专利名称：一种低压发电系统的无刷励磁调节装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种发电装置，具体是一种低压发电系统的无刷励磁调节装置。
背景技术：
现有低压无刷励磁调节装置采用低端8位CPU构成，其显示通过指示灯显示，不能输入调节参数和实时显示各种测量量；很多新功能无法加入；其硬件结构采用一体的小机箱，强弱电没有很好的分离，抗干扰性能不强，更换插件不方便；不带通讯功能；不能掉电保存数据。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种低压发电系统的无刷励磁调节装置，以满足发电系统中处理速度快、集成功能多、强弱电能很好的分离、 抗干扰性能强、可适应于恶劣环境、可全过程记录故障数据及定值参数、数据停电不丢失的要求。为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是一种低压发电系统的无刷励磁调节装置，包括CPU核心处理模块、显示键盘操作模块、IO处理模块、交流采集模块、 PWM脉冲控制及可控硅输出模块、电源模块和通讯模块，CPU核心处理模块与显示键盘操作模块、PWM脉冲控制及可控硅输出模块、通讯模块双向连接，IO处理模块和交流采集模块接入CPU核心处理模块，电源模块与CPU核心处理模块、显示键盘操作模块、IO处理模块、交流采集模块、PWM脉冲控制及可控硅输出模块、通讯模块连接。所述CPU核心处理模块采用ATMEGAU8单片机。所述通讯模块采用RS-485通讯链路。所述显示键盘操作模块由LED显示模块与键盘操作模块连接构成。CPU核心处理模块选用高性能的8位微处理器，其CPU内置8路10位A/D转换通道、IMbit片内FLASH存储器、32KbitSRAM存储器、32KbitEEPR0M、l个SPI串行外围接口、1 个I2C串行外围接口、2个SCI串行通信接口、6路16位PWM脉宽调制输出，电源模块提供 +5V, +12V，-12V，另外一路独立的+12V，显示键盘操作模块通过SPI总线与CPU核心处理模块连接，IO处理模块通过I2C总线与CPU核心处理模块相连，交流采集模块、PWM脉冲控制及可控硅输出模块、电源模块，通过软排线与CPU核心处理模块相连。本实用新型与现有技术相比，具备以下特点装置采用高性能8位CPU结构，处理速度快、集成功能多；采用专门的模拟和数字滤波设计，每周波12点采样，既满足了对测量精度的要求又满足了对保护控制大动态范围的要求；PWM脉冲控制采用脉冲变压器隔离， IO处理模块采用光耦隔离，可控硅输出模块采用保护回路，可使强弱电能很好的分离、抗干扰性能强、可适应于恶劣环境；良好的人机操作模式，可全过程记录故障数据及定值参数、 数据停电不丢失；具备通讯功能，实时数据可及时的送至远程监控；可适用于低压400V的小型水电站领域的应用。
图1为本实用新型一实施例的结构框图；图2为PWM脉冲控制电路原理图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型一实施例包括CPU控制的核心处理模块、CPU控制的LED 显示及键盘操作子模块、开关量输入/输出的IO处理模块、交流采集模块、PWM脉冲控制及可控硅输出模块、为各个模块提供电源的电源模块、通讯模块。CPU控制的核心处理模块安装在CPU板上，它选用高性能的ATMEGAU8型8位微处理器，其CPU内置8路10位A/D转换通道、1Mb i t (128Kx8)片内FLASH存储器、32Kb i t (4Kx8) 片内SRAM存储器、32Kbit (4Kx8)片内EEPROM存储器、1个SPI (串行外围接口)、1个I2C (串行外围接口 )、2个SCI (串行通信接口 )、6路16位PWM(脉宽调制输出)，主要负责对各模块的输入信号进行计算和处理，是核心模块。安装在CPU板上的还有LED显示及键盘操作子模块。CPU控制的显示键盘操作模块包括液晶显示和键盘操作部分，CPU采用爱特梅尔高性能的单片机ATMEGA128，此模块通过SPI串口与CPU核心处理模块通讯来交换数据，LED 部分显示采用6位8段数码管，能显示各种保护和测量适时数据量，以及定值参数等非实时量，键盘部分用于人机交互时人的输入功能。IO模块用于实现开关量信号输入及继电器输出；24V的开入信号经过光偶芯片 521-4芯片隔离后通过PCF8574，再通过输入到CPU核心处理模块的I2C总线上；12V的继电器输出信号通过CPU核心处理模块的I2C总线传至PCF8574，再通过521-4、ULN2004芯片隔离后输出至继电器。交流采样模块位于交流采样板上，包括测量电流、电压采集、所述测量电流采集采用带屏蔽的高精度互感器5A/0. 35mA电流互感器，所述测量电压采集采用带屏蔽的高精度互感器ZmAAmA电压互感器，采样模块采集的信号通过高精度运放进行信号放大、滤波后， 经过底板送入CPU核心处理模块的A/D转换通道。的PWM脉冲控制及可控硅输出模块分别位于交流采样板、独立的可控硅输出模块上，CPU核心处理模块的PWM信号通过脉冲变压器输出至可控硅输出模块。通讯模块位于IO板上，设有RS-485通讯方式，RS-485通讯经光藕隔离后，通过 6N137芯片来实现通讯；通讯协议采用通用的MODBUS通讯协议通讯。电源模块为各个模块提供5V，+12V，-12V，独立的+12V电源供给。
权利要求1.一种低压发电系统的无刷励磁调节装置，包括CPU核心处理模块、显示键盘操作模块、IO处理模块、交流采集模块、PWM脉冲控制及可控硅输出模块、电源模块和通讯模块，其特征在于，CPU核心处理模块与显示键盘操作模块、PWM脉冲控制及可控硅输出模块、通讯模块双向连接，IO处理模块和交流采集模块接入CPU核心处理模块，电源模块与CPU核心处理模块、显示键盘操作模块、IO处理模块、交流采集模块、PWM脉冲控制及可控硅输出模块、 通讯模块连接。
2.根据权利要求1所述的低压发电系统的无刷励磁调节装置，其特征在于，所述CPU核心处理模块采用ATMEGAU8单片机。
3.根据权利要求1所述的低压发电系统的无刷励磁调节装置，其特征在于，所述通讯模块采用RS-485通讯链路。
4.根据权利要求1所述的低压发电系统的无刷励磁调节装置，其特征在于，所述显示键盘操作模块由LED显示模块与键盘操作模块连接构成。
专利摘要本实用新型公开了一种低压发电系统的无刷励磁调节装置，包括CPU核心处理模块、显示键盘操作模块、IO处理模块、交流采集模块、PWM脉冲控制及可控硅输出模块、电源模块和通讯模块，CPU核心处理模块与显示键盘操作模块、PWM脉冲控制及可控硅输出模块、通讯模块双向连接，IO处理模块和交流采集模块接入CPU核心处理模块，电源模块与CPU核心处理模块、显示键盘操作模块、IO处理模块、交流采集模块、PWM脉冲控制及可控硅输出模块、通讯模块连接，本实用新型能满足发电系统中处理速度快、集成功能多、强弱电能很好的分离、抗干扰性能强、可适应于恶劣环境、可全过程记录故障数据及定值参数、数据停电不丢失的要求。
文档编号H02P9/14GK202231663SQ201120369579
公开日2012年5月23日 申请日期2011年9月30日 优先权日2011年9月30日
发明者李昆, 胡轶波, 邓东红, 龙宇平 申请人:华自科技股份有限公司