本文關(guān)鍵詞：采用PIC單片機(jī)的真空斷路器控制器設(shè)計(jì)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：真空斷路器是供配電網(wǎng)絡(luò)中重要的電氣設(shè)備,對(duì)配電網(wǎng)的安全運(yùn)行起著重要的作用。近年來(lái)隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展,配電網(wǎng)也逐步開(kāi)展了智能化進(jìn)程。然而,真空斷路器的傳統(tǒng)控制多為通過(guò)繼電器實(shí)現(xiàn)控制,近年來(lái),基于單片機(jī)控制的操動(dòng)機(jī)構(gòu)控制器也有所發(fā)展,但功能較少,且由于所處電磁環(huán)境較為復(fù)雜,在實(shí)際運(yùn)行中有時(shí)會(huì)出現(xiàn)因電磁干擾導(dǎo)致的誤動(dòng)問(wèn)題。因此研制功能豐富、抗干擾能力強(qiáng)的真空斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)控制器對(duì)配電網(wǎng)的智能化及電器制造行業(yè),均具有重要的研究意義和工程應(yīng)用價(jià)值。本文首先介紹課題的研究背景以及國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀,分析了真空斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)控制器的功能特點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì),并根據(jù)目前的研究現(xiàn)狀,設(shè)計(jì)了一款以PIC16F877A單片機(jī)為核心的真空斷路器控制器。在研制時(shí)采用了模塊化的設(shè)計(jì)思路,不僅使得控制器具有較強(qiáng)的功能擴(kuò)展能力,同時(shí)也簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)過(guò)程。論文針對(duì)操動(dòng)機(jī)構(gòu)的控制器進(jìn)行了功能分析和總體設(shè)計(jì),以此為基礎(chǔ),重點(diǎn)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了分合閘執(zhí)行功能模塊、電源供電模塊、濾波模塊、液晶顯示模塊、充電電容電壓檢測(cè)和存儲(chǔ)模塊,等。對(duì)應(yīng)的軟件設(shè)計(jì)方面也采用了模塊化設(shè)計(jì)思路,將各功能的軟件控制盡量獨(dú)立化,類似于硬件模塊,各軟件模塊也有相對(duì)獨(dú)立接口,便于今后的功能擴(kuò)展�；谠撍悸�,論文在軟件設(shè)計(jì)方面重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了顯示子程序、采樣子程序、信號(hào)處理子程序、自檢子程序、存儲(chǔ)和掉電保護(hù)子程序等功能模塊。在設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)時(shí),針對(duì)硬件系統(tǒng)的一些運(yùn)行方式或者功能特點(diǎn),軟件系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)采用的軟件是MPLAB V8.80,重點(diǎn)設(shè)計(jì)了顯示、采樣、信號(hào)處理、自檢程序和存儲(chǔ)等幾個(gè)模塊,將每個(gè)模塊的功能進(jìn)行了分析并采用程序流程圖的方式將各個(gè)程序的設(shè)計(jì)展示了出來(lái)。本文分析了真空斷路器工作時(shí)所處的復(fù)雜電磁環(huán)境,研究了控制器的軟件和硬件抗干擾措施。針對(duì)該控制器,重點(diǎn)提出并設(shè)計(jì)了控制器屏蔽結(jié)構(gòu),并對(duì)控制器所處的電磁環(huán)境進(jìn)行了仿真和優(yōu)化設(shè)計(jì)。取得了屏蔽材料、屏蔽厚度和散熱孔孔徑的最優(yōu)值。針對(duì)該控制器進(jìn)行了基本功能實(shí)驗(yàn)和抗干擾實(shí)驗(yàn)。主要對(duì)控制器中的濾波器、電源供電、液晶顯示、分合閘執(zhí)行、充電電容電壓檢測(cè)模塊進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明各模塊實(shí)現(xiàn)了預(yù)期功能。同時(shí)對(duì)該控制器分別進(jìn)行了強(qiáng)磁場(chǎng)和強(qiáng)電場(chǎng)環(huán)境下的抗干擾實(shí)驗(yàn),并進(jìn)行了對(duì)比研究,結(jié)果表明所采用的軟硬件抗干擾措施基本能實(shí)現(xiàn)電磁屏蔽功能。
【關(guān)鍵詞】：控制器 單片機(jī) 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 抗干擾 屏蔽罩
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM561.2;TP368.1
【目錄】：

• 摘要11-13
• ABSTRACT13-15
• 第一章 緒論15-23
• 1.1 斷路器簡(jiǎn)介15-16
• 1.2 國(guó)內(nèi)外斷路器的發(fā)展?fàn)顩r及發(fā)展趨勢(shì)16-20
• 1.3 斷路器控制器20-22
• 1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容22-23
• 第二章 控制器硬件設(shè)計(jì)23-32
• 2.1 硬件設(shè)計(jì)思路23-25
• 2.2 各硬件功能模塊設(shè)計(jì)25-30
• 2.2.1 輸入信號(hào)調(diào)理模塊25-26
• 2.2.2 電源模塊26-28
• 2.2.3 顯示模塊28
• 2.2.4 分合閘執(zhí)行模塊28-29
• 2.2.5 電容電壓檢測(cè)模塊29-30
• 2.2.6 存儲(chǔ)模塊30
• 2.3 PCB電路板設(shè)計(jì)原則30-31
• 2.4 本章小結(jié)31-32
• 第三章 控制器軟件設(shè)計(jì)32-39
• 3.1 軟件設(shè)計(jì)概述32
• 3.2 軟件設(shè)計(jì)32-38
• 3.2.1 主程序設(shè)計(jì)32-33
• 3.2.2 顯示模塊33-34
• 3.2.3 采樣模塊編程34-35
• 3.2.4 信號(hào)處理35
• 3.2.5 自檢程序設(shè)計(jì)35-36
• 3.2.6 存儲(chǔ)模塊的程序設(shè)計(jì)36-37
• 3.2.7 掉電保護(hù)設(shè)計(jì)37-38
• 3.3 本章小結(jié)38-39
• 第四章 控制器抗干擾設(shè)計(jì)39-51
• 4.1 干擾因素39-40
• 4.2 控制器的軟件抗干擾措施40-41
• 4.3 控制器的硬件抗干擾措施41-44
• 4.4 電磁屏蔽仿真44-50
• 4.4.1 屏蔽罩材料選擇45-47
• 4.4.2 屏蔽罩厚度的選擇47-48
• 4.4.3 散熱孔孔徑的選擇48-50
• 4.5 本章小結(jié)50-51
• 第五章 功能及抗干擾實(shí)驗(yàn)51-64
• 5.1 功能實(shí)驗(yàn)51-55
• 5.1.1 電源模塊51-52
• 5.1.2 濾波模塊52
• 5.1.3 顯示模塊52-53
• 5.1.4 直接動(dòng)作和檢測(cè)信號(hào)動(dòng)作53-55
• 5.1.5 電容電壓檢測(cè)模塊55
• 5.2 抗干擾實(shí)驗(yàn)55-63
• 5.2.1 在電場(chǎng)環(huán)境下實(shí)驗(yàn)60-61
• 5.2.2 在磁場(chǎng)環(huán)境下實(shí)驗(yàn)61-63
• 5.3 本章小結(jié)與誤差分析63-64
• 5.3.1 本章小結(jié)63
• 5.3.2 誤差分析63-64
• 第六章 總結(jié)與展望64-66
• 6.1 總結(jié)64
• 6.2 展望64-66
• 附錄66-72
• 參考文獻(xiàn)72-76
• 致謝76-77
• 攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果77-78
• 附件78

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：355620