来源：西安宏港机械设备有限公司    时间：[2013-05-14 09:19:11]    浏览: 0 次

       柴油发电机组的操控体系是柴油发电机组组成的一个重要有些,也是柴油发电机组的心脏, 柴油发电机组作为重要的主电源或者备用电源得到了广泛的使用，智能操控体系在柴油发电机组中的使用推行，有助于进步柴油机组输出电能质量和柴油机组的主动化水平。这篇文章首要研讨的是柴油发电机组的操控有些，数字式励磁操控器较传统的模仿电路励磁操控器具有精度高，反响快，操控算法习惯性强，关于不一样特性的电机只需经过调整程序参数就能习惯，乃至能够完结更高端的自习惯智能操控算法等长处。
 
       数字式励磁操控器的整体描绘方案，主电路：选用MOSFET单管PWM斩波操控励磁线圈，能够满意不一样布局同步无刷发电机励磁操控的需求。

      微处置器(MCU)：微处置器是数字励磁操控器的CPU，是整个体系的中心，需求完结的操控功用有:
    
      (1)一些低速的程序。包含频率丈量、维护、自检、通讯、报警等；

      (2)高阶实时操控算法。包含采样、数字滤波、操控算法运算、智能算法、参数核算等杂乱信号处置算法，得出的数据供 CPU完结高功用的励磁操控；

      (3)担任各个电量参数的检测并作AD变换，作为操控算法的输入参数；

      (4)发作斩波器的PWM操控信号。ADC模数变换器：选用多点沟通采样技能，采样周期由MCU操控，ADC进行采样变换今后，数据送入MCU进行进一步处置。

       作业电源：因为微处置器的作业电源需求，咱们需求一个5V的安稳直流电源，信号调度电路的运算电路的供电需求一组±12V的直流电源，别的，开关量输出需求驱动继电器，所以需求一个＋24V的直流电源，为此咱们需求描绘一个电源转化模块得到体系正常作业所需的三组DC电源。

1、励磁输出主电路的描绘

       励磁操控器的功率输出为一能够操控电流和电压的直流输出,总体设计时确定了此励磁整流输出的额定电压为80VDC，额定励磁电流为10A，强励时到达25A。励磁功率来源于沟通电源，能够是发电机自身供给的，也能够是外部供给的，外部供给的电源一般都比拟优秀安稳，发电机供给的电源因为有发动的影响，并且在运转进程中有可能会发作动摇畸变等不安稳的要素，这些都会影响励磁输出的功用。所以咱们对于从发电机取电的状况进行研讨和描绘。
 
       来自沟通同步发电机的三相沟通电经过三相桥式整流电路整流之后经过MOSFET管斩波后输出到励磁线圈。图中励磁线圈上端的电阻、二极管、电容组成缓冲电路，参加缓冲电路，可将有些开关功耗转移到缓冲电路上，到达确保器材安全运转的意图。

       MOSFET管的驱动电路，选用IR2213集成MOSFET/IGBT驱动器，IR2213是IR公司出品的一款习惯高压、高速场合使用的凹凸桥MOSFET/IGBT集成驱动器，可供给最大2A的吸入电流和2A的栅极驱动才能，具有逻辑关断输入的SD引脚，能够承受低至 3.3V的逻辑信号输入，便利CPU的操控。

2、mcu 电路描绘
   
       MCU作为数字励磁操控器的cpu，依据其各种功用以及柴油发电机组的作业环境需求比拟特别，因而在做cpu选型的时分也要要点注意cpu的温度特性等抗干扰功用的好坏。考虑到mcu功用和作业温度较高(需求到达-40℃--+125℃)的需求,咱们选用ADI公司的军工级具有8052中心和12bit高功用AD的模仿微处置器ADuc831。

       ADuc831是一个彻底归纳的247k采样坚持数据收集体系，在同一片中联系了高功用的自校准12位ADC多路通道,双12位DAC通道和可编程8位MCU。微处置器中心是8052，供给片内 62kb非易失性闪速/电擦除程序存储器。还供给片内4kb非易失性闪速/电擦除数据存储器、256bRAM和2KB扩大。

3、沟通采样锁相环电路
  
      要进行沟通采样， 一般需求进行同步采样， 当前沟通采样办法首要有硬件同步采样、软件同步采样和异步采样三种。硬件同步由硬件同步电路向cpu提出中止完结同步。硬件同步电路有多种形式，常见的如锁相环同步电路等。硬件同步采样法是由专门的硬件电路发作同步于被测信号的采样脉冲。它能战胜软件同步采样法存在截断误差等缺陷，丈量精度高。  
    
4、 MCU主控程序的描绘

        MCU ADuc831是这篇文章描绘的数字式励磁操控器的中心操控单元，依据软件模块化的思维，能够把MCU的主控程序划分为以下几个子模块程序:(1)励磁操控子程序;(2)维护子程序; (3)通讯子程序;(4)人机界面子程序;(5)报警子程序;(6)自检子程序。

5、电量参数采样算法的研讨

        为了完结精确的数字励磁操控，需求得到实时、精确的电量数据，而要取得实时、精确的电量数据，则需求选用沟通采样办法，并推导出沟通采样下各个电量的核算公式，结尾编写核算出电量数据的算法程序。

        沟通采样是按必定的规则对被测信号的瞬时值进行采样，再依照必定的数学算法求出被测电量参数的丈量办法。下面给出沟通电压，沟通电流，有功功率，无功功率，功率要素的各种算法中的离散公式。其间n为每周期均匀采样点数，为第m采样点的瞬时电流值，为第m采样点的瞬时电压。这种算法不只对正弦波有用，当采样点数多时，还可较精确的丈量波形畸变的沟通量。