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上柴股份柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組控制器告你知工作原理

2019-05-03
來源： 未知
柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組的控制系統(tǒng)就像發(fā)電機(jī)組的心臟。智能控制系統(tǒng)的應(yīng)用極大地提高了發(fā)電機(jī)組柴油機(jī)的運(yùn)行效率，保證了發(fā)電機(jī)組柴油機(jī)的穩(wěn)定工作。那么，實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的原理和算法是什么呢？柴油發(fā)電機(jī)組的控制部分， 數(shù)字式勵磁控制器較傳統(tǒng)的模擬電路勵磁控制器具有精度高， 反應(yīng)快， 控制算法適應(yīng)性強(qiáng)， 對于不同特性的電機(jī)只要通過調(diào)整程序參數(shù)就能適應(yīng)，甚至可以實(shí)現(xiàn)更高端的自適應(yīng)智能控制算法等優(yōu)點(diǎn)。
一、數(shù)字勵磁控制器的軟件實(shí)現(xiàn)及算法研究
本文主要討論了數(shù)字勵磁控制器的軟件及所采用的控制算法。首先對數(shù)字勵磁控制器的主程序進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后對電量參數(shù)采集算法和智能勵磁控制算法進(jìn)行研究，并在CPU上進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。為了實(shí)現(xiàn)的數(shù)字勵磁控制，福州柴油發(fā)電機(jī)維修， 需要得到實(shí)時、電量數(shù)據(jù)， 而要獲得實(shí)時、電量數(shù)據(jù)， 則需要采用交流采樣方法， 并推導(dǎo)出交流采樣下各個電量的計(jì)算公式， 最終編寫計(jì)算出電量數(shù)據(jù)的算法程序。交流采樣是按必需的規(guī)律對被測信號的瞬時值實(shí)行采樣，再依據(jù)必須的數(shù)學(xué)算法求出被測電量參數(shù)的測量方法。下面給出交流電壓，交流電流，有功功率，無功功率，功率要素的各種算法中的離散公式。
二、數(shù)字勵磁控制器的總體設(shè)計(jì)
工作電源：由于微處理器的工作電源要求，我們需要一個5V的穩(wěn)定直流電源，信號調(diào)理電路的運(yùn)算電路的供電需要一組±12V的直流電源，另外，開關(guān)量輸出需要驅(qū)動繼電器，所以需要一個+24V的直流電源，為此我們需要設(shè)計(jì)一個電源轉(zhuǎn)化模塊得到系統(tǒng)正常工作所需的三組DC電源。
三、勵磁輸出主電路的設(shè)計(jì)
勵磁控制器的功率輸出為一可以控制電流和電壓的直流輸出，福州柴油出租發(fā)電機(jī)組，總體設(shè)計(jì)時確定了此勵磁整流輸出的額定電壓為８０ＶＤＣ，額定勵磁電流為１０Ａ，強(qiáng)勵時達(dá)到２５Ａ。勵磁功率來源于交流電源， 可以是發(fā)電機(jī)本身提供的， 也可以是外部提供的，外部提供的電源通常都比較優(yōu)良穩(wěn)定，發(fā)電機(jī)提供的電源由于有啟動的影響， 而且在運(yùn)行過程中有可能會發(fā)生波動畸變等不穩(wěn)定的因素， 這些都會影響勵磁輸出的性能。因此，我們對從發(fā)電機(jī)中提取電力進(jìn)行了研究和設(shè)計(jì)。
四、交流采樣鎖相環(huán)電路
要進(jìn)行交流采樣，長樂發(fā)電機(jī)組配件， 通常需要進(jìn)行同步采樣， 目前交流采樣方式主要有硬件同步采樣、軟件同步采樣和異步采樣三種。硬件同步由硬件同步電路向CPU提出中斷實(shí)現(xiàn)同步。
硬件同步電路有多種形式， 常見的如鎖相環(huán)同步電路等。硬件同步采樣方法是采樣電路，其產(chǎn)生與要由專用硬件電路測量的信號同步的采樣脈沖。它能克服軟件同步采樣法存在截?cái)嗾`差等缺點(diǎn)， 測量精度高。
利用鎖相頻率跟蹤原理實(shí)現(xiàn)同步等間隔采樣的原理圖，在相位比較器PD、低通濾波器LP、壓控振蕩器VCO構(gòu)成的鎖相環(huán)內(nèi)加入n分頻器，輸入為被測信號的頻率，作為鎖相環(huán)的基準(zhǔn)頻率，輸出為采樣頻率。經(jīng) ｎ 分頻后與相比較，根據(jù)鎖相環(huán)工作原理， 鎖定時 ／ｎ＝ ， 即： ＝ｎ 。

由于鎖相環(huán)的時跟蹤性，當(dāng)被測信號頻率變化時，電路能自動快速跟蹤并鎖定，始終滿足=n的關(guān)系，即采樣頻率為被測信號頻率的整數(shù)n倍，從而實(shí)現(xiàn)一周內(nèi)等間隔采樣n點(diǎn)。此外，還可將分頻系數(shù)ｎ為程序控制，則可根據(jù)不同頻率的被測信號及ＣＰＵ、Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換器的速度，動態(tài)改變ｎ值，以達(dá)到好的效果，柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)的工作原理和算法相當(dāng)復(fù)雜，每個電路的設(shè)計(jì)都有自己的具體算法來實(shí)現(xiàn)。
 


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