基于dsPIC数字信号控制器的智能功率柜的研究与设计

摘要

励磁功率柜是励磁系统的重要组成部分，对同步发电机的安全稳定运行有着十分重要的作用。随着大规模集成电路技术及计算机技术的发展，采用微处理器做为硬件控制核心的微机励磁功率柜将成为今后励磁功率柜的发展方向。随着励磁方法的不断改进与发展，对微机励磁功率柜智能化提出了更高的要求。本文根据这种要求，以dsPIC数字信号控制器(DSC)作为控制核心，研究了基于数字信号控制器的智能励磁功率柜。 本文首先介绍了励磁功率柜的发展趋势，包括励磁功率柜的硬件结构及控制方式的发展，目前励磁功率柜的基本结构以及现代技术对励磁功率柜的要求。其次，文中还介绍了DSC 的特点及应用范围，说明了DSC 与其它单片机或数字信号处理器（DSP）相比在性能上的优势。最后，文中分别从I/0 通道、触发脉冲的形成和移相、功率柜均流、脉冲丢失判断、信号同步、等几个方面详细地论述了基于dsPIC 的励磁功率柜的硬件设计以及主要实时软件的流程图、实现方法。文中提出的这种基于DSC 的励磁控制器采用了如数字脉冲等先进技术。这些先进技术的采用使得本文中的励磁功率柜结构简单、性能可靠、操作方便。所设计的基于DSC 的励磁功率柜在实验室进行了相关实验，并进行了样机调试。 实验表明，该励磁功率柜的各项功能符合设计要求，且功能优秀。