[發明專利]一種同步電動機的晶閘管在線監測方法

無效

• 申請號: 200710097933.7
• 申請日: 2007-04-23
• 公開（公告）號: CN101295003A
• 公開（公告）日: 2008-10-29
• 發明（設計）人: 王三漢
• 申請（專利權）人: 北京順北方科技有限公司
• 主分類號: G01R31/02
• 分類號: G01R31/02;G01R31/34
• 代理公司: 北京紐樂康知識產權代理事務所
• 代理人: 田磊;楊忠孝

技術領域

本發明涉及一種同步電動機的晶閘管在線監測方法。

背景技術

同步電動機晶閘管勵磁裝置廣泛應用于各種類型的同步電動機上，它采用晶閘管等電子元器件組成無觸點電路控制勵磁電流，省去了勵磁發電機、特殊勵磁接觸器，與勵磁發電機比較，其勵磁系統的可靠性、投勵成功率、勵磁效率有了極大的提高；同步電動機的運行過程按運行狀態可劃分為：起動、運行、停車三個過程。在設計中，起動過程中采用兩個數字量輸入信號：亞同步信號(轉子轉速未達亞同步/達到亞同步)與轉子感應電壓極性信號；輸出信號有滅磁控制信號、投勵控制信號。運行過程中勵磁裝置的輸入信號有同步信號、勵磁輸出電流反饋信號和同步電動機運行時的功率因數信號，同步信號是數字量，勵磁輸出電流反饋信號需要處理的唯一的一個模擬量；運行過程中勵磁裝置的輸出信號有移相、觸發脈沖；移相就是以控制角對應的時間定時，定時時間達到的時刻，發出觸發脈沖。停車過程分為逆變停車和非逆變停車，逆變停車過程中勵磁裝置的輸入信號是同步信號電壓過零時刻的開關量；輸出信號則是把移相角設定為逆變狀態，發出觸發脈沖。一般多采用非逆變停車過程，僅考慮輸出信號，即滅磁晶閘管的觸發信號，使停車過程的感應電流經放電電阻泄放。

一般的勵磁裝置，其所有環節普遍都是為實現對整流晶閘管進行有效控制而設置的。但是在靜態檢測時，由于工作人員調節勵磁電壓電流的操作和系統的閉環控制掩蓋了故障的現象，使得整流晶閘管的失效、損壞很難被發現；勵磁裝置中的狀態不穩定的晶閘管對同步電動機有很大的影響，為維持所需的勵磁電壓電流，必須使正常的晶閘管的移相角前移，以便用來補充因晶閘管損壞而不能提供的電壓電流，此時即會造成電壓波形不對稱、瞬間電壓過高、勵磁電流波動、對電網造成不平衡的影響的狀況，長期持續則會燒壞同步電動機。因此，倘若勵磁裝置具有對晶閘管的實時在線監測及狀態顯示功能，則可保證同步電動機的正常運行，從而也維護了整個系統。

另外，在晶閘管整流橋的所有晶閘管必須全部都處于完好的情況下，勵磁裝置才能夠采取逆變停車方式進行停車；否則，在停車過程期間，如果有任何一個晶閘管使用不佳或已損壞，則采取逆變停車方式必然導致逆變顛覆，立即燒毀其余全部的晶閘管，以至產生上下橋臂短路而燒壞電機的現象。因此，利用現有技術而采取逆變停車的方式，存在著較大的風險且達不到良好的效果。

發明內容

本發明的目的是提供一種同步電動機的晶閘管在線監測方法，具有晶閘管在線實時監測及狀態顯示功能和晶閘管預檢測功能，以便在同步電動機起動運行之前即可以檢測出晶閘管的好壞，以克服現有技術不能較早的發現晶閘管故障、易造成勵磁裝置帶病運行、不能及時檢修、逆變停車不穩定的不足。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現：

一種同步電動機的晶閘管在線監測方法，包括以下步驟：在每個觸發脈沖發出時刻的前后，各測取一個電壓值，然后進行比較、運算，判定相應的晶閘管是否被有效觸發；如果晶閘管觸發脈沖發出時刻之前測取的電壓小于在晶閘管觸發脈沖發出時刻之后測取的電壓值，表明晶閘管被觸發后有效開通；如果晶閘管觸發脈沖發出時刻之前測取的電壓大于在晶閘管觸發脈沖發出時刻之后測取的電壓值，說明晶閘管被觸發后未有效開通。例如在每個20ms周期的電壓波形圖上對應的位置，對勵磁電壓采樣12次，晶閘管觸發脈沖發出時刻之前，測取電壓值V12，在晶閘管觸發脈沖發出時刻之后，再測取一個電壓值V21，然后將電壓值V12、V21相比較，如果V21＞V12，表明晶閘管被觸發后有效開通；如果V21＜V12，說明晶閘管被觸發后未有效開通；依次檢測完六個晶閘管，然后根據這六個晶閘管的狀態判斷出晶閘管正常或損壞。

晶閘管的在線監測用同一個單片機來完成，在每個脈沖發出時刻的前后，通過勵磁電壓采樣電路測取兩個勵磁電壓值，經模數電路轉換后，送入單片機運算，檢測出所有晶閘管的狀態；用單片機中的一個8位數據寄存器記錄晶閘管的好壞狀態，數據寄存器的第1位至第6位分別記錄每個晶閘管的好壞狀態，正常狀態下將該位置于1，反則將該位置于0。

在同步電動機開車之前測試勵磁裝置的滅磁和投勵環節，人工扳動一個開關或按動一個按鈕，使JC端點產生一個高電平指令；根據這個指令使單片機發出晶閘管觸發脈沖，并檢測勵磁電壓，從而檢測出晶閘管的好壞。