[發明專利]一種基于相位補償的同步相控電流發生器裝置

在審

• 申請號: 202110271998.9
• 申請日: 2021-03-12
• 公開（公告）號: CN112859978A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 劉志遠;于曉軍;吳建云;蒙金有;陳前臣;羅美玲;黃偉兵;蔡乾;赫嘉楠;史磊;葉濤;王小立;于小艷;尹琦云;李志遠;吳一凡;陸洪建;楊晨;何汶蔚;石旭剛;王添慧;劉文彬
• 申請（專利權）人: 國網寧夏電力有限公司;國網寧夏電力有限公司檢修公司;國網寧夏電力有限公司電力科學研究院;國網寧夏電力有限公司寧東供電公司;武漢市豪邁電力自動化技術有限責任公司
• 主分類號: G05F1/12
• 分類號: G05F1/12;G05B19/042
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 符繼超

1.一種基于相位補償的同步相控電流發生器裝置，其特征在于，包括：殼體、設置在殼體表面的LCD液晶屏和安裝在殼體內部的整流模塊、母線儲能單元、母線監測模塊、逆變全橋模塊、逆變驅動模塊、逆變監測模塊、濾波模塊、升流器、精密電流測量模塊、MCU監控系統和無線模塊；

所述殼體上設有交流電輸入端子和大電流輸出端子；所述輸入端子與整流模塊、母線儲能單元、逆變全橋模塊、濾波模塊和升流器，依次順序連接；所述升流器的輸出端與所述輸出端子連接；

所述母線儲能單元通過所述母線監測模塊與所述MCU監控系統連接；

所述MCU監控系統通過所述逆變驅動模塊與所述逆變全橋模塊驅動連接；

所述逆變監測模塊的一端連接在所述逆變全橋模塊與濾波模塊之間的線路上，所述逆變監測模塊另一端和所述MCU監控系統連接；

所述精密電流測量模塊一端連接在所述升流器輸出線路上，采集電流；所述精密電流測量模塊的另一端和所述MCU監控系統連接；

所述MCU監控系統分別與所述無線模塊和所述LCD液晶屏連接。

2.根據權利要求1所述的一種基于相位補償的同步相控電流發生器裝置，其特征在于：所述MCU監控系統為DSP或ARM控制器；所述MCU監控系統輸出PWM信號傳送至逆變驅動模塊控制逆變全橋模塊進行逆變輸出；

所述MCU監控系統通過精密電流測量模塊對所述升流器輸出電流進行回采，形成閉環控制；

所述MCU監控系統判斷所帶負載阻抗特性，根據不同阻抗特性計算升到電流預設閾值的占空比；根據正交分解算法計算輸出電流相位偏移，進行相位補償。

3.根據權利要求1所述的一種基于相位補償的同步相控電流發生器裝置，其特征在于：所述精密電流測量模塊包括所述采樣CT和所述精密測量模塊；所述采樣CT為高精度電流互感器，精度0.1級；所述精密測量模塊為電流處理電路，包括精密電阻、16位ACD和集成運放。

4.根據權利要求1所述的一種基于相位補償的同步相控電流發生器裝置，其特征在于：所述整流模塊為集成的整流橋或分立元件組成；所述分立元件為整流電路；所述母線儲能單元由電容和電阻組成；所述整流模塊和所述母線儲能單元將單相交流電轉換成平滑高壓直流。

5.根據權利要求1所述的一種基于相位補償的同步相控電流發生器裝置，其特征在于：所述升流器為降壓變壓器，用于將正弦交流電壓轉化為低壓大電流輸出；所述低壓大電流輸出范圍為30-300A。

6.根據權利要求1所述的一種基于相位補償的同步相控電流發生器裝置，其特征在于：所述逆變全橋模塊為集成的IGBT模組或由獨立的IGBT組成；所述濾波模塊為電感和電容組成；所述逆變全橋模塊和所述濾波模塊將高壓直流電轉換成平滑正弦交流電壓。

7.根據權利要求1所述的一種基于相位補償的同步相控電流發生器裝置，其特征在于：所述母線監測模塊包括分壓電阻、隔離運放和比較器；所述母線監測模塊通過分壓電阻采集母線儲能單元的電壓；經過隔離運放和比較器判斷母線電壓故障，將第一故障信號傳給所述MCU監控系統；所述第一故障信號為過壓信號或欠壓信號。

8.根據權利要求1所述的一種基于相位補償的同步相控電流發生器裝置，其特征在于：所述逆變監測模塊包括電流互感器和運放比較器；所述逆變監測模塊通過電流互感器采集逆變全橋模塊的輸出電流；經過運放比較器判斷回路故障，將第二故障信號傳給所述MCU監控系統；所述第二故障信號為過流信號或短路信號。

9.根據權利要求1所述的一種基于相位補償的同步相控電流發生器裝置，其特征在于：所述無線模塊為433MHz或2.4GHz無線模塊；通過串口與所述MCU監控系統連接；將輸入的方波脈沖信號轉換成同步脈沖信號輸出，用于相位同步或控制。

10.根據權利要求1所述的一種基于相位補償的同步相控電流發生器裝置，其特征在于：所述LCD液晶屏為通用TFT顯示屏；通過觸摸顯示屏進行參數設置和數據與狀態顯示。