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基于dsPIC6014A的同步电动机励磁装置的研究
作 者: 卢淑明
导 师: 杨彦杰
学 校: 河北工业大学
专 业: 电气工程
关键词: 同步电动机 励磁 微控制器 失步
分类号: TM341
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
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内容摘要
同步电动机在工业上的用途主要有两个,一是作为普通的工业电机,由于其结构较简单、维护方便、功率因数和效率较高、机械特性硬、气隙较大便于安装使用、转矩受电源电压影响小及过载能力较强等优点,而备受生产部门的青睐。二是作为改善电网的无功补偿机,由于其具有可调的功率因数,且功率因数调制机理简单,补偿效率高,因此得到了广泛的应用。励磁系统对同步电机及电力系统的安全稳定运行有着重要的作用,励磁系统是同步电机正常工作的核心部件。工业的发展要求同步电机的励磁系统有更好的性能,要求励磁系统具有限制、报警、监控、保护等功能。本文介绍一种基于dsPIC6014A控制器芯片的同步电动机微机励磁装置。课题的主要内容包括系统软硬件的设计与实现,首先介绍了励磁装置所必需的硬件电路,主要有CPU主控电路、触发脉冲放大电路、滑差检测电路以及各种故障检测电路,然后介绍了该装置的软件组成,采用C语言实现模块化程序设计,用软件来控制顺极性投励,实现起动过热保护,失步再整步以及高精度的PID运算等功能。该装置采用恒电流和恒功率因数两种运行方式,可以任意切换。基于dsPIC6014A的同步电动机微机励磁装置具有硬件简单,抗干扰能力强,控制精度高等特点。
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全文目录
摘要 4-5 ABSTRACT 5-8 第一章 绪论 8-11 §1-1 本课题研究的目的和意义 8 §1-2 同步电动机励磁调节系统的重要作用 8-9 §1-3 同步电动机励磁装置的演变 9-10 1-3-1 直流励磁机励磁系统 9 1-3-2 硅整流励磁系统 9 1-3-3 可控硅励磁系统 9-10 1-3-4 具有高频链的智能励磁系统 10 §1-4 本论文的主要内容 10-11 第二章 dsPIC系列数字信号控制器综述 11-19 §2-1 dsPIC30F系列数字信号控制器芯片 11 §2-2 dsPIC30F系列数字信号控制器芯片的特性 11-13 §2-3 dsPIC数字信号处理器的内部结构及外围功能模块 13-18 §2-4 dsPIC器件的开发 18-19 第三章 同步电动机励磁系统的硬件设计 19-36 §3-1 同步电动机励磁系统的原理 19-23 3-1-1 励磁功率输出部分 20-21 3-1-2 励磁控制部分 21-23 §3-2 基于dsPIC6014A的同步电动机主控单元 23-26 3-2-1 CPU及基本的外围设备 23-24 3-2-2 时钟电路 24 3-2-3 复位电路 24-26 §3-3 开关量输入输出电路设计 26-27 3-3-1 开关量输入电路 26-27 3-3-2 开关量输出电路 27 §3-4 通讯单元设计 27-29 3-4-1 半双工的RS485 通讯电路 28 3-4-2 CAN通讯电路 28-29 §3-5 模拟量输入通道设计 29-31 3-5-1 交流信号的调理 29 3-5-2 励磁电流的测量 29-30 3-5-3 励磁电压检测 30-31 §3-6 其他主要工作内容 31-36 3-6-1 转子转差信号的测量及顺极性投励判断 31-33 3-6-2 脉冲触发及同步信号单元 33-34 3-6-3 智能显示单元 34-35 3-6-4 双通道的连接与切换 35-36 第四章 微机励磁装置软件系统设计 36-46 §4-1 MPLAB IDE介绍 36-38 §4-2 模块化软件构成 38-40 §4-3 电动机起动控制 40-41 §4-4 通道与运行方式跟踪控制 41-42 §4-5 电动机失步检测 42-43 §4-6 通讯模块 43-46 4-6-1 485 通讯程序 43-44 4-6-2 CAN通讯程序 44-46 第五章 试验分析 46-49 §5-1 试验系统 46 §5-2 试验内容 46-48 5-2-1 投励试验 46-47 5-2-2 通道切换与方式切换 47 5-2-3 零励报警与失步再整步 47-48 5-2-4 电源掉电保护 48 §5-3 试验结果 48-49 结论 49-50 参考文献 50-52 致谢 52
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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 电机 > 交流电机 > 同步电机
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