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航机发电系统动力保护的研究与设计

作　者: 王小伟
导　师: 徐红兵
学　校: 电子科技大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 航机发电燃机动力保护保护策略可靠性
分类号: V242
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 24次
引　用: 1次
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内容摘要

进入二十一世纪的今天,是否能清洁、高效地利用能源已经成为了世界各国关注的主题。而航改燃机相比其他类型的动力装置,具有效率高、可靠性高、燃料适应性强、环境污染小、耗水少或则不用水等特点。如今,随着一系列航改燃机发电系统的研制与装配,航机发电已经成为国民生产生活用电的一大力量。全社会对电力的依赖程度越来越高,对电力供应的质量也提出了更高要求。随着大量机组的安装以及电网规模的扩大,对电力工业较高的安全、经济运行水平提出了更高的要求,为此配有可靠、合理的安全监视装置和保护系统是十分重要的。因此,航机发电系统动力保护装置的研制对我国的航机发电发展具有重大的意义。本文主要完成了航机发电系统动力保护的设计和实现。首先介绍了航机发电系统动力保护的总体情况,设计了保护系统总体结构与动力保护具体保护项的保护策略;通过对保护系统功能分析,设计了保护控制器的结构;接着设计了系统动力保护的硬件结构;根据航机发电系统动力保护的保护策略,设计了相应动力保护的软件程序并作了详尽的分析;通过对系统硬件、软件的设计及分析,对这套系统动力保护的性能有了一定的认识。最后根据现场调试大纲对各个保护模块进行了调试,并进行了现场试验,试验结果表明本文所设计的动力保护系统不仅满足航机发电系统的基本要求,而且有效地提高了系统运行的安全性、可靠性、稳定性和经济性。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章绪论  9-13
  1.1 课题背景  9-10
  1.2 航机发电系统动力保护研究现状及发展趋势  10-12
  1.3 本文的主要研究内容  12-13
第二章航机发电系统动力保护  13-24
  2.1 总体介绍  13-15
  2.2 保护系统机理  15-17
    2.2.1 超速机理  15-16
    2.2.2 超温机理  16
    2.2.3 振动机理  16-17
    2.2.4 滑油压力机理  17
  2.3 系统保护策略  17-23
    2.3.1 超速保护  18-19
    2.3.2 超温保护  19-21
    2.3.3 振动保护  21-22
    2.3.4 滑油压力保护  22-23
  2.4 本章小结  23-24
第三章动力保护系统  24-31
  3.1 保护系统概述  24-25
  3.2 保护系统功能分析  25-27
    3.2.1 保护系统数据采集  25-26
    3.2.2 保护系统功能  26-27
  3.3 保护控制器设计目标  27
  3.4 保护控制器结构设计  27-30
    3.4.1 核心控制平台  28-29
    3.4.2 信号采集处理模块  29
    3.4.3 液晶监控模块  29-30
    3.4.4 信号通信输出模块  30
  3.5 本章小结  30-31
第四章航机发电系统动力保护硬件设计  31-44
  4.1 总体要求  31-32
  4.2 核心控制平台设计  32-37
    4.2.1 复位电路  32-34
    4.2.2 单片机与FPGA 接口电路  34-35
    4.2.3 程序加载接口电路  35-36
    4.2.4 实时时钟电路和存储器  36-37
  4.3 信号采集处理模块  37-40
    4.3.1 高速信号采集处理模块  37-38
    4.3.2 模拟信号采集处理模块  38-39
    4.3.3 数字信号采集处理模块  39-40
  4.4 信号通信输出模块  40
  4.5 电源模块  40-42
  4.6 液晶监控模块  42-43
  4.7 本章小结  43-44
第五章航机发电系统动力保护软件设计  44-60
  5.1 总体要求  44-45
  5.2 FPGA 程序  45-46
    5.2.1 分频模块  45-46
    5.2.2 高速脉冲处理模块  46
    5.2.3 总线译码模块  46
  5.3 单片机程序  46-58
    5.3.1 初始化模块  47-50
    5.3.2 串口通讯模块  50-53
    5.3.3 保护处理模块  53-58
      5.3.3.1 超速保护  54
      5.3.3.2 超温保护  54-56
      5.3.3.3 振动保护  56-57
      5.3.3.4 滑油压力保护  57-58
  5.4 监控模块程序设计  58-59
  5.5 本章小结  59-60
第六章航机发电系统动力保护试验及结果分析  60-70
  6.1 试验平台介绍  60-62
  6.2 试验步骤及结果  62-69
    6.2.1 试验步骤及内容  62-63
    6.2.2 试验结果及分析  63-69
      6.2.2.1 超速保护试验  63-65
      6.2.2.2 超温保护试验  65-67
      6.2.2.3 振动保护试验  67-68
      6.2.2.4 滑油压力保护试验  68-69
  6.3 本章小结  69-70
第七章总结及展望  70-72
  7.1 本论文研究总结  70-71
  7.2 将来研究方向  71-72
致谢  72-73
参考文献  73-75
个人简历及研究成果  75-76

航机发电系统动力保护的研究与设计

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