專(zhuān)利名稱(chēng)：同步器電動(dòng)機(jī)控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)用于汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的同步器電動(dòng)機(jī)控制電路，適用于由單相串激式交直流兩用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的同步器控制。
國(guó)產(chǎn)汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，同步器廣泛采用一種交直流兩用的串激式小功率電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，并且采用直流供電。這種串激式電動(dòng)機(jī)的負(fù)載特性為軟特性，受軸上機(jī)械負(fù)載變化的干擾，電動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速可以發(fā)生較大范圍的變化。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的不確定性，給同步器的自動(dòng)控制帶來(lái)很大的困難，使控制精度很難得到保證。另外，當(dāng)采用點(diǎn)動(dòng)方式控制時(shí)，由于電動(dòng)機(jī)的高轉(zhuǎn)速及機(jī)械慣性的影響，使電動(dòng)機(jī)斷電時(shí)的惰走時(shí)間較長(zhǎng)，也要影響控制精度。目前的一些同步器控制方案大多是采用對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行部分改造或全部更換來(lái)提高控制精度，這樣就大幅的提高了成本。
本實(shí)用新型提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高、成本低的同步器電動(dòng)機(jī)控制電路，該電路解決了電動(dòng)機(jī)控制需解決的穩(wěn)速、變速、制動(dòng)和消弧問(wèn)題，從而使控制精度容易得到保證。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的同步器電動(dòng)機(jī)控制電路由正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)裝置、限流電阻、消弧二極管組成，通過(guò)正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)裝置控制由單相串激式交直流兩用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)同步器。單相串激式交直流兩用電動(dòng)機(jī)對(duì)外有一個(gè)正轉(zhuǎn)端、一個(gè)反轉(zhuǎn)端和一個(gè)公共端三個(gè)接線端子。正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)裝置KT1和KT2各有兩付轉(zhuǎn)換接點(diǎn)，它們的第一付轉(zhuǎn)換接點(diǎn)中的常開(kāi)端均與電源正端相連，常閉端相互連接并連接到電阻R1的一端，轉(zhuǎn)換端分別與電動(dòng)機(jī)的正向轉(zhuǎn)動(dòng)端子和反向轉(zhuǎn)動(dòng)端子相連，電阻R1的另一端與電動(dòng)機(jī)的公共端子相連，電阻R2串接在電源負(fù)端與電動(dòng)機(jī)公共端子之間，從而構(gòu)成了同步器電動(dòng)機(jī)控制電路正常運(yùn)轉(zhuǎn)的主控制回路。當(dāng)該電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)(正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn))，主控制回路將電動(dòng)機(jī)的非工作磁場(chǎng)繞組與電樞并聯(lián)，使并激磁場(chǎng)疊加在串激磁場(chǎng)上，由此形成電動(dòng)機(jī)串并激方式，使電動(dòng)機(jī)負(fù)載特性變硬，可以有效抑制輕載轉(zhuǎn)速飛升，使轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在較低水平上，主控制回路中接入了適當(dāng)電阻R2，并激磁場(chǎng)回路中接入了適當(dāng)電阻R1，總電阻R1+R2限制了并激磁場(chǎng)電流，使并激磁場(chǎng)電流限定在額定電流附近，以防止電動(dòng)機(jī)過(guò)熱。對(duì)電樞回路而言，電阻R1和R2構(gòu)成一個(gè)分壓回路，調(diào)節(jié)分壓比可以在較大范圍內(nèi)改變電樞電壓，從而使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可以在大范圍內(nèi)設(shè)定。正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)裝置KT1和KT2的第二付轉(zhuǎn)換接點(diǎn)中的常閉端，一個(gè)連接到它們的第一付轉(zhuǎn)換接點(diǎn)中的常閉端上，另一個(gè)連接到電動(dòng)機(jī)的公共端子上，它們的轉(zhuǎn)換端相互連接，從而構(gòu)成了同步器電動(dòng)機(jī)控制電路的制動(dòng)回路。當(dāng)電動(dòng)機(jī)斷電時(shí)，KT1和KT2的第二付轉(zhuǎn)換接點(diǎn)將電動(dòng)機(jī)的三個(gè)接線端短路，形成制動(dòng)力矩，以減小電樞的惰走時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)快速制動(dòng)，保證了控制精度。此外，當(dāng)控制接點(diǎn)斷開(kāi)時(shí)，電動(dòng)機(jī)繞組電感引發(fā)的電弧常常將控制接點(diǎn)燒壞，影響控制電路的可靠性，本電路中消弧二極管D1和D2反接在電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)端和反轉(zhuǎn)端與公共端之間，構(gòu)成消弧電路，斷電時(shí)可減小控制接點(diǎn)的電弧，防止電弧短路。
本電路通過(guò)將電動(dòng)機(jī)的非工作磁場(chǎng)線圈并聯(lián)到電樞上，以及調(diào)節(jié)電阻R1和R2分壓比的方法，實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)機(jī)的穩(wěn)速和變速，制動(dòng)電路減少了電動(dòng)機(jī)的惰走時(shí)間，這些措施使電動(dòng)機(jī)的控制精度得到大幅度提高。消弧電路防止了電弧短路，保護(hù)了控制接點(diǎn)，從而提高了電路的安全可靠性。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明

圖1所描述的電路為同步器電動(dòng)機(jī)控制電路對(duì)單相串激電動(dòng)機(jī)實(shí)施控制的原理圖。
圖1中包括一個(gè)被控的交直流兩用的單相串激式電動(dòng)機(jī)，它具有一個(gè)正向轉(zhuǎn)動(dòng)端子4、一個(gè)反向轉(zhuǎn)動(dòng)端子3以及一個(gè)公共端子2，還包括兩個(gè)限流電阻R1和R2、兩個(gè)消弧二極管D1和D2及正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)裝置KT1和KT2。
正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)裝置KT1和KT2各有兩付轉(zhuǎn)換接點(diǎn)，它們的第一付轉(zhuǎn)換接點(diǎn)KT1-1和KT2-1中的常開(kāi)端均與電源正端相連，常閉端相互連接并連接到電阻R1的一端，轉(zhuǎn)換端分別與電動(dòng)機(jī)的正向轉(zhuǎn)動(dòng)端子4和反向轉(zhuǎn)動(dòng)端子3相連，電阻R1的另一端與電動(dòng)機(jī)的公共端子2相連，電阻R2串接在電源負(fù)端與電動(dòng)機(jī)公共端子2之間，從而構(gòu)成了同步器電動(dòng)機(jī)控制電路正常運(yùn)轉(zhuǎn)的主控制回路。該電路工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子并入一個(gè)并激磁場(chǎng)，可以使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定。主控制回路中接入適當(dāng)電阻R2，并激磁場(chǎng)回路中接入適當(dāng)電阻R1，總電阻R1+R2限制了并激磁場(chǎng)電流，使并激磁場(chǎng)電流限定在額定電流附近。對(duì)電樞回路而言，電阻R1和R2構(gòu)成一個(gè)分壓電路，可以在大范圍內(nèi)設(shè)定轉(zhuǎn)速。
正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)裝置KT1和KT2的第二付轉(zhuǎn)換接點(diǎn)KT1-2和KT2-2中的常閉端，一個(gè)連接到它們的第一付轉(zhuǎn)換接點(diǎn)KT1-1和KT2-1中的常閉端上，另一個(gè)連接到電動(dòng)機(jī)的公共端子2上，它們的轉(zhuǎn)換端相互連接，從而構(gòu)成了同步器電動(dòng)機(jī)控制電路的制動(dòng)回路，用于消除電動(dòng)機(jī)斷電時(shí)的惰走。
消弧二極管D1和D2反接在電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)端子4和反轉(zhuǎn)端子3與公共端子2之間，構(gòu)成消弧電路。
主控制電路的工作情況是這樣的(以下均以正轉(zhuǎn)為例)當(dāng)正轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)裝置KT1動(dòng)作時(shí)，接點(diǎn)KT1-1與電源接通，KT1-2斷開(kāi)，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，制動(dòng)回路斷開(kāi)，此時(shí)反轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)裝置KT2的接點(diǎn)KT2-1和KT2-2仍為閉合狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)了非工作的反轉(zhuǎn)磁場(chǎng)繞組與電樞并聯(lián)，使電動(dòng)機(jī)構(gòu)成串并激方式，使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變得穩(wěn)定；電阻R2串在主回路中，電阻R1串在非工作的磁場(chǎng)繞組回路中，總電阻R1+R2保持不變，限定了并激磁場(chǎng)回路的電流；調(diào)節(jié)電阻R1和R2的比例，即調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)電樞兩端的電壓，從而達(dá)到大范圍設(shè)定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。當(dāng)電動(dòng)機(jī)剛起動(dòng)的瞬間，電流主要從電樞通路流過(guò)，由于在主回路中串聯(lián)了電阻R2，使電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的電流適當(dāng)降低，從而使電動(dòng)機(jī)平穩(wěn)啟動(dòng)，有利于控制精度的提高。
當(dāng)同步器電動(dòng)機(jī)控制電路斷開(kāi)的瞬間，正轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)裝置KT1復(fù)位，即接點(diǎn)KT1-1和KT1-2閉合，制動(dòng)電路開(kāi)始工作，使電動(dòng)機(jī)的正向轉(zhuǎn)動(dòng)端子4、反向轉(zhuǎn)動(dòng)端子3和公共端子2相互短接，磁場(chǎng)暫時(shí)保留，反電勢(shì)產(chǎn)生的電流使電樞產(chǎn)生制動(dòng)力矩，使電動(dòng)機(jī)迅速停止。
并接在電動(dòng)機(jī)的正向轉(zhuǎn)動(dòng)端子4、反向轉(zhuǎn)動(dòng)端子3和公共端子2之間的二極管D1和D2起消弧作用，用以減少斷電瞬間正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)裝置KT1或KT2接點(diǎn)拉弧。
權(quán)利要求1.一種同步器電動(dòng)機(jī)控制電路，由兩個(gè)電阻R1和R2，兩個(gè)二極管D1和D2，兩個(gè)開(kāi)關(guān)裝置KT1和KT2組成，其特征在于開(kāi)關(guān)裝置KT1和KT2各有兩付轉(zhuǎn)換接點(diǎn)，其中第一付轉(zhuǎn)換接點(diǎn)KT1-1和KT2-1中的常開(kāi)端與電源正端相連，常閉端相互連接并連接到電阻R1的一端，轉(zhuǎn)換端分別與電動(dòng)機(jī)的端子[4]和端子[3]相連，電阻R1的另一端與電動(dòng)機(jī)的公共端子[2]相連，電阻R2串接在電源負(fù)端與電動(dòng)機(jī)的公共端子[2]之間，構(gòu)成了同步器電動(dòng)機(jī)控制電路的主控制回路；電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，所述主控制回路將電動(dòng)機(jī)的非工作磁場(chǎng)繞組與電樞并聯(lián)，形成串并激方式；對(duì)電樞回路而言，電阻R1和電阻R2構(gòu)成一個(gè)分壓回路；第二付轉(zhuǎn)換接點(diǎn)KT1-2和KT2-2中的常閉端分別連接到第一付轉(zhuǎn)換接點(diǎn)中的常閉端和電動(dòng)機(jī)的公共端子[2]上，轉(zhuǎn)換端相互連接，構(gòu)成同步器電動(dòng)機(jī)控制電路的制動(dòng)回路；當(dāng)電動(dòng)機(jī)斷電時(shí)，其制動(dòng)回路將電動(dòng)機(jī)的三個(gè)接線端短路。
專(zhuān)利摘要一種應(yīng)用于汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的同步器電動(dòng)機(jī)控制電路,在傳統(tǒng)的同步器控制技術(shù)上進(jìn)行了改進(jìn),由兩個(gè)電阻、兩個(gè)二極管和兩個(gè)開(kāi)關(guān)裝置構(gòu)成,解決了單相串激式交直流兩用電動(dòng)機(jī)控制中需要解決的穩(wěn)速、變速、制動(dòng)和消弧問(wèn)題,有效地提高了控制精度和控制回路工作的可靠性。該電路也適用于其它采用直流串激電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的控制設(shè)備。
文檔編號(hào)H02P6/08GK2378880SQ9921057
公開(kāi)日2000年5月17日 申請(qǐng)日期1999年5月6日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月6日
發(fā)明者羅作楨 申請(qǐng)人:北京和利時(shí)系統(tǒng)工程股份有限公司