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技术支撑

新型军用发电机组控制器结构原理(一)

[文章来源:来自网络] [发布日期:2017-01-09] [浏览次数:]


军用发电机     

      随着电子工业高速发展,引发了一系列数字化、信息化、智能化和网络化的浪潮,对
柴油发电机组行业产生重大影响,各种各样功能齐全的柴油发电机组控制器也如雨后春笋般地涌现出来,比较著名的有英国的
DEEPSEA、丹麦的DELF和德国的科曼。这些控制器都具有电量采集、油机的控制参数的采集、各种故障保护、液晶屏显示、双路切换等功能。但是这些控制器都是对发电机和柴油机各种工作参数进行采集和显示,并且检测这些参数是否在设定的范围内,若不在,进行报警或切换,对发电机和柴油机的主要参数(如发电机发出的电压和柴油机的转速)不能进行干预,调节能力差,甚至说几乎没有调节功能。


  若实现远程控制时,这些参数都不能实现远程调节和控制。在功能的实现方式、电子器件的选择、低功耗和环保节能、系统的扩展和抗电子干扰方面,也很难满足军品要求。产品根据军用产品的工作环境和实际要求,把现在电子技术蓬勃发展中涌现出的一些新技术和新观念引入到本设计中,例如美国苹果风靡全球的iphone中电容式触摸屏技术和下一代显示技术(有机发光显示技术)OLED等新技术。在观念方面,实行模块化设计,屏弃以往功能堆砌式设计,并且各个模块通过总线连接起来,使用户可以自行定义自己的系统,使系统的性价比最高,不浪费用户的每一分钱。

 军用柴油发电机组

   新型军用柴油发电机组控制器的硬件组成

 

本控制器的硬件采用模块化设计,模块之间通过总线连接,用户可以根据实际需要选择自己的模块种类和数量,并且自行定义自己的系统。本控制器的硬件由主控板、电量采集模块、柴油机参数采集模块和显示模块组成。本文以两台柴油发电机为例,如果是一路柴油发电机组,一路市电的话,可以省去一个油机参数采集模块,其结构框图,如图1所示:

 

军用发电机

 

  圈I硬件结构框图

 

  主控制板

 

  主控制板以美国德州仪器仪表企业所生产的TMS320F2812为核心。TMS320F2812是当今世界上最先进,功能最强大的32位定点DSP芯片。它既具有数字信号处理能力,又具有强大的事件管理能力和嵌人式控制功能,特别适用于有大批量数据处理的测控场合。本控制器选择s级的TMS320F2812,具有一40~+125℃的工作温度范围,工作频率高达150MHz,8k×16位的Flash存储器,16通道l2位的ADC,176个引脚保证系统有充分的I/O端口。更重要的是有丰富的串行接口,本控制器的模块化设计就是靠各种串口把各个模块同主控制板连接,实现整个系统的可配置化和可定义性,使用户按照自己的需要自行方便的组合和配置自己的控制系统,使用户系统更加灵活,性价比更高,还能够实现差异化设计,让用户的产品更具吸引力。

 

主控制板的电源的设计过程中,引入了有源功率因数校整和节能环保概念。本控制板能够满足最新的最苛刻的CEC和能源之星2.0标准的要求,具有灵活的供电方式。既可以采用交流供电,也可以采用直流供电,或者交直流同时供电,只要任何一方有电,控制器可以自动切换,在交流存在时优先选用交流电源。交流电压输入范围AC85—265V。选择任何一路柴油发电机组的相电压,整流后进行有源功率因数校整,采用安森美的NCP1653有源功率因数校整芯片,使该控制采用交流供电时始终工作在功率因数接近1的情况下,避免由于后级开关电源产生的高频干扰对其他用电设备的干扰。

 

       开关电源的控制芯片采用美国PI企业LinkSwitch-II产品系列的 LNK616,内部集成了一个 700V的功率MOSFET振荡器、新颖的开/关控制状态调节器、一个进行自偏置的高压开关电流源、频率抖动、每个周期都检测的电流限流及热关断电路。

 

  该主控制板具有丰富的串行接口,为外围灵活的扩展提供了支撑,也是模块化设计的基础。除了主控芯片TMS320F2812自带的SPICAN外,还利用它的通用同步/异步收发器(EUSART)模块扩展了RS232RS485通信方式,利用TMS320F2812SH和美国德州仪器仪表企业生产的CC2500无线收发芯片扩展了zigbee通信,利用TMS320F2812的并口和飞利浦的ISP1581芯片实现了USB2.0的通信。


 军用发电机


  在主控制器中使用了数字电位器,实现对发电机的输出电压和柴油机的转速进行控制,这样远程调压和调频就变成了可能。如果在远程实现双机不断电切换时,只需调节其中的一台柴油发电机无功和有功分量,使负荷转移到其中的一台机组上,很容易实现切换。

     本期重点对新型军用柴油发电机组控制器的硬件组成以及主控制板进行先容分析,更多关于新型军用柴油发电机组控制器的结构以及技术原理请关注下期。 我企业是专业的发电机,柴油发电机生产厂商,是国内生产发电机,柴油发电机较早的厂家之一。可提供3KW-2500KW各种规格普及型、自动化、四保护、自动切换、低噪音及移动式等高品质、低能耗的发电机组以满足客户的一切电力需求,还可满足用户不同电压、不同频率的要求,以及多台机组并联并网供电系统。购机热线13878198542  汪先生


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