[其他]微機控制的晶閘管低頻電源裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 87215148
• 申請日: 1987-12-07
• 公開（公告）號: CN87215148U
• 公開（公告）日: 1988-09-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李林;朱建鴻;劉金毓
• 申請（專利權(quán)）人: 湘潭市中南電力變頻器廠
• 主分類號: H02M5/257
• 分類號: H02M5/257;H02M5/27
• 代理公司: 湘潭市專利事務(wù)所
• 代理人: 宋長珠

本實用新型提供一種適用于一切低速傳動和多機同步傳動，特別適用于礦井提升機的微型計算機控制的晶閘管三相低頻電源裝置。

目前為了使電動機獲得良好的電氣制動效果和穩(wěn)定的低速運轉(zhuǎn)速度，大多數(shù)大容量的交流電動機拖動的礦井提升機采用三相低頻電源裝置。這種裝置將50赫茲的三相交流電轉(zhuǎn)換成2～5赫茲的三相低頻交流電。八十年代以前，采用低頻發(fā)電機組來實現(xiàn)頻率的變換。這種發(fā)電機組需要使用6臺電機，具有占地面積大，消耗金屬多，效率低，機械噪聲大，維修工作量重等缺點，已逐步趨于淘汰。八十年代初期，出現(xiàn)了以晶閘管為主體的頻率變換器，它具有效率高，無機械噪聲，成本低，占地少，維修簡易等優(yōu)點，已被人們所注目。目前國內(nèi)已有樣機問世，樣機采用分立元件的模擬線路構(gòu)成控制器，用一臺直流伺服電動機帶動一低頻交流發(fā)電機作為低頻基準(zhǔn)信號，用余弦波交叉法的原理來調(diào)制晶閘管的觸發(fā)角，但由于控制系統(tǒng)采用模擬線路，且環(huán)節(jié)多，使用的元件多和焊接點多，容易接受外界的干擾信號，使晶閘管的觸發(fā)角產(chǎn)生漂移，造成環(huán)流失控而導(dǎo)致晶閘管燒毀，因此仍停留在改進階段。

本實用新型的目的在于提供一種由微型計算機控制晶閘管的三相低頻電源裝置，該裝置中微機的外圍電路主要采用數(shù)字式或模擬式集成電路，以減少線路環(huán)節(jié)和焊接點，并采用良好的抗干擾措施，保證了低頻電源性能穩(wěn)定，運行可靠，克服了分立元件模擬線路控制器的不穩(wěn)定性。

本微機控制的晶閘管三相低頻電源裝置，它由主回路和控制回路二大部分組成，主回路由主變壓器（8），電流互感器（9），三相交交變頻器（10），環(huán)流電抗器（11）構(gòu)成，輸出R、S、T三相低頻交流電，去拖動礦井提升機的交流電動機。控制回路為微機式控制器，控制十八只晶閘管的導(dǎo)通，它由電流檢測器（1），電流調(diào)節(jié)器（2），模擬量隔離器（3），微型計算機（4），光電隔離器（5），觸發(fā)器（6）和同步電路（7）構(gòu)成。從主回路中的電流互感器（9）取得電流信號，經(jīng)電流檢測器（1）輸出一個電流反饋信號，它與給定信號一起經(jīng)電流調(diào)節(jié)器（2）調(diào)節(jié)后，通過一模擬量隔離器（3）輸入微型計算機（4），由同步電路輸出的同步信號經(jīng)一光電隔離器（5）輸入微型計算機（4），微型計算機（4）根據(jù)輸入信號按預(yù)先設(shè)計的程序規(guī)律發(fā)出觸發(fā)信號，此信號經(jīng)一光電隔離器（5）而輸入觸發(fā)器（6），由觸發(fā)器（6）輸出的觸發(fā)脈沖去控制變頻器（10）中的晶閘管的導(dǎo)通，此觸發(fā)器（6）共有十八套，每套控制一只晶閘管，由十八只晶閘管構(gòu)成的變頻器輸出三相低頻交流電。

微型計算機（4）的輸入，輸出脈沖信號均經(jīng)隔離器隔離，以提高微機的抗干擾性能，并采用其他抗干擾措施，使整個電源裝置穩(wěn)定性提高。

為使變頻器（10）具有更好的調(diào)節(jié)性能，采用了運算放大器集成電路構(gòu)成的電流比例積分調(diào)節(jié)器，使提升機在減速階段和爬行階段實現(xiàn)自動控制，微機按其采樣周期，定時對調(diào)節(jié)器的輸出信號采樣，經(jīng)數(shù)字濾波處理后再去控制變頻器的輸出電流，達到自動調(diào)節(jié)制動力矩和爬行力矩的目的。

本實用新型是一種將微型計算機技術(shù)和變頻技術(shù)有機地結(jié)合在一起的三相低頻電源，它具有技術(shù)上的先進性，其獨特的優(yōu)越性如下：

1.提高了礦井提升機運行的安全性，減輕工人的勞動強度。

2.微型計算機運行性能穩(wěn)定可靠，能精確地控制觸發(fā)角的相位，從而實現(xiàn)最佳環(huán)流控制。

3.整個電源裝置具有體積小，發(fā)熱少，無機械噪聲，結(jié)構(gòu)緊湊，造價低，維修工作量小等優(yōu)點。

4.使礦井提升機在爬行階段速度均勻，運行平穩(wěn)，大大降低了箕斗在進入木罐道和????曲軌時的機械沖擊負荷和動力矩，延長了木罐道、曲軌、鋼絲繩和箕斗的使用壽命。

5.制動力矩大，制動效果明顯，在投入低頻時無沖擊制動力矩，保證在意外情況下能迅速對提升機制動，防止惡性事故發(fā)生。

6.環(huán)流小，與模擬控制方式相比，環(huán)流小30～50％，提高了電能的有效功率，降低了無功損耗，節(jié)電效果明顯。在采用低頻制動時，還能將機械能變成電能反饋到電網(wǎng)中。

它可用于各種礦井提升機的交流傳動系統(tǒng)，還可應(yīng)用于多機同步傳動（如軋機輥道，紡絲機，造紙機等）和其他低速交流傳動（如球磨機、水泥回轉(zhuǎn)窯等）。

以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的詳細描述：

圖1，為微機控制的晶閘管低頻電源裝置結(jié)構(gòu)方框圖。

圖2，為微機控制的晶閘管低頻電源裝置主回路原理系統(tǒng)圖。

圖中：KP₁～KP₁₈為晶閘管。 ZK 為空氣自動開關(guān)。

L₁～L₁₈為電抗器。 PC 為接觸器。