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内燃机车的主发电机励磁控制器研究
| 论文题名： | 内燃机车的主发电机励磁控制器研究 |
| 关键词： | 内燃机车;主发电机;励磁控制器;CAN总线;TMS320F2812芯片 |
| 摘要： | 内燃机车的主发电机励磁控制器是机车电力系统不可缺少的一部分，对机车安全稳定运行有着重要的影响。随着机车电力系统的规模在不断的扩大，系统结构和运行方式日渐复杂，对主发电机励磁控制器的稳定性、灵活性和可靠性有了更高的要求。本文在研究励磁控制器发展状况的基础上，研究了励磁控制器的控制方法，设计了基于TMS320F2812为主控芯片的机车主发电机励磁控制器。 本文首先详细说明了励磁控制器的作用以及励磁控制系统的发展，包括励磁控制方式、励磁控制理论和励磁控制器硬件组成各方面的发展过程和趋势。其次，设计了励磁控制器总体方案，分析了励磁控制器主要的工作任务，并通过DSP芯片与其它控制芯片性能的比较，选择以TMS320F2812作为励磁控制器的主控芯片，完成了基于TMS320F2812的主发电机励磁控制器硬件总体设计和软件总体设计。再次，在整个系统硬件电路的设计中，设计了TMS320F2812外围电路以及基于线性光耦HCNR201隔离电路、放大跟随器电路、模拟滤波电路等信号调理电路，并完成其PCB制作，给出了具体的硬件电路原理图，对于硬件电路设计过程中遇到的问题给出了相应的解决方法。然后，结合励磁控制器功能需求，完成了励磁控制器控制软件设计，利用TMS320F2812强大的数据处理能力和丰富的外设资源，实现了高精度采样、CAN总线收发、励磁控制算法、励磁限制和励磁保护等功能。最后，通过部分实验和整个系统的SIMULINK仿真，验证了所提方案。 实验及仿真结果分析表明，本文所设计的励磁控制器达到GB/T7409.3国家规定的励磁控制器要求。同时，引入TMS320F2812芯片，简化了机车主发电机励磁控制器的硬件结构，提高了励磁控制器的抗干扰能力和可靠性，具有很好的推广应用前景。 |
| 作者： | 刘千新 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 明正峰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西安电子科技大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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