專利名稱：一種低壓發(fā)電系統(tǒng)的無刷勵磁調(diào)節(jié)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種發(fā)電裝置，具體是一種低壓發(fā)電系統(tǒng)的無刷勵磁調(diào)節(jié)裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有低壓無刷勵磁調(diào)節(jié)裝置采用低端8位CPU構(gòu)成，其顯示通過指示燈顯示，不能輸入調(diào)節(jié)參數(shù)和實時顯示各種測量量；很多新功能無法加入；其硬件結(jié)構(gòu)采用一體的小機箱，強弱電沒有很好的分離，抗干擾性能不強，更換插件不方便；不帶通訊功能；不能掉電保存數(shù)據(jù)。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種低壓發(fā)電系統(tǒng)的無刷勵磁調(diào)節(jié)裝置，以滿足發(fā)電系統(tǒng)中處理速度快、集成功能多、強弱電能很好的分離、 抗干擾性能強、可適應(yīng)于惡劣環(huán)境、可全過程記錄故障數(shù)據(jù)及定值參數(shù)、數(shù)據(jù)停電不丟失的要求。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采用的技術(shù)方案是一種低壓發(fā)電系統(tǒng)的無刷勵磁調(diào)節(jié)裝置，包括CPU核心處理模塊、顯示鍵盤操作模塊、IO處理模塊、交流采集模塊、 PWM脈沖控制及可控硅輸出模塊、電源模塊和通訊模塊，CPU核心處理模塊與顯示鍵盤操作模塊、PWM脈沖控制及可控硅輸出模塊、通訊模塊雙向連接，IO處理模塊和交流采集模塊接入CPU核心處理模塊，電源模塊與CPU核心處理模塊、顯示鍵盤操作模塊、IO處理模塊、交流采集模塊、PWM脈沖控制及可控硅輸出模塊、通訊模塊連接。所述CPU核心處理模塊采用ATMEGAU8單片機。所述通訊模塊采用RS-485通訊鏈路。所述顯示鍵盤操作模塊由LED顯示模塊與鍵盤操作模塊連接構(gòu)成。CPU核心處理模塊選用高性能的8位微處理器，其CPU內(nèi)置8路10位A/D轉(zhuǎn)換通道、IMbit片內(nèi)FLASH存儲器、32KbitSRAM存儲器、32KbitEEPR0M、l個SPI串行外圍接口、1 個I2C串行外圍接口、2個SCI串行通信接口、6路16位PWM脈寬調(diào)制輸出，電源模塊提供 +5V, +12V，-12V，另外一路獨立的+12V，顯示鍵盤操作模塊通過SPI總線與CPU核心處理模塊連接，IO處理模塊通過I2C總線與CPU核心處理模塊相連，交流采集模塊、PWM脈沖控制及可控硅輸出模塊、電源模塊，通過軟排線與CPU核心處理模塊相連。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具備以下特點裝置采用高性能8位CPU結(jié)構(gòu)，處理速度快、集成功能多；采用專門的模擬和數(shù)字濾波設(shè)計，每周波12點采樣，既滿足了對測量精度的要求又滿足了對保護(hù)控制大動態(tài)范圍的要求；PWM脈沖控制采用脈沖變壓器隔離， IO處理模塊采用光耦隔離，可控硅輸出模塊采用保護(hù)回路，可使強弱電能很好的分離、抗干擾性能強、可適應(yīng)于惡劣環(huán)境；良好的人機操作模式，可全過程記錄故障數(shù)據(jù)及定值參數(shù)、 數(shù)據(jù)停電不丟失；具備通訊功能，實時數(shù)據(jù)可及時的送至遠(yuǎn)程監(jiān)控；可適用于低壓400V的小型水電站領(lǐng)域的應(yīng)用。

圖1為本實用新型一實施例的結(jié)構(gòu)框圖；圖2為PWM脈沖控制電路原理圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型一實施例包括CPU控制的核心處理模塊、CPU控制的LED 顯示及鍵盤操作子模塊、開關(guān)量輸入/輸出的IO處理模塊、交流采集模塊、PWM脈沖控制及可控硅輸出模塊、為各個模塊提供電源的電源模塊、通訊模塊。CPU控制的核心處理模塊安裝在CPU板上，它選用高性能的ATMEGAU8型8位微處理器，其CPU內(nèi)置8路10位A/D轉(zhuǎn)換通道、1Mb i t (128Kx8)片內(nèi)FLASH存儲器、32Kb i t (4Kx8) 片內(nèi)SRAM存儲器、32Kbit (4Kx8)片內(nèi)EEPROM存儲器、1個SPI (串行外圍接口)、1個I2C (串行外圍接口 )、2個SCI (串行通信接口 )、6路16位PWM(脈寬調(diào)制輸出)，主要負(fù)責(zé)對各模塊的輸入信號進(jìn)行計算和處理，是核心模塊。安裝在CPU板上的還有LED顯示及鍵盤操作子模塊。CPU控制的顯示鍵盤操作模塊包括液晶顯示和鍵盤操作部分，CPU采用愛特梅爾高性能的單片機ATMEGA128，此模塊通過SPI串口與CPU核心處理模塊通訊來交換數(shù)據(jù)，LED 部分顯示采用6位8段數(shù)碼管，能顯示各種保護(hù)和測量適時數(shù)據(jù)量，以及定值參數(shù)等非實時量，鍵盤部分用于人機交互時人的輸入功能。IO模塊用于實現(xiàn)開關(guān)量信號輸入及繼電器輸出；24V的開入信號經(jīng)過光偶芯片 521-4芯片隔離后通過PCF8574，再通過輸入到CPU核心處理模塊的I2C總線上；12V的繼電器輸出信號通過CPU核心處理模塊的I2C總線傳至PCF8574，再通過521-4、ULN2004芯片隔離后輸出至繼電器。交流采樣模塊位于交流采樣板上，包括測量電流、電壓采集、所述測量電流采集采用帶屏蔽的高精度互感器5A/0. 35mA電流互感器，所述測量電壓采集采用帶屏蔽的高精度互感器ZmAAmA電壓互感器，采樣模塊采集的信號通過高精度運放進(jìn)行信號放大、濾波后， 經(jīng)過底板送入CPU核心處理模塊的A/D轉(zhuǎn)換通道。的PWM脈沖控制及可控硅輸出模塊分別位于交流采樣板、獨立的可控硅輸出模塊上，CPU核心處理模塊的PWM信號通過脈沖變壓器輸出至可控硅輸出模塊。通訊模塊位于IO板上，設(shè)有RS-485通訊方式，RS-485通訊經(jīng)光藕隔離后，通過 6N137芯片來實現(xiàn)通訊；通訊協(xié)議采用通用的MODBUS通訊協(xié)議通訊。電源模塊為各個模塊提供5V，+12V，-12V，獨立的+12V電源供給。
權(quán)利要求1.一種低壓發(fā)電系統(tǒng)的無刷勵磁調(diào)節(jié)裝置，包括CPU核心處理模塊、顯示鍵盤操作模塊、IO處理模塊、交流采集模塊、PWM脈沖控制及可控硅輸出模塊、電源模塊和通訊模塊，其特征在于，CPU核心處理模塊與顯示鍵盤操作模塊、PWM脈沖控制及可控硅輸出模塊、通訊模塊雙向連接，IO處理模塊和交流采集模塊接入CPU核心處理模塊，電源模塊與CPU核心處理模塊、顯示鍵盤操作模塊、IO處理模塊、交流采集模塊、PWM脈沖控制及可控硅輸出模塊、 通訊模塊連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低壓發(fā)電系統(tǒng)的無刷勵磁調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述CPU核心處理模塊采用ATMEGAU8單片機。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低壓發(fā)電系統(tǒng)的無刷勵磁調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述通訊模塊采用RS-485通訊鏈路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低壓發(fā)電系統(tǒng)的無刷勵磁調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述顯示鍵盤操作模塊由LED顯示模塊與鍵盤操作模塊連接構(gòu)成。
專利摘要本實用新型公開了一種低壓發(fā)電系統(tǒng)的無刷勵磁調(diào)節(jié)裝置，包括CPU核心處理模塊、顯示鍵盤操作模塊、IO處理模塊、交流采集模塊、PWM脈沖控制及可控硅輸出模塊、電源模塊和通訊模塊，CPU核心處理模塊與顯示鍵盤操作模塊、PWM脈沖控制及可控硅輸出模塊、通訊模塊雙向連接，IO處理模塊和交流采集模塊接入CPU核心處理模塊，電源模塊與CPU核心處理模塊、顯示鍵盤操作模塊、IO處理模塊、交流采集模塊、PWM脈沖控制及可控硅輸出模塊、通訊模塊連接，本實用新型能滿足發(fā)電系統(tǒng)中處理速度快、集成功能多、強弱電能很好的分離、抗干擾性能強、可適應(yīng)于惡劣環(huán)境、可全過程記錄故障數(shù)據(jù)及定值參數(shù)、數(shù)據(jù)停電不丟失的要求。
文檔編號H02P9/14GK202231663SQ201120369579
公開日2012年5月23日 申請日期2011年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月30日
發(fā)明者李昆, 胡軼波, 鄧東紅, 龍宇平 申請人:華自科技股份有限公司