基于虚拟仪器技术的励磁试验装置开发研究

摘要

励磁装置是电力系统中同步发电机十分重要的控制设备，励磁装置出厂前及现场安装后均需要进行相关的测试实验。因此，有必要研制功能齐全、操作简便的新型励磁试验测试仪器。 本文建立了一种基于虚拟仪器技术的励磁试验装置。该装置采用USB 总线的采集卡和LabVIEW 可视化的虚拟仪器系统为开发平台,进行了软硬件设计和试验验证。 励磁试验装置能够通过现场试验,对电参量进行采集、分析、处理、显示，得出测试分析报告，用来帮助检查和调整励磁装置，以保证发电机可靠并网运行。它不但大大节省了成本,而且操作十分简便。在硬件电路设计中，本文详细阐述了隔离调理电路的设计，并就电量传感器、隔离放大器的选择进行了论述；对数据采集卡的选择、设置、驱动程序的编写等进行了详细的说明；在电路板设计时论述了抗干扰应该采取的措施。在软件设计中，利用LabVIEW7.1 分模块进行了前面板和程序框图的设计。在采集模块详细论述了多通道连续数据采集的原理和程序实现，使其达到对电压、电流进行波形采集与存储的协调，并给出了实时测量数据显示、分析和储存程序；在回放模块分析了LabVIEW 中对存储数据的读取原理，并编程实现了对存储的波形进行回放显示、编辑和分析；在测量模块实现了对所选波形测量；在打印模块，实现了信号波形图和测量数据的打印输出。 最后，在试验现场使用本装置选做了三个试验，验证了励磁试验装置能够可靠地运行，达到了预期的开发目的。