同步发电机励磁碳刷电流监测系统

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1、工程硕士学位论文同步发电机励磁碳刷电流监测系统牛野哈尔滨理工大学2016年3月国内图书分类号:TM932工程硕士学位论文同步发电机励磁碳刷电流监测系统硕士研究生：牛野导师：魏静微申请学位级别：工程硕士学科、专业：电气工程所在单位：电气与电子工程学院答辩日期：2016年3月授予学位单位：哈尔滨理工大学ClassifiedIndex:TM932DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringTheCurrentMonitoringSystemofSynchronousGeneratorExcitationBrushesCandidate：N

2、iuYeSupervisor：.WeiJingweiAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ElectricalEngineeringDateofOralExamination：March,2016University：HarbinUniversityofScienceandTechnology哈尔滨理工大学硕±学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕±学位论义《Ｍ少发化机励磁碳刷电流临测系统》，是本人在导师指导Ｔ，在哈尔滨理工大学攻读硕±学位期间独义进行研究工作所取得的成果。据本人所知

3、，论文中除ｄ注明部分外不包含他人己发表或撰写过的。研巧成果，均己在文中明硫方式注明。对本文研究工作做出贡献的个人和集体本声明的法律结果将完全由本人承担。：作者签名；円期７ｒｉ＾哈尔滨理工大学硕壬学位论文使用授权书《同步发电机励磁碳刷电流版测系统》系本人巧哈尔浜埋Ｘ乂学攻读顿±学位｜）則Ｍ在昂师指导下完成的硕±学位论文。本论文的研究成巧＿」哈尔演理；Ｋ乂学所荷，本论文的研究内容不得其它中位的名义发滚。本人亢全ｒ解哈尔滨现Ｔ大学关于保巧、使学位论文的规定，间窓学巧保巧井向有关部ｎ化免论文和电了版本，允许论文被普阅和借阅。本人授权哈尔滨理工

4、火学巧采用跋印、缩印或其他巧制手段保存论文，可＾＾＾公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于保密，□在年解密后适用按权书。不保密囚。（谐化ｋｌ．Ｌ相应方框内打Ｖ）；作者签名：扫期：碱＾１？巧Ｉ导师签名：欲Ｈ朋：２口年专巧之ｎ毅考了同步发电机励磁碳刷电流监测系统摘要正常工作的大型同步发电机在碳刷与集电环之间通过几百甚至上千安培超大电流，才得以确保电机对外提供足够功率的电能。根据相关资料显示，目前大型同步发电机在碳刷与集电环之间多采用滑动机械接触式导流环，由于长时间机械磨损和设备损耗、抖动等问题，使这一环节存在较大的安全隐患。本文在充分调

5、研、分析现有相关技术和安全化生产需要的基础上，较为系统地提出了同步电机励磁电流的检测方法，并设计了该方法的工程化方案。大型同步电机具有励磁电流大、导流环数量多、空间分布复杂以及工频干扰大的特点，为精确测量每一路励磁碳刷电流，本文首先对这一关键问题进行原理性分析，研究了在霍尔传感器外加入导磁环的方法对励磁碳刷电流之间互相影响的屏蔽作用；在抑制工频干扰方面，研究了SINC滤波器的特性，并将此滤波器引入励磁碳刷电流检测环节。基于以上的相关分析与研究，确定该方案工程化实现的器件选型方向。为实现多路电流信号的高速采集，提出以FPGA为主控芯片与LINEAR公司LTC2494AD芯片组

6、合的方案。同时为满足文中所设计的励磁碳刷电流监测系统与工控行业主流产品兼容，设计4-20mA电流环和RS485两种标准接口，利用VerilogHDL语言实现了RS485接口上Modbus通讯协议，程序设计过程中采用自上而下模块化设计，其中SPI接口、串口驱动和CRC校验等相关程序具有良好的可移植性。本文所设计的大型同步电机励磁碳刷电流检测系统，经过了理论分析、器件选型和实物制作三大流程，与台达B07S411触摸屏配合良好，实现了电厂中大型同步电机励磁碳刷电流的在线监测。关键词电流检测；工业通讯；数字信号处理；FPGA-I-TheCurrentMonitoringSystem

7、ofSynchronousGeneratorExcitationBrushesAbstractInordertomakesurethesufficientelectricalenergyisprovidedbytheelectricgenerator,thousandsofamperecurrentflowstothelargesynchronousgenerator.Accordingtotherelevantdatashows,themechanicalslidingflowguidingringisusedb