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汽轮机循环水供热中对水泵进行无级调速
发起人:dajiangjunwang  回复数:1  浏览数:3822  最后更新:2009/10/8 14:05:50 by dajiangjunwang

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2009/10/8 14:05:50
dajiangjunwang





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注册时间:2009/6/9
(7)16位定时器/计数器8253芯片、晶振电路、14位定时器/计数的可编程RAM/10扩展器8155芯片和功率放大器组成斩波内馈调速装置内的逆变器的触发装置。
    (8)系统控制接触器的数字量通过74LS373进行锁存输出。
    (9)系统的开关量状态信号通过与译码电路共用的GAL16V8输入单片机。
    (10)显示电路采用扫描方式,具有功耗低、成本低的特点,其中段码输出采用锁存器74LS373,位码输出采用4一10译码器74LS145。
    (11)单片机89C52通过D/A转换器DAC0832将开关控制信号输出至内馈斩波器。
    3.I/0通道单元
    (1)供热母管压力测量信号和供热压力给定信号通道
    供热母管压力测量信号和供热压力给定信号为模拟量输入信号,硬件结构如图5所示。①输入级R1为运算放大器OP2B的输入电阻,同时R1和C1组成模拟输入信号的滤波电路,滤除压力信号中的高频干扰;二极管D1起输入嵌位作用,防止输入模拟电压过大;二极管D2起输入反相保护,防止输入模拟电压为负信号。②隔离放大器。运算放大器OP2B、电容C12、电阻R16、R17、Rl8、电位器W2和光电耦合器M02组成模拟信号的隔离放大电路。其中W2和光电耦合器M02组成输出级,M02A和M02B的初级串联,共用一个激励电流,R17为限流电阻,M02B和R18形成负反馈。由于M02A和M02B为同一封装的双光电耦合器TLP521-2,因此可以认为它们的传递函数的温度特性和电流非线性完全一致,一个作为输出,一个作为反馈,补偿了它们的非线性,又起到了模拟信号的隔离作用,能很好地隔离共模干扰。由于光电耦合器初、次级之间存在传输延时,M02B和R18组成的负反馈电路容易引起自激,因此电容C12就是消除自激振荡。③A/D转换器采用ADC0809芯片,是8位逐次逼近式A/D转换器,转换速度快,可接受8路模拟量输入信号,在程序控制下对任意通道进行A/D转换,得到8位的二进制数字量。
 


图5 模拟量输入通道

    (2)斩波器开关控制信号通道
    斩波内馈调速装置的斩波器开关是单片机的模拟量输出信号,其硬件结构图如图6所示。



图6 斩波器开关触发信号的模拟量输出通道

    由于DAC0832 8位D/A换转器,片内有输入数据寄存器,故可以直接与单片机接口。DAC以电流形式输出,需要外接运算放大器转换为电压输出信号,以便触发斩波器开关的导通。采自中国资产管理网
    本系统中DAC0832采用单缓冲器工作方式,即分别将输入锁存器的引脚和DAC寄存器相应的控制信号引脚连在一起,使一个数据直接写入DAC寄存器,立即进行D/A转换,此时锁存器不起作用。图中ILE接+5V, IOUT2接地,IOUT1输出电流经运算放大器变换后输出单极性电压信号:片选信号 和数据传送控制信号XFER都与89C52的地址线相连,因此输入锁存器和DAC0832的地址都为7FFFH。均与89C52的写信号线 相连。CPU对DAC0832执行一次写操作,则将一个数据直接写入DAC寄存器,DAC0832的输出模拟量随之变化。由于DAC0832具有数字量的输入锁存功能,故数字量可以直接从89C52的PO口送入。
    (3)斩波内馈调速器触发信号通道
    单片机控制触发装置由单片机89C52、一块16位的定时/计数器芯片8253、晶振电路和一块带14位定时/计数的可编程RAM/IO扩展器8155组成。其硬件结构如图7所示。


图7  触发电路

    三相同步信号经RC移相后使其过零点时正好都对准六个自然换相点。再经三个电压比较器输出20ms的三相同步方波信号至单片机89C52。单片机监测到这三位状态字,即可进入软件认相,并作出±A、±B、±C的标志,以供最小逆变角际定时和触发控制用。本系统有源逆变器的控制脉冲不再移动,而是锁定在最小逆变角,使有源逆变的触发脉冲非常可靠;功率调节由斩波开关来完成。
    本系统采用脉冲列触发方式,六个触发脉冲由8155 B口送出,由外部电路调制成频率为2kHz的脉冲列,经功放后,分别送至六个可控硅的门极。
    三、结论
    作为循环水供应动力的循环电动泵,通过斩波内馈装置系统来调节泵的转速来实现介质恒压供热,实现了微机控制,完全满足生产工艺流程的要求,达到了节省电能的目的,这种调速方式较常规变频调速方式有诸多优点。
    参考资料
    1 郑学坚.微型计算机原理及应用.清华大学出版社,2001
    2 李全利.单片机原理及应用技术.高等教育出版社,2001
    3 陈伯时.电力拖动自动控制系统.机械工业出版社,1992
    4 王兆安.电力电子变流技术.机械工业出版社,1999 

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