為共陽極連接。上、下橋臂的兩組晶閘管必須同時(shí)各有一個(gè)??晶閘管導(dǎo)通，電路才能構(gòu)成回路正常工作。全控橋中６個(gè)晶閘管的導(dǎo)通順序?yàn)椋郑裕薄??ＶＴ２、ＶＴ３、ＶＴ４、ＶＴ５、ＶＴ６，它們的觸發(fā)脈沖相位依次相差６０°。其輸入與輸出的??關(guān)系滿足公式２－１和２－２：??（１）

３．２．２處理器功能模塊劃分??處理器芯片確定后，根據(jù)其片上的集成資源ｅＣＡＰ、ｅＱＥＰ、ＡＤＣ、ＳＣＩ等，將勵(lì)磁??控制器需要實(shí)現(xiàn)的功能劃分到相應(yīng)的資源模塊，劃分結(jié)果如圖３－１所示：??ＦＬＡＳＨ????５?ｃ：?ｊ???＾隔?ｓ大????Ｉ???開孝■信?ＧＰＩＯ?ＧＰＩＯ?：?＾??萬入?；／?Ｉ??——－］／?號輸出??￣￣???ＴＭＳ３２０Ｆ２８３７７Ｄ?ＴｒｉＡ?！?ｉ??ｌｉｌｔ?＝＾＞ｅｃＡｐ?人機(jī)父互

?基于ＴＭＳ３２０Ｆ２８３７７Ｄ的同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制器的研究??塊。具體的設(shè)計(jì)思路和流程如圖３－３所７Ｋ?：??待測量?？?ｒｔ３ａ?｜運(yùn)放采樣?＇電壓偏?＾濾波電?１電壓鉗?｜?ＡＤＣ模??交Ｓｉ廣＞?傳感器一＾及放ｉ?ｈ置一叫ｉ?一＊１?５?ｎ＂塊??圖３－３交流量采集電路框圖??Ｆｉｇ．３－３?Ｂｌｏｃｋ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ＡＣ?ｖｏｌｕｍｅ?ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ?ｃｉｒｃｕｉｔ??設(shè)計(jì)得到的交流量調(diào)理電路原理圖如圖３－４所示，其中運(yùn)算放大器Ｕ３０２用來進(jìn)行??前級采樣和放大，運(yùn)算放大器Ｕ３０３用來進(jìn)行電壓偏置，將電壓信號抬高１．５Ｖ，運(yùn)算放??大器Ｕ３０４結(jié)合電阻和電容組成濾波電路，濾除交流信號中的諧波信號，最后兩個(gè)雙向??二極管為電壓鉗位作用，防止發(fā)電機(jī)在過壓、過流情況下，輸入到ＡＤＣ模塊的信號電??壓過尚，損壞ＡＤＣ模塊。??????－＝－?３Ｖ??￣Ｉ－?－１２?Ｖ?＋１２Ｖ??Ｔ?＋１２Ｖ?—??Ｉ??—＾?Ｉ?Ｔ３?０２?＾?Ｉ?＾?Ｕ３０２?丁?卜?Ｄ３０５??「ｔＵ）?＞?＇?（―３?—＼?８?卜?Ｖ３０４?Ｊ?Ｚ??Ｄ?Ｃ?Ｉ?３?ｒＶ?／￣?Ｕ３０３?２?＼??，?ｖ?２?Ｗ?３?２?＾￣＂Ｗ＇??２￣￣６?Ｒ３１３?Ｒ３１４?３?＾?（?Ｖ？ｂＵ＞ＵＴｌ??Ｉ?＇―７．?工?１??門門廠｜?門?＋１２Ｖ?丄?７?－１２Ｖ????ａ?Ｉ?｜?，?Ｉ?一一１?ＶＣＣＩ￣－１２Ｖ?Ｃ３０Ｓ?＾??ｙ?ｙ?ｙ?ｃ－?ｒ
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2879933