[發明專利]新型移動龍門機床中高性能供電系統

在審

• 申請號: 201810132181.1
• 申請日: 2018-02-09
• 公開（公告）號: CN108321813A
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發明（設計）人: 李明;曹岐;華慶強;查炳振;李瑋瑋
• 申請（專利權）人: 中國航天科工集團上海浦東開發中心;上海慶強實業有限公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18;H02M1/12
• 代理公司: 濟南鼎信專利商標代理事務所(普通合伙) 37245
• 代理人: 彭成

本發明涉及新型移動龍門機床中高性能供電系統，包括電壓型逆變器、耦合濾波器、供能單元以及用于耦合電壓的串聯變壓器，所述的電壓型逆變器將供能單元提供的直流電壓逆變成系統所需的交流補償電壓，電壓型逆變器將交流補償電壓傳輸給耦合濾波器，耦合濾波器通過濾波裝置濾除電壓型逆變器產生的高次諧波，得到補償所需的正弦電壓，將正弦電壓傳輸給串聯變壓器，串聯變壓器串聯在電網和敏感負載中間。本發明的新型移動龍門機床中高性能供電系統，第一，采用的驅動系統具有高度的冗余性，提高機床可靠性能和機床的工作效率；第二，其中使用的串聯型電壓質量控制器，在改善機床供電質量的同時，保證了機床產品質量。

技術領域

本發明涉及供電系統的領域，尤其是新型移動龍門機床中高性能供電系統。

背景技術

航天航空制造業作為國民制造業的重用組成部分，其產品的更新與換代也需要先進的數控加工設備先進的制造工藝技術來滿足增長的需求。目前，對制造業中使用的現代數控機床提出了更高的要求，需要其具有柔性、精密、高效、復合、集成功能和低成本的自動化性能。同時，為滿足制造業向更高層次發展，為柔性制造單元(FMC)、柔性制造系統(FMS)以及計算機集成制造系統(CIMS)提供基礎設備，機床制造技術發展正朝著高速、高精度、高效率、高柔性方向前進。日本、德國、美國是世界上數控化率處于前列的國家，同時也是技術上處于領先地位。其中，中、高檔數控系統主要由以日本發那科公司和德國西門子公司為代表的少數企業所壟斷。縱觀我國數控車床的發展歷程，盡管取得飛速的發展，但與國外相比，還存在著巨大的差距。中國高檔數控系統和功能部件仍然主要依靠進口。因此，為了能夠解決當前遇到的困難，還需要加大對機床主機和重要基礎元器件的創新力度，不斷完善、提高機床加工精度和自動化效率，逐步縮小與世界先進水平的差距。

數控機床的工作離不開可靠的供電系統，高效的電力質量不僅能夠促進高性能數控機床的工作效率，而且還能夠提高數控機床自動控制率。針對電力質量改善方法主要包括：1)傳統方式—局部并聯電容器組，并聯電抗器，采用有載調壓變壓器調壓，利用無源濾波器濾除諧波；2)基于用戶電力技術的解決方式—配電系統靜止無功補償器(STATCOM)，晶閘管控制的串聯投切電容器(TSSC)，可控串聯補償電容器(TCSC)等。

但是，隨著數控機床產業的發展，各行各業對于數控機床的需求也逐漸變大，加工工廠中的應用的數控機床數量也是逐年增多。根據相關數據調查，2016年1-12月我國數控機床進口量為11330臺，同比下降16.7％；進口總金額為26.12億美元，同比下降13.1％。同時，2016年中國機床產業產出總額約為229億美元，同比增長3.6％。通過對相關數據分析，可以看出我國數控機床技術水平的穩步提升，進口替代的趨勢日益明顯。然而，大型臥式機床中，發生的故障率往往影響著該機床的性能，降低產品的質量。針對機床中電氣引起的故障，主要表現為：I)驅動系統中電機、繼電器的損壞、電磁制動器的松動所導致電氣控制故障；II)電源電壓不穩引起熔斷器斷或空氣開關跳；III)用戶在安裝調試時連接不當，造成線路、電纜連接不良。

由此，需要對機床中輸入供電系統提出更高的要求。它不僅要求能夠補償電壓暫降、暫升、短時中斷等動態擾動，還需要能夠解決諧波電壓、不平衡電壓、電壓偏差等穩態擾動。所以有必要研制一種能夠解決多種電壓擾動的綜合性的，高性能供電系統，該供電系統主要包括：冗余性驅動系統和串聯型電壓質量控制器(SVQC)，為用戶提供高質量的電能。兼并該控制器的新型數控機床，與普通機床相比，能夠縮短工件加工時間，提高了工作效率和加工質量，有效提高本公司的經濟利益和生產水平。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：為了解決該類型機床的高壓供電問題，提供一種新型移動龍門機床中高性能供電系統，提高該機床工作的穩定性和可靠性，在電子與通訊設備、航空航天裝備、軌道交通裝備、電力裝備等行業有著較為廣闊的應用前景，針對它的研究成為制造新型數控車床中不可或缺一部分。