CN201256379Y - 全数字无刷励磁调节装置 - Google Patents

全数字无刷励磁调节装置 Download PDF

Info

Publication number
CN201256379Y
CN201256379Y CNU2008200753345U CN200820075334U CN201256379Y CN 201256379 Y CN201256379 Y CN 201256379Y CN U2008200753345 U CNU2008200753345 U CN U2008200753345U CN 200820075334 U CN200820075334 U CN 200820075334U CN 201256379 Y CN201256379 Y CN 201256379Y
Authority
CN
China
Prior art keywords
circuit
thyristor
input
output
shaping
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNU2008200753345U
Other languages
English (en)
Inventor
熊晓蕾
裴彦明
熊迪祥
胡东生
熊金波
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tianjin Mingshuo Mechanical-Electric Equipment Co., Ltd.
Original Assignee
Tianjin Mingshuo Science and Technology Development Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tianjin Mingshuo Science and Technology Development Co Ltd filed Critical Tianjin Mingshuo Science and Technology Development Co Ltd
Priority to CNU2008200753345U priority Critical patent/CN201256379Y/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN201256379Y publication Critical patent/CN201256379Y/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Abstract

一种全数字无刷励磁调节装置，有同步整形、机端及电网电压整形、定子电流整形、励磁电流整形和隔离输入的输出端分别连接控制单元MCU的输入端，控制单元MCU的输出端连接脉冲放大；同步整形和机端及电网电压整形的输入端通过电压互感器连接同步发电机的输出电压；定子电流整形的输入端通过电流互感器连接同步发电机的输出电流；励磁电流变送器的输入端连接同步发电机的转子线圈上；脉冲放大的输出端分别连接第一晶闸管、第二晶闸管和第三晶闸管的触发端，而第一晶闸管、第二晶闸管和第三晶闸管的一端分别对应连接同步发电机的三相电源的三个端，另一端均连接同步发电机的转子线圈。本实用新型可实现恒压、恒无功、恒功率因数调节，起励迅速、可靠、无超调。

Description

全数字无刷励磁调节装置
技术领域
本实用新型属于一种无刷励磁调节装置，特别是涉及一种电路简单，可实现恒压、恒无功、恒功率因数调节，捕捉准确、可靠，不漏过任何一个同步信号。整个装置直接取自发电机出口的全数字无刷励磁调节装置。
背景技术
目前，随着技术的进步，无刷励磁装置在低压中小型水轮发电机组及柴油发电机中的应用日益广泛。传统无刷励磁装置大多采用模拟电路或低档单片机***，其运算精度、速度、可靠性等都难以达到令人满意的效果；特别是要实现复杂的控制及运算时，如自起励、突加/突减负载，恒无功/恒功率因数调节，各种故障保护等，目前的产品所暴露出的不足便尤为突出。如下面所述：
传统电压测量技术采用整流滤波变成直流后进入A/D采集的方法，不但硬件复杂——需增加测量变压器、运放、电阻、电感、电容等元器件，而且实时性、可靠性差。
传统同步实现方法为：将交流同步信号用硬件电路转变成方波，然后进入控制器捕捉其上升或下降沿，最后在程序中处理。但在实际应用中交流同步信号的波形很差，干扰严重，由于同步信号对相位要求很严格，硬件电路中不能加入滤波成分(会产生相移)，所以同步信号捕捉不可靠，一旦同步信号捕捉不到，最终会导致可控硅脉冲信号丢失。
常规残压自起励一般采用继电器常闭触点直接短接可控硅的方法来实现。当电压达到继电器动作阈值时，常闭触点跳开，但如果继电器常闭触点粘连无法可靠断开时，机端电压便会直接加到励磁绕组里，由于励磁电流的迅速增加，机端电压随即也会迅速升高，形成正反馈，机组会严重过压，这是绝对不允许的。
发明内容
本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种电路简单，可实现恒压、恒无功、恒功率因数调节，捕捉准确、可靠，不漏过任何一个同步信号。整个装置直接取自发电机出口的全数字无刷励磁调节装置。
本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种全数字无刷励磁调节装置，包括有三相同步发电机，还设置有同步整形电路、机端及电网电压整形电路、定子电流整形电路、励磁电流变送器、脉冲放大电路、隔离输入电路和控制单元MCU，所述的同步整形电路、机端及电网电压整形电路、定子电流整形电路、励磁电流整形电路和隔离输入电路的输出端分别连接控制单元MCU的输入端，控制单元MCU的输出端连接脉冲放大电路；其中，同步整形电路和机端及电网电压整形电路的输入端通过电压互感器连接同步发电机的输出电压；定子电流整形电路的输入端通过电流互感器连接同步发电机的输出电流；励磁电流变送器的输入端连接同步发电机的转子线圈上；脉冲放大电路的输出端分别连接第一晶闸管、第二晶闸管和第三晶闸管的触发端，而第一晶闸管、第二晶闸管和第三晶闸管的一端分别对应连接同步发电机的三相电源的三个端，另一端均连接同步发电机的转子线圈。
所述的第一晶闸管、第二晶闸管和第三晶闸管分别通过保险管连接同步发电机的三相电源的三个端。
所述的第一晶闸管的两端还并联有二极管。
所述的二极管的两端还分别串联有保险管和开关。
所述的脉冲放大电路的输出端还设置有扩展输出端。
所述的隔离输入电路的输入端分别连接起励、逆变、增磁、减磁、断路器的信号。
所述的隔离输入电路的输入端还设置有扩展输入端，分别连接灭磁开关、大/小电网、手动/自动、交流监视和直流监视的信号。
还设置有隔离输出电路，所述的隔离输出电路的输入端连接控制单元MCU的输出端，隔离输出电路的输出端分别通过继电器连接起励、灭磁开关合、灭磁开关分、故障、备用。
还设置有通讯接口电路，包括有与控制单元MCU相连的MAX232通讯接口电路。
本实用新型具有的优点和积极效果是：本实用新型的全数字无刷励磁调节装置，具有如下特点：(1)可消除零点漂移对测量的影响，同时也可消除高次谐波及干扰信号，信号还原效果好。捕捉准确、可靠，不漏过任何一个同步信号，而且硬件电路简单。(2)可实现恒压、恒无功、恒功率因数调节；(3)同时将起励过程融入到PID中，使得起励迅速、可靠、无超调。(4)设计了独特的起励按钮+继电器起励回路可完全避免了单纯继电器起励带来的上述安全隐患。(5)整个装置无需单独提供电源，而是直接取自发电机出口。(6)残压自起励建起压后，电源***会迅速建立起装置所需的稳定可靠的电源供控制器工作。本实用新型可广泛应用于低压中小型水轮发电机组及柴油发电机等所有使用无刷励磁的***。
附图说明
图1是本实用新型的整体电路构成框图；
图2是控制单元MCU；
图3是同步整形电路的电路原理图；
图4是机端及电网电压整形电路原理图；
图5是定子电流整形电路原理图；
图6是励磁电流整形电路原理图；
图7是脉冲放大电路的电路原理图；
图8是隔离输入电路的电路原理图；
图9是隔离输出电路的电路原理图；
图10是接口电路原理图。
图中的标号分别是：
1—同步整形电路；2—机端及电网电压整形电路；3—定子电流整形电路；4—励磁电流整形电路；5—脉冲放大电路；6—隔离输入电路；7—控制单元MCU；8—隔离输出电路；G—同步发电机。
具体实施方式
为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明本实用新型的全数字无刷励磁调节装置如下：
如图1所示，本实用新型的全数字无刷励磁调节装置，包括有同步发电机G，还设置有同步整形电路1、机端及电网电压整形电路2、定子电流整形电路3、励磁电流整形电路4、脉冲放大电路5、隔离输入电路6和控制单元MCU7，所述的同步整形电路1、机端及电网电压整形电路2、定子电流整形电路3、励磁电流整形电路4和隔离输入电路6的输出端分别连接控制单元MCU7的输入端，控制单元MCU7的输出端连接脉冲放大电路5；其中，同步整形电路1和机端及电网电压整形电路2的输入端通过电压互感器PT1连接同步发电机G的输出电压；定子电流整形电路3的输入端通过电流互感器CT1连接同步发电机G的输出电流；励磁电流整形电路4的输入端连接同步发电机G的转子线圈上；脉冲放大电路5的输出端分别连接第一晶闸管K1、第二晶闸管K3和第三晶闸管K3的触发端，而第一晶闸管K1、第二晶闸管K3和第三晶闸管K3的一端分别对应连接同步发电机G的三相电源的三个端，另一端均连接同步发电机G的转子线圈。所述的第一晶闸管K1、第二晶闸管K3和第三晶闸管K3分别通过保险管F2、F3、F4连接同步发电机G的三相电源的三个端。所述的第一晶闸管K1的两端还并联有相互串联的二极管VD、保险管F1和开关。
所述的控制单元MCU7如图2所示，是采用美国MICROCHIP公司dsPIC30F系列高性能数字信号控制器，型号为dsPIC6012A的芯片。
所述的同步整形电路1如图3所示，其信号输入包括有机组频率输入和电网频率输入，输出端连接控制单元MCU7的输入端。其中的运算放大器采用型号为LM358的芯片。
所述的机端及电网电压整形电路2如图4所示，其信号输入包括有电网电压、同步发电机G的AC相电压和BC相电压，输出端连接控制单元MCU7的输入端。其中的运算放大器采用型号为LM358的芯片。
所述的定子电流整形电路3如图5所示，其信号输入包括有A相电流、B相电流和C相电流，输出端连接控制单元MCU7的输入端。其中的运算放大器采用型号为LM358的芯片。
所述的励磁电流整形电路4如图6所示，其信号输入包括有励磁电流和励磁电压，输出端连接控制单元MCU7的输入端。其中的运算放大器采用型号为LM358的芯片。
所述的脉冲放大电路5如图7所示，脉冲放大电路5的输出端除分别连接第一晶闸管K1、第二晶闸管K3和第三晶闸管K3的触发端外，还设置有扩展输出端。
所述的隔离输入电路6如图8所示，所述的隔离输入电路6的输入端分别连接起励、逆变、增磁、减磁、断路器，输出端连接控制单元MCU7的输入端。本实用新型还在脉冲放大电路5的输入端设置有扩展输入端，可分别连接灭磁开关、大/小电网、手动/自动、交流监视和直流监视的信号。
如图9所示，还设置有隔离输出电路，所述的隔离输出电路的输入端连接控制单元MCU7的输出端，隔离输出电路的输出端分别通过继电器连接起励、灭磁开关合、灭磁开关分、故障、备用。
如图10所示，还设置有通讯接口电路，包括有与控制单元MCU7相连的MAX232通讯接口电路。
无刷励磁的主要任务是维持发电机端电压恒定，通过调差设置来保证并列运行的机组间无功功率的合理分配，通过快速的励磁响应以提高电力***的稳、暂态响应。本实用新型的主要功能包括：自动运行方式，即发电机恒机端电压PID调节；手动运行方式，即发电机恒励磁电流PID调节；自动/手动自动跟踪，无扰动切换；无功调差调节，正负调差率可设；发电机恒功率因数调节；发电机恒无功功率调节；PT断线保护；V/f保护；过励限制及保护；欠励限制及保护；参数断电保存功能；通讯功能。

Claims (9)

1.一种全数字无刷励磁调节装置，包括有三相同步发电机(G)，其特征是：还设置有同步整形电路(1)、机端及电网电压整形电路(2)、定子电流整形电路(3)、励磁电流变送器(4)、脉冲放大电路(5)、隔离输入电路(6)和控制单元MCU(7)，所述的同步整形电路(1)、机端及电网电压整形电路(2)、定子电流整形电路(3)、励磁电流整形电路(4)和隔离输入电路(6)的输出端分别连接控制单元MCU(7)的输入端，控制单元MCU(7)的输出端连接脉冲放大电路(5)；其中，同步整形电路(1)和机端及电网电压整形电路(2)的输入端通过电压互感器(PT1)连接同步发电机(G)的输出电压；定子电流整形电路(3)的输入端通过电流互感器(CT1)连接同步发电机(G)的输出电流；励磁电流变送器(4)的输入端连接同步发电机(G)的转子线圈上；脉冲放大电路(5)的输出端分别连接第一晶闸管(K1)、第二晶闸管(K3)和第三晶闸管(K3)的触发端，而第一晶闸管(K1)、第二晶闸管(K3)和第三晶闸管(K3)的一端分别对应连接同步发电机(G)的三相电源的三个端，另一端均连接同步发电机(G)的转子线圈。
2.根据权利要求1所述的全数字无刷励磁调节装置，其特征是：所述的第一晶闸管(K1)、第二晶闸管(K3)和第三晶闸管(K3)分别通过保险管(F2、F3、F4)连接同步发电机(G)的三相电源的三个端。
3.根据权利要求1所述的全数字无刷励磁调节装置，其特征是：所述的第一晶闸管(K1)的两端还并联有二极管(VD)。
4.根据权利要求3所述的全数字无刷励磁调节装置，其特征是：所述的二极管(VD)的两端还分别串联有保险管(F1)和开关。
5.根据权利要求1所述的全数字无刷励磁调节装置，其特征是：所述的脉冲放大电路(5)的输出端还设置有扩展输出端。
6.根据权利要求1所述的全数字无刷励磁调节装置，其特征是：所述的隔离输入电路(6)的输入端分别连接起励、逆变、增磁、减磁、断路器的信号。
7.根据权利要求1或6所述的全数字无刷励磁调节装置，其特征是：所述的隔离输入电路(6)的输入端还设置有扩展输入端，分别连接灭磁开关、大/小电网、手动/自动、交流监视和直流监视的信号。
8.根据权利要求1所述的全数字无刷励磁调节装置，其特征是：还设置有隔离输出电路，所述的隔离输出电路的输入端连接控制单元MCU(7)的输出端，隔离输出电路的输出端分别通过继电器连接起励、灭磁开关合、灭磁开关分、故障、备用。
9.根据权利要求1所述的全数字无刷励磁调节装置，其特征是：还设置有通讯接口电路，包括有与控制单元MCU(7)相连的MAX232通讯接口电路。
CNU2008200753345U 2008-07-15 2008-07-15 全数字无刷励磁调节装置 Expired - Fee Related CN201256379Y (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNU2008200753345U CN201256379Y (zh) 2008-07-15 2008-07-15 全数字无刷励磁调节装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNU2008200753345U CN201256379Y (zh) 2008-07-15 2008-07-15 全数字无刷励磁调节装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN201256379Y true CN201256379Y (zh) 2009-06-10

Family

ID=40739707

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNU2008200753345U Expired - Fee Related CN201256379Y (zh) 2008-07-15 2008-07-15 全数字无刷励磁调节装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN201256379Y (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103595044A (zh) * 2013-11-27 2014-02-19 国家电网公司 一种应用于孤立海岛微电网的柴油发电***
CN105099309A (zh) * 2015-09-10 2015-11-25 长江三峡能事达电气股份有限公司 一种带独立控制功能的智能功率柜
CN106788021A (zh) * 2016-12-19 2017-05-31 华北电力科学研究院有限责任公司 一种励磁电源同步信号采集处理方法及装置
CN108207764A (zh) * 2018-01-05 2018-06-29 山东优万电子科技有限公司 一种水产养殖用叶轮式增氧机

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103595044A (zh) * 2013-11-27 2014-02-19 国家电网公司 一种应用于孤立海岛微电网的柴油发电***
CN103595044B (zh) * 2013-11-27 2016-01-20 国家电网公司 一种应用于孤立海岛微电网的柴油发电***
CN105099309A (zh) * 2015-09-10 2015-11-25 长江三峡能事达电气股份有限公司 一种带独立控制功能的智能功率柜
CN105099309B (zh) * 2015-09-10 2018-01-09 长江三峡能事达电气股份有限公司 一种带独立控制功能的智能功率柜
CN106788021A (zh) * 2016-12-19 2017-05-31 华北电力科学研究院有限责任公司 一种励磁电源同步信号采集处理方法及装置
CN106788021B (zh) * 2016-12-19 2019-08-23 华北电力科学研究院有限责任公司 一种励磁电源同步信号采集处理方法及装置
CN108207764A (zh) * 2018-01-05 2018-06-29 山东优万电子科技有限公司 一种水产养殖用叶轮式增氧机

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103647458B (zh) 变频***及给其内的高压变频器进行预充电的方法和装置
CN201256379Y (zh) 全数字无刷励磁调节装置
CN106229998A (zh) 一种电力监控***
CN103414204B (zh) 采用动态电压补偿风力发电***输出无功功率的控制方法
CN103872747B (zh) 一种12v直流不间断电源***
Ge et al. The excitation system simulation of huge hydro-generator
CN104579062B (zh) 低压发电机黑启动励磁装置
CN108683369A (zh) 一种基于dsp的永磁同步电机变频调速***
CN103633913A (zh) 基于反电流跟踪的双馈风机低电压穿越控制方法及***
CN104300573B (zh) 一种小微水电机组及其综合控制装置
CN102354996B (zh) 基于mcr动态无功补偿兼软启动的控制***及控制方法
CN103595268B (zh) 变频器
CN203800561U (zh) 一种基于单片机的三相自复式过、欠压保护器
CN203301140U (zh) 变压器直流偏磁抑制装置
CN207117292U (zh) 一种冰箱电压补偿***
CN203326915U (zh) 用于减少并网逆变器冲击电流的控制***
CN101499770A (zh) 数字式大功率绕线异步电动机无功补偿及节能装置
CN202317371U (zh) 逆变焊接电源智能偏磁检测与处理装置
CN204012747U (zh) 一种小微水电机组及其综合控制装置
CN203883721U (zh) 抽油机自启动永磁同步电机的补偿式稳压器
CN104459543B (zh) 一种应用于短路冲击发电机的静态励磁***及方法
CN112865068B (zh) 一种用于双电源切换装置的线性衰减电压补偿控制方法
CN103779831B (zh) 基于单片机的三相自复式过、欠压保护器
CN207321150U (zh) 一种解决核电机组励磁阶跃断流问题的***
CN205647322U (zh) 免并网信号的发电机励磁控制器

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: TIANJIN MINGSHUO MECHANICAL-ELECTRIC EQUIPMENTS CO

Free format text: FORMER OWNER: TIANJIN CITY MINGSHUO TECHNOLOGY DEVELOPMENT CO., LTD.

Effective date: 20100601

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 300012 16G, YITINGYUAN BUILDING, LIUWEI ROAD, HEDONG DISTRICT, TIANJIN CITYTO: 300384 ROOM C-3-101, HAIYI INTERNATIONAL INDUSTRIAL BASE, HUAYUAN NEW TECHNOLOGY INDUSTRIAL PARK, TIANJIN CITY

TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20100601

Address after: 300384 Tianjin Huayuan new technology Industrial Park (outer ring) Hai Yi international industrial base C-3-101

Patentee after: Tianjin Mingshuo Mechanical-Electric Equipment Co., Ltd.

Address before: 16G Yiting court building six 300012 Wei Road, Hedong District of Tianjin City

Patentee before: Tianjin Mingshuo Science and Technology Development Co., Ltd.

EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Assignee: Tianjin Mingshuo Mechanical-Electric Equipment Co., Ltd.

Assignor: Tianjin Mingshuo Science and Technology Development Co., Ltd.

Contract record no.: 2010120000049

Denomination of utility model: Full digital brushless excitation adjuster device

Granted publication date: 20090610

License type: Exclusive License

Record date: 20100505

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20090610

Termination date: 20140715

EXPY Termination of patent right or utility model