励磁调节系统是同步发电机的重要组成部分,对同步发电机乃至电力系统的安全稳定运行有着重要影响。随着电力系统规模的不断增大,系统结构和运行方式日趋复杂,对同步发电机励磁控制系统运行的可靠性、稳定性、经济性和灵活性提出了更高的要求。本文根据励磁调节器的国内外发展趋势,研究开发了以TMS320F2812芯片为控制核心的同步发电机DSP励磁调节器。本文首先介绍了数字励磁的发展历程、特点及应用范围,然后介绍了同步发电机励磁控制系统的国内外发展状况及趋势,提出了基于数字信号处理器TMS320F2812控制的绝缘栅双极晶体管(IGBT)微机励磁系统的结构和设计方案。在详细解释功率器件IGBT和控制器件TMS320F2812芯片基础上,提出了励磁系统的主要硬件设计及软件实现方法;完成了IGBT励磁装置主回路和IGBT保护及驱动单元的设计;进行调节器硬件设计,给出了硬件原理图和软件流程图;利用TMS320F2812芯片强大的数据处理能力和丰富的片内外设和高速的实时处理能力,用单片系统结构实现了交流采样、变速积分PID控制算法、PWM功率调节和系统保护等功能。TMS320F2812芯片的引入,大大简化了励磁控制器的硬件结构,提高了励磁系统的抗干扰能力和可靠性。最后,为验证所设计的励磁调节器的有效性和控制效果,采用MATLAB中SIMULINK仿真平台,设计了励磁控制系统各环节的仿真模型。仿真结果表明,采用TMS320F2812的同步发电机IGBT励磁系统具有响应快速、调节灵敏、控制性能优良等特点。