051006206趙賢366kw漁船(模板).doc

課程設(shè)計(jì)成果說明書題 目：基于微機(jī)處理的自動(dòng)并車裝置學(xué)生姓名：仰 偉學(xué) 號(hào)：081310117學(xué) 院： 東海科學(xué)技術(shù)學(xué)院 班 級(jí)： C08電氣1班 指導(dǎo)教師： 單 海 校 浙江海洋學(xué)院教務(wù)處2011年12月25日浙江海洋學(xué)院 機(jī)電工程 學(xué)院課程設(shè)計(jì)成績評(píng)定表2010-2011年第一 學(xué)期學(xué)院 東?？茖W(xué)技術(shù)學(xué)院 班級(jí) C08電氣( 2) 專業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名(學(xué) 號(hào)) 仰偉081310117課程設(shè)計(jì)名 稱船舶電站自動(dòng)化題 目基于微機(jī)處理的自動(dòng)并車裝置指導(dǎo)教師評(píng)語指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日答辯評(píng)語及成績答辯小組教師簽名： 年 月 日浙江海洋學(xué)院課程設(shè)計(jì)任務(wù)書學(xué)院 東?？茖W(xué)技術(shù)學(xué)院 班級(jí) C08電氣1） 專業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化學(xué)生姓名(學(xué)號(hào))仰偉81310117課程名稱船舶電站自動(dòng)化設(shè)計(jì)題目基于微機(jī)處理的自動(dòng)并車裝置完成期限自 2011年12月 1 日至 2011年12月 14 日 共1.5 周設(shè)計(jì)依據(jù)一臺(tái)發(fā)電機(jī)在投入電力系統(tǒng)前，它的某些參數(shù)必須要滿足一定的要求，才允許進(jìn)行并車操作，而后進(jìn)入并聯(lián)運(yùn)行。這些參數(shù)有電壓大小、頻率和相位。因此，待并發(fā)電機(jī)組在并車前要通過相應(yīng)并車裝置進(jìn)行適當(dāng)?shù)牟僮?，使這些參數(shù)符合實(shí)際并車條件。并車裝置有準(zhǔn)同步并車、手動(dòng)準(zhǔn)同步并車、電抗同步并車等方式，這里設(shè)計(jì)的是一個(gè)是一個(gè)基于微機(jī)處理技術(shù)的自動(dòng)并車裝置，運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)并車的。設(shè)計(jì)要求及主要內(nèi)容本設(shè)計(jì)的自動(dòng)并車裝置自動(dòng)調(diào)節(jié)待并發(fā)電機(jī)的電壓與電網(wǎng)電壓相等、頻率相等、相位一致，以達(dá)到實(shí)際并車條件。調(diào)頻環(huán)節(jié)使用測值量法來檢測并調(diào)整差頻方向與大小，以滿足并車頻率條件。由于主開關(guān)在接到合閘信號(hào)到主觸頭閉合要一定的動(dòng)作時(shí)間，這要求在差頻脈沖電壓過零前某一時(shí)刻就發(fā)出合閘指令，這一提前指令可以用時(shí)間來衡量，也可以用相角差來衡量。本設(shè)計(jì)采用測量相位差法設(shè)計(jì)提前量投入指令，以完成并車操作。由于恒定超前時(shí)間可以作到發(fā)電機(jī)主開關(guān)觸頭在條件，即相位相同條件下閉合，所以相位一致并車條件在提前量設(shè)計(jì)中已考慮進(jìn)去，故不再贅述。電壓調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)從略參考資料1、劉國平.船舶電氣與通信M.北京：海洋出版社,20042、姜錦范.船舶電站及自動(dòng)化M. 大連: 大連海事出版社,20053、艦船電力系統(tǒng)及自動(dòng)裝置，2008指導(dǎo)教師簽字日期基于微機(jī)處理的自動(dòng)并車裝置.自動(dòng)并車調(diào)頻環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)：本設(shè)計(jì)采用測量sin值法設(shè)計(jì)調(diào)頻環(huán)節(jié)。測量sin值法在這種方法中需硬件向微機(jī)提供下列波形：l 電網(wǎng)電壓由負(fù)到正的過零脈沖；l Sin的正弦電壓模擬量；l cos正負(fù)值的開關(guān)量；1）測量原理（1）差頻方向的判斷因?yàn)橄辔徊?，差頻，所以當(dāng)正差頻時(shí)，就是0時(shí)，也大于0，此時(shí)相位差值是正值，從增長至再至（），即有；當(dāng)負(fù)頻差0時(shí)的與0時(shí)的兩者相位差為，但的余弦值，因?yàn)?，即無論值是大于0還是小于0，的值不變，有關(guān)波形如圖1所示。圖1由圖可見，只要檢測（相同位點(diǎn)）后值的正負(fù)，即可判斷差頻的正負(fù)，當(dāng)值大于0，則微機(jī)輸出減速指令；當(dāng)值小于0，微機(jī)輸出加速指令。點(diǎn)的判斷：從圖1的波形圖中可見，無論是大于0，還是小于0，當(dāng)0時(shí)，的過零點(diǎn)即為同相點(diǎn)；0時(shí)為1，時(shí)，在相位差從至變化過程中，電網(wǎng)電壓上升沿與待并機(jī)組電壓上升沿之間時(shí)間差是逐漸減小的，在值后t最大，在值時(shí)為0；當(dāng)情況下的值是逐漸減小的，所以只要測得值等于或第一次出現(xiàn)小于計(jì)算出值時(shí)即可發(fā)出合閘脈沖。對于提前合閘時(shí)間檢測不需要另設(shè)硬件，可與上述調(diào)頻環(huán)節(jié)中計(jì)時(shí)法共用一套硬件接口電路，檢測過程全由用戶編制的軟件程序進(jìn)行處理。應(yīng)用此原理微機(jī)控制自動(dòng)并車主程序原理見框圖7圖7從圖原理流程圖可見，該微機(jī)控制并車程序中先檢測發(fā)電機(jī)是否已經(jīng)建壓；建壓后即檢測差頻，不符合要求即調(diào)速，同時(shí)設(shè)有呆滯擾動(dòng)環(huán)節(jié)；只有當(dāng)待并機(jī)組頻率高于電網(wǎng)頻率情況下才進(jìn)入合閘程序，在合閘脈沖發(fā)出后，如因電網(wǎng)負(fù)荷變化行或待并機(jī)組轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定等因素造成差頻變化，而使發(fā)合閘脈沖時(shí)的越前時(shí)間與此時(shí)應(yīng)需越前時(shí)間之差超過設(shè)定范圍時(shí)，則阻止合閘，一旦合閘后即進(jìn)入頻載調(diào)節(jié)程序。圖8為對應(yīng)于上述原理的具體主程序流程圖。B=0PA0是上升沿嗎PA0=0?PA2是上升沿嗎PA2=0?D=0?PA0=0?D=0?PA1=1?PA2=0?D=BB=100Tabc*DPA0是上升沿嗎?PA2是上升沿嗎?B=1發(fā)合閘脈沖設(shè)定PID位控：A口輸入、B口輸出，B=0,C=0,D=03H,E=06HPA0是上升沿嗎?PA2是上升沿嗎?B-1B=0?D-1B-1B=0?B-1B=0?增速E-1E=0?減速B+1B-1B+1B-D=0?B-1B-D=0?已合閘否頻載調(diào)節(jié)程序阻止合閘2B-1=0?圖8微機(jī)PIO中A口被設(shè)定為輸入，B口為輸出。整形后電網(wǎng)電壓方波輸入，整形后發(fā)電機(jī)電壓方波輸入，經(jīng)降壓、濾波后的發(fā)電機(jī)電壓輸入。、用于調(diào)頻與合閘，用于判斷發(fā)電機(jī)建壓與否及檢測電壓差用。微機(jī)CPU中寄存器對BC用于測量電網(wǎng)電壓周期及與待并機(jī)電壓周期之差用，另外也用于寄存所計(jì)算的越前時(shí)間值（電網(wǎng)額定頻率為50Hz）；寄存器D調(diào)頻時(shí)用于控制呆滯擾動(dòng)用，合閘時(shí)用作寄存值；寄存器E用于設(shè)定允許合閘差頻大小。通過上述調(diào)頻環(huán)節(jié)和提前量產(chǎn)生環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)，自動(dòng)并車裝置就能