[實(shí)用新型]一種新型大型異步電機(jī)軟起動(dòng)智能控制模塊

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320097455.0
• 申請(qǐng)日: 2013-03-05
• 公開（公告）號(hào): CN203278712U
• 公開（公告）日: 2013-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙晨;吳明贊;宗慧雯;夏世超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京理工大學(xué)
• 主分類號(hào): H02P1/28
• 分類號(hào): H02P1/28
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技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種新型大型異步電機(jī)軟起動(dòng)智能控制模塊，具體涉及一種利用DSP控制芯片與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)智能控制技術(shù)的用于起動(dòng)電動(dòng)機(jī)的控制裝置。?

背景技術(shù)

現(xiàn)有大型異步電機(jī)軟起動(dòng)器一般由晶閘管調(diào)壓裝置、檢測(cè)裝置和控制單片機(jī)組成。其中控制單片機(jī)采用PID控制等非智能算法對(duì)軟啟動(dòng)過(guò)程進(jìn)行控制。要實(shí)現(xiàn)非智能軟起動(dòng)控制需要獲得精確的電機(jī)模型，但電機(jī)的起動(dòng)過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜的、非線性的、強(qiáng)耦合的時(shí)變過(guò)程，傳統(tǒng)非智能算法難以獲得理想的控制效果，應(yīng)對(duì)參數(shù)變化及干擾的能力較弱，對(duì)供電網(wǎng)的電能質(zhì)量影響較大，并伴有較大的轉(zhuǎn)矩沖擊；現(xiàn)有的大型異步電機(jī)軟起動(dòng)控制模塊的單片機(jī)控制核心運(yùn)算速度與事務(wù)管理能力弱，軟起動(dòng)功能少，控制算法簡(jiǎn)單，不能滿足大型異步電機(jī)高性能軟起動(dòng)的要求。?

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是為解決現(xiàn)有大型異步電機(jī)軟起動(dòng)裝置存在的缺陷，提供了一種新型大型異步電機(jī)軟起動(dòng)智能控制模塊。?

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供了一種新型大型異步電機(jī)軟起動(dòng)智能控制模塊，包括：DSP芯片1、晶閘管調(diào)壓電路2、雙隔離電壓同步檢測(cè)環(huán)節(jié)3、電流檢測(cè)環(huán)節(jié)4、電壓檢測(cè)環(huán)節(jié)5、晶閘管驅(qū)動(dòng)環(huán)節(jié)6、低壓電源9；所述電流檢測(cè)環(huán)節(jié)4、電壓檢測(cè)環(huán)節(jié)5將反饋量信號(hào)傳至DSP芯片1，雙隔離電壓同步檢測(cè)環(huán)節(jié)3將同步信號(hào)傳向DSP芯片1，DSP芯片1與晶閘管驅(qū)動(dòng)環(huán)節(jié)6連接，晶閘管驅(qū)動(dòng)環(huán)節(jié)6驅(qū)動(dòng)晶閘管調(diào)壓電路2向電機(jī)供電，低壓電源9向DSP芯片1、晶閘管調(diào)壓電路2、雙隔離電壓同步檢測(cè)環(huán)節(jié)3、電流檢測(cè)環(huán)節(jié)4、電壓檢測(cè)環(huán)節(jié)5、晶閘管驅(qū)動(dòng)環(huán)節(jié)6提供電源。?

DSP芯片1為整個(gè)軟啟動(dòng)智能控制模塊的控制核。?

晶閘管驅(qū)動(dòng)環(huán)節(jié)6由脈沖變壓器KCB419／301A和光耦芯片6N136構(gòu)成。?

對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于：本大型異步電機(jī)軟起動(dòng)智能控制模塊所述DSP芯片1采用TMS320F2812DSP芯片。所述雙隔離電壓同步檢測(cè)環(huán)節(jié)3采用JDXN6-3同步變壓器與LP521-3光耦芯片構(gòu)成。?

本實(shí)用新型相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：?

(1)本實(shí)用新型采用的徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)智能控制算法為電機(jī)啟動(dòng)過(guò)程進(jìn)行智能軟啟動(dòng)控制，采用監(jiān)督式的學(xué)習(xí)方式進(jìn)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建可以減少神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的神經(jīng)元數(shù)目，減少構(gòu)建時(shí)間，提高軟啟動(dòng)電機(jī)控制精度和速度。?

(2)本實(shí)用新型采用的TMS320F2812DSP芯片內(nèi)部集成了高精度ADC數(shù)模轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)采樣和EV事件管理器實(shí)現(xiàn)六路互補(bǔ)PWM脈沖發(fā)生，減少其他專用芯片的使用，可節(jié)約成本、?減少控制板電路復(fù)雜性。?

(3)本實(shí)用新型采用的同步變壓器、互感器和光耦實(shí)現(xiàn)高低壓電路的隔離，提高系統(tǒng)低壓側(cè)的抗干擾能力；并采用雙隔離電壓同步檢測(cè)環(huán)節(jié)，通過(guò)同步變壓器將高壓轉(zhuǎn)換為中壓，并使用光耦電路進(jìn)行同步檢測(cè)，避免傳統(tǒng)同步檢測(cè)由于功率器件門檻電壓導(dǎo)致的同步電壓相位過(guò)小的問(wèn)題。?

附圖說(shuō)明

圖1為本新型大型異步電機(jī)軟起動(dòng)智能控制模塊的結(jié)構(gòu)圖。?

圖2為晶閘管調(diào)壓電路圖。?

圖3為雙隔離電壓同步檢測(cè)環(huán)節(jié)電路圖。?

圖4為電流檢測(cè)環(huán)節(jié)電路圖。?

圖5為電壓檢測(cè)環(huán)節(jié)電路圖。?

圖6為晶閘管驅(qū)動(dòng)環(huán)節(jié)電路圖。?

圖中，1-DSP芯片、2-晶閘管調(diào)壓電路、3-雙隔離電壓同步檢測(cè)環(huán)節(jié)、4-電流檢測(cè)環(huán)節(jié)、5-電壓檢測(cè)環(huán)節(jié)、6-晶閘管驅(qū)動(dòng)環(huán)節(jié)、7-10kV大型異步電機(jī)、8-10kV三相交流電、9-低壓電源等。?

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型“一種新型大型異步電機(jī)軟起動(dòng)智能控制模塊”進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。?

1.本電機(jī)大型異步電機(jī)軟起動(dòng)智能控制模塊結(jié)構(gòu)及具體工作過(guò)程：?

如圖1所示，本實(shí)用新型大型異步電機(jī)軟起動(dòng)智能控制模塊包括：DSP芯片1、晶閘管調(diào)壓電路2、雙隔離電壓同步檢測(cè)環(huán)節(jié)3、電流檢測(cè)環(huán)節(jié)4、電壓檢測(cè)環(huán)節(jié)5、晶閘管驅(qū)動(dòng)環(huán)節(jié)6等。?

本軟起動(dòng)智能控制模塊中，10kV三相交流電8與晶閘管調(diào)壓電路2直接相連，晶閘管調(diào)壓電路2與10kV大型異步電機(jī)7直接相連。晶閘管調(diào)壓電路2是由三對(duì)反向并聯(lián)的晶閘管組成的晶閘管全橋調(diào)壓電路，通過(guò)調(diào)節(jié)晶閘管的導(dǎo)通與關(guān)斷可以調(diào)節(jié)電機(jī)機(jī)端電壓的大小，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的減壓起動(dòng)。?