[發明專利]一種晶閘管變流器主回路控制裝置

有效

• 申請號: 201210013175.7
• 申請日: 2012-01-16
• 公開（公告）號: CN102437717A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: 袁媛;徐莉;尤軼;許希;金學峰;李曉燕
• 申請（專利權）人: 天津電氣傳動設計研究所;天津天傳電氣有限公司
• 主分類號: H02M1/06
• 分類號: H02M1/06
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 王來佳

技術領域

本發明屬于晶閘管變流技術領域，特別提供了一種晶閘管變流器主回路控制裝置。

背景技術

傳統的晶閘管變流器主回路控制，一般由晶閘管變流器系統控制回路的數字控制器配合外圍檢測電路和輸出控制電路整體完成，在數字控制器與主回路之間，需要連接觸發脈沖、主回路電壓和電流信號檢測、觸發同步電源等較多的信號線，一些中大功率晶閘管變流器主回路還需要多組整流橋同時工作，如晶閘管多相整流或是交交變頻的應用場合，其主回路與系統控制回路分離，隔柜之間需要相互連接的弱電信號線較多易受電磁干擾，且由于接線較多其主回路控制功能的擴展也受到一定限制。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種抗干擾能力強且便于功能擴展的晶閘管變流器主回路控制裝置。

本發明解決其技術問題是采取以下技術方案實現的：

一種晶閘管變流器主回路控制裝置，包括主回路狀態檢測電路、FPGA控制電路、光纖高速通信電路和觸發脈沖信號驅動電路，主回路狀態檢測電路的輸出、光纖高速通信電路的輸出分別與FPGA控制電路輸入相連接，FPGA控制電路的輸出分別與光纖高速通信電路的輸入、觸發脈沖信號驅動電路的輸入相連接。

而且，所述的主回路狀態檢測電路包括主回路電壓采樣電路、主回路直流電壓檢測電路、主回路交流電壓檢測電路、主回路晶閘管端電壓檢測電路、主回路交流電流檢測電路，主回路電壓采樣電路的輸出分別與主回路直流電壓檢測電路的輸入、主回路交流電壓檢測電路的輸入、主回路晶閘管端電壓檢測電路的輸入相連接。

而且，所述的FPGA控制電路由FPGA芯片及外圍電路構成實現高速通信與編解碼控制、主回路交流電壓反饋信號鎖相控制、主回路的運行調節與控制、觸發脈沖形成、主回路交直流電壓和電流的故障判別與處理、主回路零電流信號檢測、主回路可逆系統邏輯無環流控制、主回路晶閘管的導通與故障狀態監測、觸發信號相序與主回路相序自適應功能。

而且，所述的光纖高速通信電路由光纖信號接收與發送電路組成用于光電與電光信號轉換與驅動。

而且，所述的觸發脈沖信號驅動電路由觸發脈沖信號分驅動電路組成用于驅動光纖信號或是雙絞線電信號。

本發明的優點和積極效果是：

1、本控制裝置通過系統架構的優化，簡化了晶閘管變流器系統控制回路與主回路之間的接線關系，提高了晶閘管變流器系統控制的抗干擾能力，將其安裝在主回路整流柜附近，就近處理所有與該主回路有關的信號，使得系統控制回路原本需要與該主回路相互連接的大量弱電信號線轉為少量的光纖高速通信線，適合晶閘管變流器主回路的本地化控制。

2、本控制裝置采用以FPGA控制電路為核心的控制模式，具備對變流器主回路完整的檢測與控制能力，可以方便地實現主回路控制功能的擴展功能，不僅可以完成基本的觸發脈沖形成、主回路交直流電壓和電流的信號檢測以及故障判別與處理等功能，而且還可以通過編寫FPGA控制電路的程序，獲得許多新的和檢測與控制有關的功能，如：主回路的運行調節與控制、主回路零電流信號檢測、主回路可逆系統邏輯無環流控制、主回路晶閘管導通與故障狀態監測、觸發信號相序與主回路相序自適應等項功能。

附圖說明

圖1是本發明應用在晶閘管變流器主回路三相全橋控制的示意圖；

圖2是本發明的電路方框原理圖；

圖3是本發明的主回路狀態檢測電路的方框原理圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明實施例做進一步詳述：

一種晶閘管變流器主回路控制裝置，如圖1所示，可用于晶閘管變流器主回路三相全橋控制電路，該控制電路由一組晶閘管變流器主回路三相全橋可逆系統電路、系統控制回路主數字控制器、12個晶閘管觸發脈沖信號接收與驅動電路和本控制裝置連接構成。本控制裝置接收來自系統控制回路主數字控制器輸出的主回路三相全橋運行控制命令光纖信號Fi，同時采集主回路三相全橋中的5個主回路交直流電壓信號U_U、U_V、U_W、U_C、U_D，以及3個主回路交流電流信號I_U、I_V、l_W，經由本控制裝置處理后，產生n個觸發脈沖信號，對應輸出到n個晶閘管觸發脈沖信號接收與驅動電路SD，該驅動電路SD直接控制主回路中對應晶閘管的導通狀態，同時由本控制裝置生成的反饋信息光纖信號Fo，輸出至系統控制回路的主數字控制器進行處理。