基于Intel 80C196KC的水轮发电机微机励磁控制器的研制
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摘要
本文论述了同步发电机微机励磁装置的特点及发展现状，分析了微机励磁调节的原理和实现方法，提出了基于Intel 80C196KC的水轮发电机可控硅微机励磁控制器的设计思路，并在此基础上研制了水轮发电机可控硅微机励磁控制器的硬件系统和软件模块。
文中较详细地论述了控制器的主要硬件结构、软件流程图和功能实现方法。控制器采用交流采样技术，降低了硬件成本，提高了动态性能；研制了以Atmel AT90S8515为核心的全数字触发回路，可靠性高、分辨率高，硬件结构简单。各软件功能模块采用模块化设计方法进行设计，便于控制程序修改以及励磁控制器功能的扩充和完善。
实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通用性和灵活性，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。
In this paper, the feature and the development actuality of microcomputer excitation device for synchronous electrical generator are discussed, the theory and implement method of microprocessor based excitation regulation are analysed, the design idea of excitation controller for hydroelectric generator based on microprocessor of INTEL 80C196KC are put forward, on this basis, the hardware system and software module of microprocessor based excitation controller for hydroelectric generator are developed.
Detailed framework of the main hardware^ flow charts of the main software and their function implementating of the controller are described in the paper. For adopted alternating current sampling technique, the hardware cost are reduced, dynamic performance are improved. Digital pulse circuitry based on Atmel 90S8515 are developed with good reliability and high precision. All software function modules of the controller are programmed by module design method, in this way, modified the program and extended the functions of the controller are facility.
The developed device has been tested on generator in laboratory. The test result indicates that: the designed hardware and software possess a better flexibility, the whole properties reach or precede state criterion and the device can be applied in industry production by mended.
文中较详细地论述了控制器的主要硬件结构、软件流程图和功能实现方法。控制器采用交流采样技术，降低了硬件成本，提高了动态性能；研制了以Atmel AT90S8515为核心的全数字触发回路，可靠性高、分辨率高，硬件结构简单。各软件功能模块采用模块化设计方法进行设计，便于控制程序修改以及励磁控制器功能的扩充和完善。
实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通用性和灵活性，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。
In this paper, the feature and the development actuality of microcomputer excitation device for synchronous electrical generator are discussed, the theory and implement method of microprocessor based excitation regulation are analysed, the design idea of excitation controller for hydroelectric generator based on microprocessor of INTEL 80C196KC are put forward, on this basis, the hardware system and software module of microprocessor based excitation controller for hydroelectric generator are developed.
Detailed framework of the main hardware^ flow charts of the main software and their function implementating of the controller are described in the paper. For adopted alternating current sampling technique, the hardware cost are reduced, dynamic performance are improved. Digital pulse circuitry based on Atmel 90S8515 are developed with good reliability and high precision. All software function modules of the controller are programmed by module design method, in this way, modified the program and extended the functions of the controller are facility.
The developed device has been tested on generator in laboratory. The test result indicates that: the designed hardware and software possess a better flexibility, the whole properties reach or precede state criterion and the device can be applied in industry production by mended.
引文
[1]刘忠源。同步电机可控硅励磁系统．北京：水利电力出版社，1992：11．
[2]周双喜，李丹。同步发电机数字式励磁磁调节器．北京：中国电力出版社，1998．
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[6]美国专利．同步发电机励磁调节方法核装置，No．4326159，1979年8月3日申请．
[7]Smith. C.L.,Murrill.P.W.control and regular system of synchronous generator in power Generator,1984 7.
[8]李和平，李乃禄。介绍一种微处理机励磁调节器．广西电力技术，1984，4：34-36．
[9]杨耿杰，陈树棠。SMER—C型微机励磁调节器的原理及应用．中国农村水利水电，1997，12：40-43．
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[11]吴余泉，赵红光。WKKL—1微机型双自动励磁调节器的设计及投运．电网技术，1992，4：44-49
[12]李文清。WL—03双微机励磁调节器运行分析．浙江电力，1998，5：37-38，44．
[13]彭咏龙，石新春，王仁洲。WLT—1型双微机励磁调节器的研究．黑龙江电力技术，19(1)，1997：1-6．
[14]GEC系列全数字式非线性励磁装置原理说明书，北京清华南自控制技术有限公司
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[20]WLC-1000微机励磁装置使用说明书，西安理工大学恒新水电科技发展有限公司．
[21]LH-WLT01、LH-WLT02微机励磁装置产品说明书，武汉联华电气有限公司．
[22]MTC-WL型双微机大功率发电机励磁系统，长沙华能自动化控制有限公司．
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[32]程军。Intel 80C196单片机应用实践与C语言开发．北京：北京航空航天大学出版社，2000：11．
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[35]ICCAVR - C Compiler Reference,Imagecraft Corporation.
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