[實(shí)用新型]一種自并勵(lì)微機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220437466.4
• 申請(qǐng)日: 2012-08-31
• 公開（公告）號(hào): CN202772830U
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董查迎;胡清波;謝彩虹;周怡;熊躍華;匡哲略
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華自科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H02P9/14
• 分類號(hào): H02P9/14
• 代理公司: 長(zhǎng)沙正奇專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 43113
• 代理人: 馬強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及勵(lì)磁系統(tǒng),特別是一種自并勵(lì)微機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)。?

背景技術(shù)

現(xiàn)有的自并勵(lì)微機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)（見圖1～圖3）采用INTEL公司的工業(yè)控制16位CPU80C196，工作主頻16MHZ，三總線馮﹒諾依曼結(jié)構(gòu)，運(yùn)算速度較慢；該調(diào)節(jié)單元存在以下缺點(diǎn)：1：線性度非常差；2：同步角度隨單元箱的發(fā)熱會(huì)產(chǎn)生較大的漂移，而且會(huì)隨移相電容的容量不同變化而變化，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)機(jī)組定子端產(chǎn)生高次非正規(guī)諧波，產(chǎn)生低品位的機(jī)端電壓；3：由于它是純模擬的電路，它的隨頻效果會(huì)很差，只能運(yùn)行于工頻50HZ附近；不適用于100,150,200,300,350,400,500HZ的多機(jī)三相勵(lì)磁系統(tǒng)，并且在發(fā)電機(jī)甩負(fù)荷時(shí)，由于隨頻效果很差，需要人為干入的措施太多。?

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種自并勵(lì)微機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)，提高現(xiàn)有自并勵(lì)微機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的運(yùn)算速度和可靠性，改善其性能，降低功耗。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：一種自并勵(lì)微機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)，包括調(diào)節(jié)單元和功率單元，所述調(diào)節(jié)單元包括處理器、顯示通信模塊、電源模塊、A/D轉(zhuǎn)換器、觸摸屏、上位機(jī)，電源模塊、A/D轉(zhuǎn)換器、顯示通信模塊與處理器連接，顯示通信模塊與觸摸屏、上位機(jī)雙向連接；所述功率單元包括勵(lì)磁變壓器、保護(hù)及整流回路、滅磁開關(guān)、滅磁電阻、勵(lì)磁繞組，勵(lì)磁變壓器、保護(hù)及整流回路、滅磁開關(guān)、滅磁電阻、勵(lì)磁繞組依次連接；所述A/D轉(zhuǎn)換器與勵(lì)磁變壓器、滅磁電阻連接，所述調(diào)節(jié)單元還包括CPLD，CPLD與處理器雙向連接。

DSP采用TI公司生產(chǎn)的高精度工業(yè)控制DSP芯片TMS320F2812。它具有運(yùn)算速度快，低功耗，采用哈佛總線結(jié)構(gòu)等特點(diǎn)，DSP在一個(gè)周期內(nèi)對(duì)三相定子電壓、定子電流、陽極電流進(jìn)行無相差交流采樣，由軟件執(zhí)行快速傅立葉變換實(shí)時(shí)計(jì)算出有功功率、無功功率及定子電壓、定子電流、勵(lì)磁電流、頻率等模擬量的有效值，按照PID+PSS的控制方式形成對(duì)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁的調(diào)節(jié)；將脈沖形成、測(cè)頻與相位檢測(cè)、邏輯編碼、開入、開出等功能等功能集成在CPLD中。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型極大地簡(jiǎn)化了外圍接口電路，提高了裝置整體的可靠性，提高了勵(lì)磁系統(tǒng)的運(yùn)算速度，改善了勵(lì)磁系統(tǒng)的性能，降低了勵(lì)磁系統(tǒng)的功耗。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有的自并勵(lì)微機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)調(diào)節(jié)單元結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為自并勵(lì)微機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)功率單元結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為功率單元保護(hù)及整流回路電路原理圖；

圖4為本實(shí)用新型一實(shí)施例調(diào)節(jié)單元結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖4所示，本實(shí)用新型一實(shí)施例包括調(diào)節(jié)單元和功率單元，所述調(diào)節(jié)單元包括處理器、顯示通信模塊、電源模塊、A/D轉(zhuǎn)換器、觸摸屏、上位機(jī)，電源模塊、A/D轉(zhuǎn)換器、顯示通信模塊與處理器連接，顯示通信模塊與觸摸屏、上位機(jī)雙向連接；所述功率單元包括勵(lì)磁變壓器、保護(hù)及整流回路、滅磁開關(guān)、滅磁電阻、勵(lì)磁繞組，勵(lì)磁變壓器、保護(hù)及整流回路、滅磁開關(guān)、滅磁電阻、勵(lì)磁繞組依次連接；所述A/D轉(zhuǎn)換器與勵(lì)磁變壓器、滅磁電阻連接，所述調(diào)節(jié)單元還包括CPLD，CPLD與處理器雙向連接。

微機(jī)勵(lì)磁的控制器采用TI公司的32位DSP(數(shù)字信號(hào)處理器)TMS320F2812，工作主頻是150MHZ，哈佛多總線結(jié)構(gòu)，普通單片機(jī)如INTEL公司的工業(yè)控制16位CPU?80C196，工作主頻16MHZ，三總線馮﹒諾依曼結(jié)構(gòu)，從運(yùn)算速度而言，DSP快了將近200倍，因此在采樣計(jì)算控制方面，提高了勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的實(shí)時(shí)性，真正意義上達(dá)到快速勵(lì)磁的概念。使用DSP也有利于實(shí)現(xiàn)PSS和故障錄波等對(duì)調(diào)節(jié)速度有要求的功能。

微機(jī)勵(lì)磁采用目前最先進(jìn)的數(shù)字控制技術(shù)（CPLD），它可以克服以上缺點(diǎn)，成為真正意義上的數(shù)字勵(lì)磁調(diào)節(jié)器。將脈沖形成、測(cè)頻與相位檢測(cè)、邏輯編碼等功能集成在CPLD中，與傳統(tǒng)系統(tǒng)相比，極大地簡(jiǎn)化了外圍接口電路，提高了裝置整體的可靠性。

微機(jī)勵(lì)磁的PSS調(diào)節(jié)采用PSS-2A的調(diào)節(jié)模型，2A?模型是一種雙輸入模型，其采用的輸入信號(hào)為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速及電功率。而傳統(tǒng)的1A?模型沒有轉(zhuǎn)速信號(hào)。仿真試驗(yàn)表明，2A?模型改善了PSS?在低頻段的表現(xiàn)，能提正的阻尼作用，能完全抑制無功反調(diào)現(xiàn)象。

顯示通信模塊型號(hào)為C8051F020；電源模塊型號(hào)為PU-50T5±12；勵(lì)磁變壓器為SC9環(huán)氧干式勵(lì)磁變壓器；滅磁開關(guān)型號(hào)為GXW1M-630A；處理器為DSP控制器，型號(hào)為TMS320F2812。?