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電力用直流電源自動(dòng)調壓裝置的研制

發(fā)布時(shí)間:2013-10-10 13:58:02返回列表>>
[電力用直流電源自動(dòng)調壓裝置的研制]:1引言電力系統所需的直流電源,都是由直流電源系統提供的,而直流電源系統的輸出為合閘母線(xiàn)和控制母線(xiàn)兩部分。合閘母線(xiàn)的電壓即為充電機輸出電壓值,合閘母線(xiàn)的電壓高,其作用是為合閘機構提供操作電源??刂颇妇€(xiàn)的...

1引言

電力系統所需的直流電源,都是由直流電源系統提供的,而直流電源系統的輸出為合閘母線(xiàn)和控制母線(xiàn)兩部分。合閘母線(xiàn)的電壓即為充電機輸出電壓值,合閘母線(xiàn)的電壓高,其作用是為合閘機構提供操作電源??刂颇妇€(xiàn)的電壓要比合閘母線(xiàn)的電壓低,而充電機在滿(mǎn)足給蓄電池正常充電的情況下,其輸出電壓要高于控制母線(xiàn)電壓,要滿(mǎn)足控制母線(xiàn)能正常地給電力系統的繼電保護裝置及信號回路等供電。必須把合閘母線(xiàn)電壓降至一定范圍,形成控制母線(xiàn)。本文介紹的自動(dòng)調壓裝置正是為實(shí)現這一功能而設計的。

2方案選擇

設計開(kāi)始,我們選擇方案所遵守的原則為:成本低、性能高、具有高可靠性與穩定性、實(shí)用性。

2.1選用單片機控制方案

選用8031或8051構成的單片機系統,雖然實(shí)現起來(lái),十分簡(jiǎn)便,但是此系統所需外圍輔助器件比較多,造成成本過(guò)高。另外一重要原因是此種方案對干擾特別靈敏。實(shí)際運用,可靠性較差,基于以上二種原因,此種方案沒(méi)有采用

2.2選用大規??删幊踢壿嬈骷桨?

我們選用了可編程邏輯器件GAL20V8B,進(jìn)行編程實(shí)現。此種方案電路簡(jiǎn)單,造價(jià)不高,但是經(jīng)實(shí)際試驗后發(fā)現,此種方案的抗干擾能力較差。所以,也不是優(yōu)選方案,沒(méi)有被我們采用。

2.3用大規模邏輯電路方案

采用此種方案后,我們發(fā)現實(shí)現自動(dòng)調壓功能的電路十分簡(jiǎn)單,整個(gè)成本明顯降低,由于采用的邏輯芯片為雙向移位寄存器40194B{74194},此種芯片是一種成熟的芯片,其工作穩定性十分高,造價(jià)也十分低。是目前普遍采用的一種集成電路。經(jīng)實(shí)際試驗,達到了預期的設計要求。因此我們采用了這種設計方案。

3移位寄存器40194B的描述

工作真值表見(jiàn)表1,管腳排列見(jiàn)圖1,HEF40194B是具有兩種控制輸入(S0—S1)的雙向移位寄存器,具有一個(gè)時(shí)鐘輸入腳(CP),一個(gè)左移串口數據的控制輸入腳(DSL),右移串口數據的控制輸入腳(DSR),四位并行數據的輸入腳(P0—P3)。一個(gè)同步復位輸入腳(/MR),四個(gè)并行輸出腳(O0—O3)。當/MR為低電平時(shí),對芯片進(jìn)行復位,迫使O0—O3輸出低電平。當MR為高電平時(shí),工作模式由S0和S1按表1組合方式工作,串口和并口工作方式是由CP脈沖邊沿觸發(fā)

4自動(dòng)調壓裝置的工作框圖如圖2所示

5元器件選擇

從圖2可看出,所設計的自動(dòng)調壓裝置在直流電源系統中是一個(gè)獨立執行部分,其自動(dòng)控制電路部分所需的+12V工作電源。是利用電阻從+KM上降壓之后。通過(guò)7812穩壓塊直接穩壓后而獲得,采樣回路。利用精密電阻直接降壓采樣,這樣足可以保證采樣的精度要求,從而不用采用價(jià)格高的霍耳元件,成本大大降低,另外,工作的可靠性與穩定性都比霍耳元件高。比較判斷回路,是LM224工業(yè)常采用的芯片,其價(jià)格低,性能可靠,觸發(fā)電路采用的是NE555集成電路,移位執行電路采用的是40194B(74194)雙向移位寄存器。其工作過(guò)程參見(jiàn)表1 驅動(dòng)電路采用的是BU406(BUX85)高壓三極管,此種器件的造價(jià)十分低,同時(shí)它也是成熟的器件被廣泛應用于工業(yè)。繼電器采用的是JQX58F。這種繼電器節點(diǎn)容量大,而且價(jià)格低,降壓回路采用的是硅二極管組。

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