一种励磁调节装置的控制系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种励磁调节装置的控制系统，包括信号采集控制模块、励磁变压器、不可控整流模块和电压调节模块，发电机的机端电压等先经过不可控整流模块整流，得到直流电压，再经过电压调节模块，通过信号采集控制模块控制电压调节模块内各个IGBT导通的占空比，以获得可控的直流电压供给励磁绕组，提供励磁电流，这样弥补了传统励磁调节方式对时序要求严格的缺陷，省略了同步硬件电路，控制过程简单，降低了电路的复杂性。

A control system of excitation regulating device

【技术实现步骤摘要】
一种励磁调节装置的控制系统
本专利技术涉及励磁调节
，具体而言，涉及一种励磁调节装置的控制系统。
技术介绍
励磁调节装置的控制系统一般包括测量单元、同步单元、放大单元、调差单元、稳定单元、限制单元及一些辅助单元，被测量信号(如电压、电流等)经测量单元变换后与给定值相比较，然后将比较偏差经前置放大单元和功率放大单元放大，并用于控制三相整流桥中晶闸管的触发角，以达到调节发电机励磁电流的目的。其中，控制系统通过控制晶闸管的触发角来调节励磁电流，需要通过同步单元将晶闸管的触发信号和偏置电压同步，以保证晶闸管的正确触发，这一相控方式存在对时序要求严格的缺陷，需要同步硬件电路提供支持且控制过程相对复杂，使得传统的励磁调节装置控制系统更加复杂。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是：传统励磁调节装置控制系统调节励磁电流的方式存在对时序要求严格的缺陷，需要同步硬件电路提供支持且控制过程相对复杂。为解决上述问题，本专利技术提出一种励磁调节装置的控制系统，包括信号采集控制模块、励磁变压器、不可控整流模块和电压调节模块，其中：发电机的输出端与所述信号采集控制模块的输入端相连，所述信号采集控制模块的输出端与所述电压调节模块的控制端相连，所述信号采集控制模块用于采集发电机输出端的电信号并根据所述电信号输出脉冲信号至所述电压调节模块的控制端；所述发电机的输出端还经所述励磁变压器与所述不可控整流模块的输入端相连，所述不可控整流模块的输出端与所述电压调节模块的输入端相连，所述电压调节模块的输出端与发电机的励磁绕组L1相连，所述电压调节模块用于根据所述脉冲信号调节所述不可控整流模块的输出电压并将调节后的电压信号输送至发电机的励磁绕组L1。可选的，所述电压调节模块包括第一IGBT、第二IGBT、第三IGBT以及第四IGBT；所述不可控整流模块的输出端正极依次经第一IGBT的集电极、第一IGBT的发射极、第二IGBT的集电极、第二IGBT的发射极与所述不可控整流模块的输出端负极相连；所述不可控整流模块的输出端正极还依次经第三IGBT的集电极、第三IGBT的发射极、第四IGBT的集电极、第四IGBT的发射极与所述不可控整流模块的输出端负极相连；所述信号采集控制模块分别与第一IGBT、第二IGBT、第三IGBT以及第四IGBT的栅极相连；第一IGBT的发射极、第二IGBT的集电极的公共端与发电机励磁绕组L1的一端相连，第三IGBT的发射极、第四IGBT的集电极的公共端与发电机励磁绕组L1的另一端相连。可选的，所述控制系统还包括功率放大模块，所述信号采集控制模块的输出端经所述功率放大模块分别与第一IGBT、第二IGBT、第三IGBT以及第四IGBT的栅极相连。可选的，所述功率放大模块包括光电耦合器、MC1413驱动器、脉冲变压器T和三极管U1，所述信号采集控制模块的输出端经所述光电耦合器的发光二极管的正极、负极接地，电源与所述MC1413驱动器的IN引脚相连，所述MC1413驱动器的IN引脚还经所述光电耦合器光敏三极管的集电极、发射极接地，所述MC1413驱动器的OUT引脚与所述三极管U1的基极相连，所述电源还依次经所述脉冲变压器T的原边、所述三极管U1的集电极、发射极接地，所述脉冲变压器T的输出端分别与第一IGBT、第二IGBT、第三IGBT以及第四IGBT的栅极相连。可选的，所述信号采集控制模块包括电压互感器、电流互感器、交流信号采集电路、直流信号采集电路以及控制器，所述电压互感器、所述电流互感器用于采集发电机输出端的电信号，所述电压互感器或所述电流互感器的输出端分别经所述交流信号采集电路与所述控制器相连，所述直流信号采集电路采集发电机的励磁信号并输送至所述控制器。可选的，所述交流信号采集电路包括运算放大器U2、运算放大器U3、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11和电阻R12；所述电压互感器或电流互感器的输出经电阻R7采样后、经电阻R8输入运算放大器U2的反相输入端，运算放大器U2的同相输入端接地，+5V电压源依次经电阻R9、电阻R10与运算放大器U2的输出端连，电阻R9、电阻R10的公共端与运算放大器U2的反相输入端相连；运算放大器U2的输出端还经电阻R11与运算放大器U3的反相输入端相连，运算放大器U3的同相输入端接地，运算放大器U3的反相输入端还经电阻R12与运算放大器U3的输出端连，运算放大器U3的输出端还与所述控制器相连。可选的，所述交流信号采集电路还包括运算放大器U4，运算放大器U3的输出端与运算放大器U4的同相输入端相连，运算放大器U4的反相输入端与运算放大器U4的输出端连，运算放大器U4的输出端还与所述控制器相连。可选的，所述直流信号采集电路包括霍尔传感器、电阻R14和电阻R15，所述霍尔传感器的输入端接入所述励磁信号，所述霍尔传感器的输出端经电阻R14接地，所述霍尔传感器的输出端还经电阻R15与所述控制器相连。相对于现有技术，本专利技术所述的励磁调节装置的控制系统具有以下优势：(1)本专利技术所述的励磁调节装置的控制系统中，发电机的机端电压等先经过不可控整流模块整流，得到直流电压，再经过电压调节模块，通过信号采集控制模块控制电压调节模块内各个IGBT导通的占空比，以获得可控的直流电压供给励磁绕组，提供励磁电流，这样弥补了传统励磁调节方式对时序要求严格的缺陷，省略了同步硬件电路，控制过程简单，降低了电路的复杂性；(2)控制器输出的PMW脉冲触发信号先经过光电耦合器隔离后再通过MC1413驱动器提高驱动能力，不断的开关三极管，以对脉冲触发信号进行功率放大，提高了对IGBT的驱动能力；(3)光电耦合器和脉冲变压器的电源不共地，这样在控制器的PMW管脚和IGBT之间形成了双隔离，增强了电路的抗干扰能力。附图说明图1为本专利技术实施例所述的励磁调节装置的控制系统的结构框图；图2为本专利技术实施例所述的励磁调节装置的控制系统的部分电路图；图3为本专利技术实施例所述的励磁调节装置的控制系统的另一结构框图；图4为本专利技术实施例所述的功率放大模块的电路图；图5为本专利技术实施例所述的交流信号采集电路的电路图；图6为本专利技术实施例所述的直流信号采集电路的电路图。附图标记说明：10-电压调节模块；100-信号采集控制模块。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施例做详细的说明。如图1所示，其为本实施例中励磁调节装置的控制系统的结构框图，励磁调节装置的控制系统包括信号采集控制模块100、励磁变压器、不可控整流模块和电压调节模块10，其中：发电机的输出端与所述信号采集控制模块100的输入端相连，所述信号采集控制模块100的输出端与所述电压调节模块10的控制端相连，所述信号采集控制模块100用于采集发电机输出端的电信号并根据所述电信号输出脉冲信号至所述电压调节模块10的控制端；所述发电机的输出端还经所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种励磁调节装置的控制系统，其特征在于，包括信号采集控制模块(100)、励磁变压器、不可控整流模块和电压调节模块(10)，其中：/n发电机的输出端与所述信号采集控制模块(100)的输入端相连，所述信号采集控制模块(100)的输出端与所述电压调节模块(10)的控制端相连，所述信号采集控制模块(100)用于采集发电机输出端的电信号并根据所述电信号输出脉冲信号至所述电压调节模块(10)的控制端；/n所述发电机的输出端还经所述励磁变压器与所述不可控整流模块的输入端相连，所述不可控整流模块的输出端与所述电压调节模块(10)的输入端相连，所述电压调节模块(10)的输出端与发电机的励磁绕组L1相连，所述电压调节模块(10)用于根据所述脉冲信号调节所述不可控整流模块的输出电压并将调节后的电压信号输送至发电机的励磁绕组L1。/n

【技术特征摘要】
1.一种励磁调节装置的控制系统，其特征在于，包括信号采集控制模块(100)、励磁变压器、不可控整流模块和电压调节模块(10)，其中：
发电机的输出端与所述信号采集控制模块(100)的输入端相连，所述信号采集控制模块(100)的输出端与所述电压调节模块(10)的控制端相连，所述信号采集控制模块(100)用于采集发电机输出端的电信号并根据所述电信号输出脉冲信号至所述电压调节模块(10)的控制端；
所述发电机的输出端还经所述励磁变压器与所述不可控整流模块的输入端相连，所述不可控整流模块的输出端与所述电压调节模块(10)的输入端相连，所述电压调节模块(10)的输出端与发电机的励磁绕组L1相连，所述电压调节模块(10)用于根据所述脉冲信号调节所述不可控整流模块的输出电压并将调节后的电压信号输送至发电机的励磁绕组L1。


2.根据权利要求1所述的励磁调节装置的控制系统，其特征在于，所述电压调节模块(10)包括第一IGBT、第二IGBT、第三IGBT以及第四IGBT；所述不可控整流模块的输出端正极依次经第一IGBT的集电极、第一IGBT的发射极、第二IGBT的集电极、第二IGBT的发射极与所述不可控整流模块的输出端负极相连；所述不可控整流模块的输出端正极还依次经第三IGBT的集电极、第三IGBT的发射极、第四IGBT的集电极、第四IGBT的发射极与所述不可控整流模块的输出端负极相连；所述信号采集控制模块(100)分别与第一IGBT、第二IGBT、第三IGBT以及第四IGBT的栅极相连；第一IGBT的发射极、第二IGBT的集电极的公共端与发电机励磁绕组L1的一端相连，第三IGBT的发射极、第四IGBT的集电极的公共端与发电机励磁绕组L1的另一端相连。


3.根据权利要求2所述的励磁调节装置的控制系统，其特征在于，还包括功率放大模块，所述信号采集控制模块(100)的输出端经所述功率放大模块分别与第一IGBT、第二IGBT、第三IGBT以及第四IGBT的栅极相连。


4.根据权利要求3所述的励磁调节装置的控制系统，其特征在于，所述功率放大模块包括光电耦合器、MC1413驱动器、脉冲变压器T和三极管U1，所述信号采集控制模块(100)的输出端经所述光电耦合器的发光二极管的正极、负极接地，电源...

【专利技术属性】
技术研发人员：王津新，司马蘋萍，
申请(专利权)人：武汉武水电气技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42