[發明專利]一種實現繞線電機多級轉子串電阻無觸點級聯控制和故障監測的系統及方法

在審

• 申請號: 202211324935.6
• 申請日: 2022-10-27
• 公開（公告）號: CN115514262A
• 公開（公告）日: 2022-12-23
• 發明（設計）人: 周龍少;王照岳;趙正軍
• 申請（專利權）人: 上海共久電氣有限公司
• 主分類號: H02P6/08
• 分類號: H02P6/08;H02P6/20;H02P6/24
• 代理公司: 上海海頌知識產權代理事務所(普通合伙) 31258
• 代理人: 何葆芳

1.一種實現繞線電機多級轉子串電阻無觸點級聯控制和故障監測的系統，所述繞線電機的三相轉子電阻均設有N段，相鄰兩段之間均設有一個無觸點控制器；其特征在于：每個無觸點控制器均設有U、V、W三相導通信號輸出端和級聯信號輸入端及本級轉子串電阻控制信號輸入端；其中：最上級無觸點控制器的級聯信號輸入端與制動信號相串接，最上級無觸點控制器的本級轉子串電阻控制信號與制動信號并聯后與次上級無觸點控制器的級聯信號輸入端相串接，次上級無觸點控制器的級聯信號和次上級轉子串電阻控制信號并聯后與其下一級的無觸點控制器的級聯信號輸入端相串接；依此類推，由上至下，上一級無觸點控制器的級聯信號和上一級轉子串電阻控制信號并聯后與其下一級的無觸點控制器的級聯信號輸入端相串接；且所述N為≥2的自然數。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于：每個無觸點控制器均包括輸入輸出控制電路、級聯檢測電路、轉子頻率檢測電路、晶閘管開關電路和晶閘管驅動模塊，所述級聯檢測電路的信號輸入端與制動信號和前級轉子串電阻的控制信號的并聯信號相連，所述級聯檢測電路的信號輸出端與輸入輸出控制電路的級聯信號輸入端相連，并且，所述輸入輸出控制電路還設有與本級轉子串電阻控制信號相連的輸入端，所述轉子頻率檢測電路的信號輸入端與轉子頻率信號相連，所述轉子頻率檢測電路的信號輸出端與輸入輸出控制電路的轉子頻率信號輸入端相連，所述輸入輸出控制電路的信號輸出端與晶閘管開關電路的信號輸入端相連，所述晶閘管開關電路的信號輸出端與晶閘管驅動模塊的信號輸入端相連，所述晶閘管驅動模塊的信號輸出端與轉子電阻器相連。

3.根據權利要求2所述的系統，其特征在于：所述輸入輸出控制電路是由2個非門、1個三輸入與非門、1個二輸入或門、1個異或門構成的數字邏輯電路，其中：輸入的級聯信號和輸入的轉子頻率信號分別經過一非門處理后與輸入的本級轉子串電阻控制信號一起經過三輸入與非門邏輯處理后，向晶閘管開關電路輸出開關信號；并且，輸入的本級轉子串電阻控制信號與輸入的轉子頻率信號一起經過異或門處理后與輸入的級聯信號再經過二輸入或門邏輯處理后，向晶閘管故障指示燈輸出開關信號。

4.根據權利要求2所述的系統，其特征在于：所述級聯檢測電路是由整流電路、降壓電路、穩壓保護電路、濾波電路、放電保護電路、光電隔離電路和信號整形放大電路組成。

5.根據權利要求2所述的系統，其特征在于：所述轉子頻率檢測電路是將轉子頻率脈沖信號轉為電平信號，當有轉子頻率時為高電平，當無轉子頻率時為低電平。

6.根據權利要求2所述的系統，其特征在于：所述晶閘管開關電路是由開關電路組成，以將DC5V輸出轉成DC24V開關輸出信號，以驅動晶閘管驅動模塊運行。

7.根據權利要求2所述的系統，其特征在于：所述晶閘管驅動模塊設有與轉子電阻器相連接的晶閘管導通信號輸出銅排。

8.根據權利要求2所述的系統，其特征在于：所述晶閘管驅動模塊是由2只MTC-100A晶閘管模塊集成得到。

9.一種實現繞線電機多級轉子串電阻無觸點級聯控制和故障監測的方法，其特征在于：包括權利要求1～8中任意一項所述的系統，且所述方法包括如下步驟：

S1)各個無觸點控制器分別根據各自所檢測的制動信號和前級轉子串電阻的控制信號，判斷本級為允許運行還是禁止運行；若檢測到制動信號為開且前級轉子串電阻的控制信號為關時，則判斷本級為允許運行，否則判斷為禁止運行；

S2)若判斷本級當前為允許運行，且本級轉子串電阻控制信號為開，同時檢測到有轉子頻率信號時，則判斷用于本級無觸點控制的晶閘管存在開路故障；若判斷本級當前為允許運行，且本級轉子串電阻控制信號為關，同時檢測到無轉子頻率信號時，則判斷用于本級無觸點控制的晶閘管存在短路故障；

S3)若判斷本級當前為禁止運行，則不進行晶閘管故障檢測。

10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于：僅當本級當前為允許運行，同時本級轉子串電阻控制信號為開，且判斷用于本級無觸點控制的晶閘管無故障時，該級無觸點控制器才向轉子電阻器輸出切本級電阻的導通信號。