專利名稱：固態(tài)開關(guān)式同步電動機(jī)勵磁裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種激磁或去磁電流的裝置，具體的說是一種固態(tài)開關(guān)式同步電動機(jī)勵磁裝置。
老式同步電動機(jī)勵磁裝置采用的是相控可控硅模擬控制技術(shù)，其具有控制不準(zhǔn)確，損耗大，功率因素低，波型不好對電網(wǎng)污染大，可靠性不高，體積大，使用不方便等缺點(diǎn)。
本實(shí)用新型的目的是提供一和同老式同步電動機(jī)勵磁裝置相比具有控制準(zhǔn)確，損耗小，功率因素高，波型好及對電網(wǎng)污染小，可靠性高，體積小，使用方便等優(yōu)點(diǎn)的同步電動機(jī)勵磁裝置本裝置是使用開關(guān)式直流電源，固態(tài)投勵開關(guān)，固態(tài)滅磁開關(guān)，以及微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的一種同步電動機(jī)勵磁控制裝置。它的主電路及控制系統(tǒng)全部采用開關(guān)型數(shù)字技術(shù)，老式同步電動機(jī)勵磁裝置采用的是相控可控硅模擬控制技術(shù)，兩者相比本發(fā)明具有控制準(zhǔn)確、損耗小、功率因素高、波型好、對電網(wǎng)污染小、可靠性高、體積小、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。本裝置是由開關(guān)式直流電源、固態(tài)滅磁開關(guān)、固態(tài)投勵開關(guān)、電壓檢測、電流霍爾檢測、滅磁電阻、以及微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)所組成。本實(shí)用新型全部開關(guān)均采用IGBT模塊。
開關(guān)式直流電源是由整流橋、濾波器、全橋逆變器、高頻變壓器、二次整流橋、濾波器所組成。它是把三相380V交流電全波整流成不可控的直流電壓。IGBT模塊將此直流電壓斬波成20KHZ的PWM交流波，該交流波經(jīng)高頻變壓器變壓成低壓的20KHZ交流電，再經(jīng)整流濾波成為同步電動機(jī)勵磁所需要的直流電壓。通過調(diào)整PWM波的脈沖寬度可精確的控制輸出電壓輸出電流的大小。該電源帶有電壓電流負(fù)反饋控制可以保證輸出電壓、電流的穩(wěn)定精度。
固態(tài)滅磁開關(guān)，它是一個交流電子開關(guān)，半周由二極管導(dǎo)通，另半周由IGBT導(dǎo)通。在起動過程中，亞同步之前它是導(dǎo)通的，與滅磁電阻共同為勵磁繞組在起動過程中感應(yīng)的交流電流提供放電通路。適當(dāng)?shù)倪x配滅磁電阻的大小可以有效的抑制起動過程中的勵磁繞組中的感應(yīng)電壓峰值。
電壓檢測和電流檢測，檢測起動波形，傳送給微機(jī)控制系統(tǒng)，用以判斷投勵條件是否到達(dá)。
固態(tài)投勵開關(guān)，它是根據(jù)微型計(jì)算機(jī)對勵磁繞組電壓，電流波型檢測來判斷是否到達(dá)亞同步點(diǎn)(即95％額定轉(zhuǎn)速)，在亞同步點(diǎn)之后再檢測滅磁電流方向與正常勵磁電流方向一致時(shí)由控制系統(tǒng)發(fā)出先關(guān)閉固態(tài)滅磁開關(guān)，再把固態(tài)投勵開關(guān)開通，將勵磁電源及時(shí)加到勵磁繞組，使勵磁電流迅速建立起來，電動機(jī)很容易被牽入同步。由于投勵點(diǎn)選擇的正確及時(shí)，可以避免投勵造成的沖擊。
微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，擔(dān)任檢測、操作、顯示、監(jiān)控等功能，它由電流、電壓波型檢測、微型計(jì)算機(jī)、操作盤、顯示器、開關(guān)式直流電源控制板，投勵及滅磁控制板、保護(hù)板、驅(qū)動板及控制電源所組成。


圖1是本實(shí)用新型的電路圖。
圖2是圖1中7的結(jié)構(gòu)示意圖。
下面對照附圖對本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)加以說明。
本裝置如圖1所示，它是由開關(guān)式直流電源1、固態(tài)滅磁開關(guān)2、固態(tài)投勵開關(guān)3、電壓檢測4、電流霍爾檢測5、滅磁電阻6、勵磁繞組8以及微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)7所組成。
開關(guān)式直流電源1是由整流橋、濾波器、全橋逆變器、高頻變壓器、二次整流橋、濾波器所組成。它是把三相380V交流電全波整流成不可控的直流電壓。IGBT模塊將此直流電壓斬波成20KHZ的PWM交流波，該交流波經(jīng)高頻變壓器變壓成低壓的20KHZ交流電，再經(jīng)整流濾波成為同步電動機(jī)勵磁所需要的直流電壓。通過調(diào)整PWM波的脈沖寬度可精確的控制輸出電壓輸出電流的大小。該電源帶有電壓電流負(fù)反饋控制可以保證輸出電壓、電流的穩(wěn)定精度。
固態(tài)滅磁開關(guān)2，它是一個交流電子開關(guān)，半周由二極管導(dǎo)通，另半周由IGBT導(dǎo)通。在起動過程中，亞同步之前它是導(dǎo)通的，與滅磁電阻6共同為勵磁繞組8在起動過程中感應(yīng)的交流電源提供放電通路。適當(dāng)?shù)倪x配滅磁電阻6的大小可以有效的抑制起動過程中的勵磁繞組中的感應(yīng)電壓峰值。在達(dá)到投勵條件時(shí)把此開關(guān)關(guān)斷。
電壓檢測4和電流檢測5檢測起動波形，傳送給微機(jī)控制系統(tǒng)7，用以判斷投勵條件是否到達(dá)。
固態(tài)投勵開關(guān)3，它是根據(jù)微型計(jì)算機(jī)對勵磁繞組電壓，電流波型檢測來判斷是否到達(dá)亞同步點(diǎn)(即95％額定轉(zhuǎn)速)，在亞同步點(diǎn)之后再檢測滅磁電流方向與正常勵磁電流方向一致時(shí)由控制系統(tǒng)發(fā)出先關(guān)閉固態(tài)滅磁開關(guān)，再把固態(tài)投勵開關(guān)開通，將勵磁電源及時(shí)加到勵磁繞組，使勵磁電流迅速建立起來，電動機(jī)很容易被牽入同步。由于投勵點(diǎn)選擇的正確及時(shí)，可以避免投勵造成的沖擊。
微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)7，擔(dān)任檢測、操作、顯示、監(jiān)控等功能，其結(jié)構(gòu)如圖2所示，它由電流、電壓波型檢測10、微型計(jì)算機(jī)11、操作盤12、顯示器13、開關(guān)式直流電源控制板14、投勵及滅磁控制板15、保護(hù)板16、驅(qū)動板17及控制電源9所組成。
權(quán)利要求1.一種固態(tài)開關(guān)式同步電動機(jī)勵磁裝置，它是由開關(guān)式直流電源(1)、固態(tài)滅磁開關(guān)(2)、固態(tài)投勵開關(guān)(3)、電壓檢測(4)、電流霍爾檢測(5)、滅磁電阻(6)、勵磁繞組(8)以及微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)(7)所組成，其特征在于a、開關(guān)式直流電源(1)是由整流橋、濾波器、全橋逆變器、高頻變壓器、二次整流橋、濾波器所組成，它是把三相380V交流電全波整流成不可控的直流電壓，IGBT模塊將此直流電壓斬波成20KHZ的PWM交流波，該交流波經(jīng)高頻變壓器變壓成低壓的20KHZ交流電，再經(jīng)整流濾波成為同步電動機(jī)勵磁所需要的直流電壓，b、固態(tài)滅磁開關(guān)(2)，它是一個交流電子開關(guān)，半周由二極管導(dǎo)通，另半周由IGBT導(dǎo)通，與滅磁電阻(6)串聯(lián)后與勵磁繞組(8)組成放電回路，c、投勵開關(guān)(3)在啟動過程中是關(guān)斷的，把勵磁電源與勵磁繞組隔開，達(dá)到投勵條件時(shí)，其開通。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種激磁或去磁電流的裝置。本裝置是使用開關(guān)式直流電源,固態(tài)投勵開關(guān),固態(tài)滅磁開關(guān),以及微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的一種同步電動機(jī)勵磁控制裝置。它的主電路及控制系統(tǒng)全部采用開關(guān)型數(shù)字技術(shù),同老式同步電動機(jī)勵磁裝置相比本發(fā)明具有控制準(zhǔn)確、損耗小、功率因素高、波型好對電網(wǎng)污染小、可靠性高、體積小、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號H02K19/02GK2357433SQ9922248
公開日2000年1月5日 申請日期1999年1月13日 優(yōu)先權(quán)日1999年1月13日
發(fā)明者李清權(quán), 武志和, 蘇萬昌, 趙敏 申請人:李清權(quán)