交直型電力機車功率因數補償裝置測試平臺的研制.pdf

1、隨著大功率交直型電力機車的采用，機車功率因數低下給電網帶來非常嚴重的污染，功率因數的改善是迫切需要解決的問題。我國目前投入使用的電力機車無功補償裝置，由于系統(tǒng)工作可靠性差，且不易檢測診斷裝置好壞，導致基本未投入正常使用，未能發(fā)揮其提高功率因數、節(jié)能降耗的作用。針對這些問題，研制了新型的無功補償控制系統(tǒng)，及其相應的診斷測試平臺。 本文主要涉及測試平臺的研制。測試平臺采用基于C8051FXXX系列SoC型單片機和復雜可編程邏輯器件(

2、CPLD)為核心。測試平臺的功能主要是：產生無功補償控制系統(tǒng)所需要的各種模擬信號和邏輯信號，對系統(tǒng)的兩個主要控制插件(控制板和接口板)的功能進行測試，以完成對控制系統(tǒng)的診斷、測試。 文章首先介紹新型機車無功補償裝置的基本工作原理、控制系統(tǒng)的兩個主要插件原理。為測試平臺的設計提供必要的背景知識。 詳細分析測試平臺與無功補償控制系統(tǒng)之間的接口關系，總結和分析了測試平臺的系統(tǒng)需求和技術路線，并提出了平臺總體設計方案，包括硬件構

3、成和系統(tǒng)軟件構成。 詳細介紹平臺的硬件系統(tǒng)設計，主要是各子模塊的設計，包括：Cygnal單片機核心控制模塊、可編程信號源、串行通信模塊、CPLD邏輯處理模塊、測試接口模塊以及其他處理模塊。 討論平臺的系統(tǒng)軟件設計。軟件設計包括上位PC機監(jiān)控軟件設計和下位機基于Small RTOS51嵌入式實時操作系統(tǒng)軟件設計，并對軟件設計中的一些關鍵問題進行了闡述。 最后介紹無功補償裝置測試程序的設計，分別是：測試平臺自檢程序設