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硕士论文-变压器自动稳压调节系统的研究，共75页，40924字
摘 要
电压是电能质量的一个重要指标。随着国民经济的快速发展和人民生活水平的不断
提高，对供电质量和供电可靠性提出了更高的要求。电力系统运行中因各种原因造成电
压偏移，严重时会给电力设备、电力用户以及系统本身带来巨大损失与破坏。本文对目
前国内外各种调压方式进行了调研，对变压器自动稳压调节系统进行了研究。主要内容
如下：
（1）在对电力系统运行状况及其国内外调压技术广泛调研和认真分析总结的基础
上，提出了利用可调电抗器进行稳压调压的技术方案，论证了该方案可行性。
（2）可调电抗器的设计。包括可调电抗器类型的选择，气隙式可调电抗器的参数
计算，可调电抗器执行机构机械部分的设计。
（3）变压器自动稳压调节系统控制部分的研制。主要包括：变压器低压侧电压测
量电路的设计，显示电路的设计，执行机构控制电路的设计，单片机其他外围电路的设
计，并完成了各个功能模块的软件设计。
（4）对研制的变压器自动稳压调节系统进行了实验室模拟试验。试验结果表明，
该装置结构简单，工作性能稳定，达到了预期的设计目标。
最后作者对整个研究工作作了总结，并对以后的工作进行了展望。
关键词：稳压；变压器；电压质量；可调电抗器；单片机
目 录
摘 要............ 1
Abstract....... 2
1 绪论........... 1
1.1 引言....... 1
1.2 国内外发展及研究现状................. 2
1.2.1 国内外电压调整现状................... 2
1.2.2 国内外电压偏移的标准.............. 5
1.2.3 目前调压手段存在的问题.......... 7
1.3 本课题研究的主要内容.................. 8
2 系统总体方案的设计及其核心芯片的选择........ 10
2.1 系统的主要性能要求.................... 10
2.2 系统的总体方案设计.................... 10
2.3 核心芯片的选择....... 11
2.3.1 单片机的选型........ 11
2.3.2 A/D 转换芯片的选择 ................. 13
2.3.3 显示接口芯片的选择................. 14
2.4 本章小结.................. 16
3 可调电抗器的设计..... 17
3.1 可调电抗器的原理及其应用....... 17
3.1.1 可调电抗器的可调性简明原理. 17
3.1.2 自感型可调电抗器的电抗值可调机理 .......... 18
3.1.3 互感型可调电抗器的简要原理. 19
3.2 可调电抗器总体结构设计及其方案的确定 ..... 20
3.2.1 可调电抗器的类型.................... 20
3.2.2 可调电抗器总体方案的设计..... 25
3.3 可调电抗器的参数计算................ 26
3.3.1 铁芯的选择与计算 26
3.3.2 绕组匝数的计算.... 28
3.3.3 导线及导线直径的选择............. 29
3.3.4 可调电抗器气隙的确定............. 29
3.3.5 铁芯窗口的核算.... 29
3.4 可调电抗器自动调节执行机构的设计 ............ 30
3.4.1 电机的选择............ 31
3.4.2 传动机构的设计.... 31
3.5 本章小结.................. 32
4 控制系统的硬件设计. 33
4.1 控制系统的总体硬件结构............ 33
4.2 电压采集及其处理电路设计....... 33
4.2.1 电压信号采集电路的设计......... 33
4.2.2 A/D 转换电路设计 34
4.3 显示电路设计........... 35
4.4 执行机构控制部分电路设计........ 36
4.5 单片机外围电路设计................... 38
4.5.1 时钟电路的设计.... 38
4.5.2 复位电路的设计... 38
4.6 单片机硬件中可靠性设计............ 40
4.6.1 元器件的选择........ 40
4.6.2 印刷板电路抗干扰设计............. 40
4.7 本章小结................... 40
5 控制系统软件设计..... 41
5.1 程序设计语言的选择.................... 41
5.2 基本程序模块........... 41
5.3 控制系统程序设计... 42
5.3.1 主程序流程图........ 42
5.3.2 系统初始化部分程序流程图..... 43
5.3.3 电压采样部分程序流程图........ 43
5.3.4 延时部分程序流程图................ 44
5.3.5 显示部分程序流程图................ 45
5.3.6 可调电抗器执行机构控制程序的设计 ......... 46
5.4 软件可靠性设计....... 46
5.5 本章小结.................. 47
6．变压器自动稳压调节装置的实验室模拟试验及分析.......... 48
6.1 试验目的及试验内容................... 48
6.2 试验设备及接线...... 48
6.3 试验数据与结论...... 49
6.3.1 试验数据............... 49
6.3.2 分析与讨论........... 50
7结论与建议............... 51
7.1 结论..... 51
7.2 建议..... 51
参考文献.... 52
附录 A........ 54
附录 B........ 55
附录 C........ 56
附录 D........ 57
致谢........ 61
导师组意见 62
学位论文独创性声明..... 63
学位论文版权使用授权书.................. 63