船舶同步发电机励磁控制器的研究.pdf

《船舶同步发电机励磁控制器的研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、杨东升，等：船舶同步发电机励磁控制器的研究杨东升，杜承东(驻上海沪东中华造船(集团)有限公司军事代表室，上海200129)提要作为同步发电机励磁系统的重要组成部分，励磁控制器对船舶电力系统的安全、稳定运行起着十分重要的作用。本文选用dsPIC(数字信号控制器)作为控制核心，研究了基于dsPIC30F6014的励磁控制器主要功能模块的硬件、软件设计。最后，利用MATLAB中SIMULINK仿真平台对励磁控制系统进行了仿真。关键词船舶同步发电机励磁控制器dsPIC30F6014中图分类号U665文献标识码AResearchonExcitationController

2、ofShipSynchronousGeneratorYANGDong—sheng，DUCheng—dong(MilitaryRepresentativeinHudongZhonghuaShipbuilding(Group)Co．，Ltd，Shanghai200129，China)AbstractAstheimportantpartofshipsynchronousgenerator7Sexcitationsystem，theexcitationcontrollerplaysasignificantroleinguaranteeingthesecurityands

3、tabilityofshipe—lectricalpowersystem．ThedsPICischosenasthecontrolcore，thehardwareandsoftwaredesignoffunctionmodulesofadsPIC30F6014一basedexcitationcontrollerisresearched．Fina—lly，combinedwithSIMULINKsimulationplatforminMATLAB，theexcitationsystemissimulatedinthisarticle．KeywordsShipsyn

4、chronousgeneratorExcitationcontrollerdsPIC30F60141引言随着现代船舶大型化趋势及船舱自动化程度的不断提高，对船舶电力系统的电网品质有着越来越高的要求。励磁控制器是同步发电机的核心组成部分，它对发电机的运行特性及船舶电网的安全稳定运行有重要的影响。励磁控制器能够有效地调节电网电压，调节各发电机组间的无功功率，保证发电机的稳定运行。20世纪50年代广泛采用的电磁型励磁控制器以及20世纪70年代初期开始广泛应用的半导体励磁控制器均属于模拟式控制器，其功能实现都由硬件电路来完成。要实现励磁控制器的低励限制、过励限制、电力系

5、统稳定器PSS等多种控制功能，必须对硬作者简介：杨东升(1979一)，男，工程师。件电路做相应的功能扩展。然而，其元器件数量巨大、电路复杂、运行操作更繁琐、维护更困难。随着船舶电网容量的不断扩大，同步发电机组对励磁控制器在响应速度、功能扩展、可靠性等方面提出了更高的要求，如更好的调节性能、限制、报警等附加功能，常规的模拟式励磁控制器显然无法满足要求。在这种情况下，随着集成电路技术以及计算机技术的快速发展，微机式励磁控制器逐渐成为发展方向。微机励磁控制器的主要控制功能，都可以由对应的软件模块来完成，不需增加硬件电路。同时，各种控制功能可根据实际需要随意组合，使用十

6、分灵活。此外，在模拟式励磁控制器中无法实现的某些特殊控制功能，在微机式励磁控制器中则很容易实现[1]。相对于陆地电力系统励磁控制器的飞速发展，船舶同步发电机励磁控制器的发展相对缓慢，目前多数船舶仍然配备模拟式励磁控制器。因此，新型造船技术2013年第3期(总第313期)微机励磁控制器产品的开发研究，对于船舶电力系统的发展有着重大的实际意义。2基于dsPIC30F6014励磁控制器的设计2．1dsPIC数字信号控制器数字信号控制器(DSC)是单片嵌入式控制器，它集成了单片机(MCU)的控制功能以及数字信号处理器(DSP)的计算能力和数据吞吐能力。在16位数字信号控

7、制器领域，美国微芯公司推出的dsPIC系列数字信号控制器具有很高的性价比，其运算速度可达30MIPS，并提供了功能强大的16位单片机所具有的全部功能：快速、复杂和灵活的中断处理，丰富的数字和模拟外设。这些卓越的性能为需要更高精确度的电机控制应用领域提供了理想解决方案旧j。dsPIC30F系列是微芯公司数字信号控制器中的中高档产品，它采用24位的类RISC指令系统，在保持低价格的前提下，增加了QEI控制器、电机控制PWM模块、DCI控制器、ICSP控制器、12位A／D转换器、捕捉输入、比较输出、异步串行通信接口电路、内部EEPROM存储器、FLASH程序存储器等。

8、该系列器件可以轻松实现在