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应用天地
APPLICATION NOTES
在智能功率柜中的应用
■天津河北工业大学李春龙杨梅刘立新
简要介绍智能励磁功率柜的概念及单片机的特点;详细论述基于的智能励
摘要磁功率柜的结构、原理及总线通信的实现方法。该控制方案系统集成度高、硬件简单、工作
可靠,具有很好的推广价值。
关键词现场总线励磁
随着发电机容量的不断增大,对励磁系统的要求越③片内集成个, 个(兼容), 个
来越高。某省年的统计表明,励磁系统故障仍是发。最为便利的是, 集成了总线控制器。
电机故障停机和非计划停运的主要原因,占发电机的非总线具有开发费用低、抗干扰性强、适用于工业现
计划停运比大于。励磁系统出现故障,将影响发电场应用等特点,其在干扰非常严重的各种工业现场测控
系统整体可靠性,可见励磁系统的可靠性非常重要。国领域得到广泛应用。只需加上总线收发
内目前使用的各类励磁调节器非常先进,但功率柜的制电路就可挂接到通信网络上,大大简化了通信系
造水平还不尽如人意,这势必影响励磁系统整体性能的统的设计,同时可减少通信节点受到干扰的概率。
提高,进而妨碍提升发电系统的性能。④可编程的位计数器阵列( ), 有个捕捉
目前,国产的励磁功率柜普遍存在检测功能不全, 比较模块, 个通用位计数器定时器。这为需求定
信息传送、控制和检测技术落后等问题。本文介绍的基时器计数器较多的测控节点提供了方便。
于的智能励磁功率柜具有完备的检测、控制、⑤能够满足绝大多数工业测控节点的要
通信功能。求,能够形成以为核心的单片系统;配以外
单片机特点围测量单元,可以形成完整的测控节点,提高系统的可
靠性。
系列单片机是美国公司新推出的
智能励磁功率柜的系统结构
一种兼容内核的单片机。其结构较复杂,限于篇幅,
在这里不再详述。以下仅就笔者对的使用介智能功率柜系统原理框图如图所示。在功率柜中
绍一下其新特点。最关键的部件是三相全控桥。控制此桥的核心参数触发
①内核采用流水线结构,速度可达(
晶振), 比普通的快倍;指令与标准系列兼容, 励磁调节器其它功率柜
掌握开发过程非常容易; 调试方式,支持在系统、 CAN
柜内温度控制器
全速、非插入调试和编程,不占用片内资源。 ADC
②片上集成, 内部( + 输出电流值
DAC 报警电路
,可外扩至), 个口, 通道位导通监测
C8051F041
可编程增益, 通道位可编程增益, 检测模块液晶显示

路位, 路模拟比较器,内部电压基准,片内键盘
同步信号输入(在线修改
电源监视、降压检测、看门狗。由于的高集 PC A 看门狗
触发脉冲输出参数)
成度,避免了外扩、、、、、 Flash
数字移相触发
可编程口、(用片内实现), 大大简 SPI RAM
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化了硬件电路,为形成以为核心的单片系统 I C UART
创造了条件,从而可提高系统的可靠性。
图智能功率柜系统原理框图
Microcontrollers & Embedded Systems 57
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角度经总线由调节器送出,同时送达本地柜应发冲合为路双窄脉冲。下式为α和计算方法:
的电流值。经检测得