高压双电源智能控制系统研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com机械工程与自动化No．2第2期(总第153期)2009年1月MECHANICAlENGINEERING&AUTOMATIONApr．文章编号：1672—6413(2009)02一O132一O3高压双电源智能控制系统的研究梁宏凯，冯海华，蔡宇翔，罗胜，叶忻泉(温州大学，浙江温州325035)摘要：不问断供电在工业和民用方面都具有广泛的需求。为此研制了一套智能控制装置控制双电源供电系统。利用ARM对电源状态进行判断并进行相应的控制，实现了主备电源的自动切换。关键词：双电源；控制系统；切换装置；AR

2、M中图分类号：TP273一．5文献标识码：A0引言芯片74IS164／165，液晶模块采用ICM122×32，随着电力事业的发展，电力质量日益受到人们的RS232／RS485接口部分采用Maxim系列芯片进行电重视。供电的连续性是电力质量的一个重要方面，对平转换，控制器的实时时钟用DS1302实现，Flash于某些用电部门，如医院、机场、大型生产线等尤为Memory选用SSTT的39VFO2O存储器，选用ISSI的重要。保证供电连续性的办法是给供电对象提供主、备62IV1O24SRAM芯片作为外扩数据交换区，两路三两路独立的电源

3、，对两路电源都进行实时监控。当一相电压电流的采样采用隔离变压器完成，采样精度为侧电源发生故障时，能根据设定的切换程序准确完成1。控制器电源电压为220V(50Hz／60Hz)或12V／向另一侧电源的切换，以最大限度地保证供电的连续24V直流电源。性。现在的新式高压双电源切换装置有两个高压隔离开关．有明显的隔离断口．较好地保证了检修的安全，但需两套驱动机构联动，故产品的工作可靠性受到极大的制约。本文开发研制的控制系统可用一套驱动机构驱动主、备两路电源，且两侧都实现了实时监控。当故障发生时，能安全、可靠地实现电源转换，并且具备通信功

4、能_】]，可在无人职守情况下实现双电源自动切换，切换时间精确到0．3s，并有自投自复、自投不自复、手动等多种工作方式，可广泛用于冶金、消防、化工、煤矿、高层建筑和住宅小区等场所。1主体结构高压双电源自动切换系统是由装置本体和控制器两大部分组成。装置本体见图l，由两台带有电动操动图1装置本体机构的断路器及附件(辅助报警触头等)、机械联锁机2．2功能构、电器联锁、熔断器、接线端子等组成。双电源转换控制器监测主、备两路电源，主要实2双电源转换控制器现以下功能：2．1组成(1)测量与显示：能够测量两路三相相电压、电控制器由ARM及输入输

5、出、显示、电源和485通流、频率、功率因数，检测转换开关的状态是合闸、分信等模块组成，见图2。CPU采用S3C44BOX作为微闸或者脱扣等。若两电源存在过压、欠压，则采样整处理器．ARM在基本RISC结构上增强的特性使流得到的直流电压信号与设定的所要求的电压相比ARM处理器在高性能、低代码规模、低功耗和小的硅较，会偏大或者偏小。若存在缺相情况，则经整流后片尺寸方面取得良好的平衡。输入／输出采用串行接口得到的直流电压较三相电整流后得到的直流电压会收稿13期：2008—09—16；修回日期：2008—1l-27作者简介：粱宏凯(19

6、84一)．男，浙江台州人．助理工程师，本科，主要从事机电产品研发。学兔兔www.xuetutu.com2009年第2期粱宏凯．等：高压双电源智能控制系统的研究·133·低，且会出现过零现象。将系统的状态在面板上用LCD和发光二极管显示出来。图2控制器的结构(2)判断与控制：控制器对两路电的供电质量进溃。因此，除了在电路上增加抗干扰的措施外，单片行延时判断后，具有0min~1．5min可调的自动切换时机型号的选取和一些软件措施也是必要的。在软件中间来控制转换开关切换。转换开关可以是两个机械联设置了看门狗程序，以监控系统的运行。锁的

7、接触器。控制器的软件功能以检测和控制为主，采用C语(3)编程与设置：允许用户对工作状态“自动／手言编写。外部硬件电路已经完成了电压故障的判定，程动”、“一路优先供电、二路优先供电和无优先供电”、序只需读取相应的故障状态位输入．经位判断后转入通信参数、转换需要的各种延时等参数进行更改设定。相应故障处理程序即可。其切换过程的控制是双电源(4)直流电源：控制器的供电电源可以外接直流转换控制器的核心功能之一，双电源转换控制器的软供电(12V～24V)。也可以不接；不接时，当两路A相件流程见图3。电压都没有时．系统报警。2．4抗干扰措施(

8、5)参数整定：控制器的所有参数均采用数字化调干扰会影响控制器的稳定运行，所以在电路设计整，每个参数均可以单独调整，因此不会对其它参数造方面采取了多种抗干扰措施：成影响，提高了整机的可靠性和稳定性。在两个电源转(1)通过隔离器件传输信息，在电气上将单片机换的过程中