采用PIC單片機(jī)的真空斷路器控制器設(shè)計(jì)研究.pdf

1、真空斷路器是供配電網(wǎng)絡(luò)中重要的電氣設(shè)備，對配電網(wǎng)的安全運(yùn)行起著重要的作用。近年來隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展，配電網(wǎng)也逐步開展了智能化進(jìn)程。然而，真空斷路器的傳統(tǒng)控制多為通過繼電器實(shí)現(xiàn)控制，近年來，基于單片機(jī)控制的操動機(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)會出現(xiàn)因電磁干擾導(dǎo)致的誤動問題。因此研制功能豐富、抗干擾能力強(qiáng)的真空斷路器操動機(jī)構(gòu)控制器對配電網(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

2、。
　　本文首先介紹課題的研究背景以及國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，分析了真空斷路器操動機(jī)構(gòu)控制器的功能特點(diǎn)及發(fā)展趨勢，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)也簡化了設(shè)計(jì)過程。論文針對操動機(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

3、檢測和存儲模塊，等。對應(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獨(dú)立接口，便于今后的功能擴(kuò)展。基于該思路，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、信號處理子程序、自檢子程序、存儲和掉電保護(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、信號處理、自檢程序和存儲等幾

4、個模塊，將每個模塊的功能進(jìn)行了分析并采用程序流程圖的方式將各個程序的設(shè)計(jì)展示了出來。
　　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