專利名稱：同步發(fā)電機數(shù)字式調(diào)壓器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于微電子和電力電子技術領域，特別涉及一種一個基于微處理器的 完整的同步發(fā)電機數(shù)字式調(diào)壓器。
背景技術：
目前的同步發(fā)電機電壓調(diào)節(jié)器大多數(shù)采用模擬電路系統(tǒng)。其元件檢測、篩選、老化 處理、焊接及生產(chǎn)工藝等都受到限制，工期長、成本高、性能低，并且調(diào)試比較復雜，若出現(xiàn) 故障，檢修點多，對發(fā)電系統(tǒng)的現(xiàn)場維護和操作人員要求很高。嚴重影響了調(diào)節(jié)器的安全可 靠運行，從而造成發(fā)電機電壓不穩(wěn)、無功電流分配不均衡。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型要解決的技術問題就是消除上述技術的不足和缺點，為同步發(fā)電機設 計一種調(diào)試簡單，維護方便的式同步發(fā)電機數(shù)字式調(diào)壓器。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的解決方案是一種同步發(fā)電機數(shù)字式調(diào)壓器，由數(shù) 字給定、整流器、A/D轉(zhuǎn)換器、同步發(fā)電機、變壓器和電壓調(diào)節(jié)電路組成，所述電壓調(diào)節(jié)電路 是調(diào)壓系統(tǒng)的主導調(diào)節(jié)器，從母線經(jīng)變壓器取過來的電壓實際值信號通過整流電路，再經(jīng) 第二 A/D轉(zhuǎn)換器，從調(diào)壓器的電壓反饋通道輸入，與數(shù)字給定構成外電壓環(huán)，它使電壓很快 的跟隨給定值變化，穩(wěn)態(tài)時可實現(xiàn)無靜差，勵磁電流調(diào)節(jié)電路是調(diào)壓系統(tǒng)的輔助調(diào)節(jié)器，第 一電流互感器取來的勵磁電流實際值信號經(jīng)第一 A/D轉(zhuǎn)換器，從調(diào)壓器的電流反饋通道輸 入，與電壓調(diào)節(jié)電路的輸出構成內(nèi)電流環(huán)，在外環(huán)電壓的調(diào)節(jié)過程中，使電流緊緊跟隨其給 定值變化，勵磁電流調(diào)節(jié)電路的輸出作為觸發(fā)器的輸入，觸發(fā)器的輸出控制整流器中可控 硅的觸發(fā)角，從而改變勵磁電流，達到調(diào)節(jié)同步發(fā)電機端電壓的目的，并網(wǎng)控制器檢測從母 線經(jīng)第二變壓器取過來的電壓信號和從母線經(jīng)第二電流互感器取過來的電流信號，計算出 本機的無功功率與其它網(wǎng)上的發(fā)電機無功功率進行比較后，發(fā)出的調(diào)節(jié)信號經(jīng)第三A/D轉(zhuǎn) 換器，與數(shù)字給定相加后作為調(diào)壓器的給定信號，無功功率均衡電路形成對發(fā)電機的端電 壓進行控制，從而實現(xiàn)網(wǎng)上各臺發(fā)電機間無功功率的均衡分配。本實用新型的先進之處在于該調(diào)壓器主要包括勵磁電流內(nèi)環(huán)調(diào)節(jié)、發(fā)電機端電壓 外環(huán)調(diào)節(jié)和無功功率均衡電路。電壓調(diào)節(jié)電路是調(diào)壓系統(tǒng)的主導調(diào)節(jié)器，從母線經(jīng)變壓器取過來的電壓實際值信 號通過整流電路，再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器，從調(diào)壓器的電壓反饋通道輸入，與給定構成外電壓環(huán)。 考慮到直流系統(tǒng)可控硅換向缺口對反饋的影響，電壓反饋采用單獨變壓器采樣，以減小電 網(wǎng)對反饋通道的干擾。它使電壓很快的跟隨給定值變化，穩(wěn)態(tài)時可實現(xiàn)無靜差；對電壓變化 起抗擾作用；其輸出限幅值決定發(fā)電機允許的最大電壓。內(nèi)環(huán)電流調(diào)節(jié)應用調(diào)壓器內(nèi)部的電流檢測電路，在外環(huán)電壓的調(diào)節(jié)過程中，使電 流緊緊跟隨其給定值變化；對電壓的波動起及時抗擾的作用；在電壓動態(tài)過程中，保證獲 得發(fā)電機允許的最大勵磁電流，從而加快動態(tài)過程；當發(fā)電機過壓時，限制勵磁電流的最大值，起快速的自動保護作用，一旦故障消失，系統(tǒng)立即自動恢復正常。無功功率均衡電路采用并網(wǎng)控制器檢測、調(diào)節(jié)并發(fā)出指令到電壓調(diào)節(jié)器的給定回 路，通過調(diào)節(jié)發(fā)電機端電壓以達到無功功率的均衡。本實用新型與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點1.以其緊湊和節(jié)省空間的結構為特色，由于各個的部件容易接近，其緊湊式設計 使他們特別容易保養(yǎng)與維護。2.該調(diào)壓器可以配備一個簡易操作面板PMU，由一個5位，7段顯示，三個LED狀 態(tài)顯示和三個參數(shù)設置鍵組成。PMU還具有根據(jù)RS232或RS485標準同USS接口的連接器 X300。操作面板PMU提供了為了啟動調(diào)壓器所需進行的調(diào)整和設定及測量值顯示的所有工 具。0P1S選件操作面板既可以安裝在調(diào)壓器門上，又可外部安裝，例如在柜門上。因 此，他可以通過一根5米長電纜連接。如果有一個獨立的5V電源可以使用，則電纜可長至 50米。0P1S通過X300連接到調(diào)壓器。0P1S可以作為一個經(jīng)濟的測量儀器安裝在控制柜， 用來顯示一定數(shù)量的物理測量值。0P1S提供一個4X16字符的IXD以簡單文字顯示參數(shù)名 稱，可以選擇德語，英語，法語，西班牙語和意大利語作為顯示語種。為了容易地下載參數(shù)到 其他裝置，0P1S可以存儲參數(shù)組。3.通過基本單元上的串行接口，應用適當?shù)能浖?，標準的PC機也可以對調(diào)壓器進 行參數(shù)設置。這個PC接口可用在啟動、停機維護和運行診斷過程中。此外，調(diào)壓器的軟件 升級可通過這個接口，裝載存儲到閃存中。4.本調(diào)壓器供電頻率在45 65Hz范圍之內(nèi)可以不相同；供電相序不要求。為單 象限工作，由三相全控橋B6C供電。調(diào)壓器的功率單元采用獨立晶閘管模塊結構，散熱器是 絕緣的，其外部是帶電的。機箱和電源聯(lián)接處的端子蓋為在附近工作的操作人員提供意外 觸電保護，所有的接線均位于正面。5.通訊方式多樣化，功能強大。使得與上位工控機的通訊簡單方便，容易實現(xiàn)遠程 監(jiān)控。

圖1是本實用新型實施例的結構示意圖。
具體實施方式
參見圖1所示，該同步發(fā)電機數(shù)字式調(diào)壓器，所述電壓調(diào)節(jié)電路2是調(diào)壓系統(tǒng)的主 導調(diào)節(jié)器，從母線經(jīng)變壓器11取過來的電壓實際值信號通過整流電路10，再經(jīng)第二 A/D轉(zhuǎn) 換器9，從調(diào)壓器的電壓反饋通道輸入，與數(shù)字給定1構成外電壓環(huán)，它使電壓很快的跟隨 給定值變化，穩(wěn)態(tài)時可實現(xiàn)無靜差，勵磁電流調(diào)節(jié)電路3是調(diào)壓系統(tǒng)的輔助調(diào)節(jié)器，第一電 流互感器7取來的勵磁電流實際值信號經(jīng)第一 A/D轉(zhuǎn)換器6，從調(diào)壓器的電流反饋通道輸 入，與電壓調(diào)節(jié)電路2的輸出構成內(nèi)電流環(huán)，在外環(huán)電壓的調(diào)節(jié)過程中，使電流緊緊跟隨其 給定值變化，勵磁電流調(diào)節(jié)電路3的輸出作為觸發(fā)器4的輸入，觸發(fā)器4的輸出控制整流 器5中可控硅的觸發(fā)角，從而改變勵磁電流，達到調(diào)節(jié)同步發(fā)電機8端電壓的目的，并網(wǎng)控 制器13檢測從母線經(jīng)第二變壓器14取過來的電壓信號和從母線經(jīng)第二電流互感器15取過來的電流信號，計算出本機的無功功率與其它網(wǎng)上的發(fā)電機無功功率進行比較后，發(fā)出 的調(diào)節(jié)信號經(jīng)第三A/D轉(zhuǎn)換器12，與數(shù)字給定1相加后作為調(diào)壓器的給定信號，無功功率 均衡電路形成對發(fā)電機的端電壓進行控制，從而實現(xiàn)網(wǎng)上各臺發(fā)電機間無功功率的均衡分 配。從而實現(xiàn)網(wǎng)上各臺發(fā)電機間無功功率的均衡分配。
權利要求一種同步發(fā)電機數(shù)字式調(diào)壓器，由數(shù)字給定、整流器、A/D轉(zhuǎn)換器、同步發(fā)電機、變壓器和電壓調(diào)節(jié)電路組成，其特征在于所述電壓調(diào)節(jié)電路(2)是調(diào)壓系統(tǒng)的主導調(diào)節(jié)器，從母線經(jīng)變壓器(11)取過來的電壓實際值信號通過整流電路(10)，再經(jīng)第二A/D轉(zhuǎn)換器(9)，從調(diào)壓器的電壓反饋通道輸入，與數(shù)字給定(1)構成外電壓環(huán)，它使電壓很快的跟隨給定值變化，穩(wěn)態(tài)時可實現(xiàn)無靜差，勵磁電流調(diào)節(jié)電路(3)是調(diào)壓系統(tǒng)的輔助調(diào)節(jié)器，第一電流互感器(7)取來的勵磁電流實際值信號經(jīng)第一A/D轉(zhuǎn)換器(6)，從調(diào)壓器的電流反饋通道輸入，與電壓調(diào)節(jié)電路(2)的輸出構成內(nèi)電流環(huán)，在外環(huán)電壓的調(diào)節(jié)過程中，使電流緊緊跟隨其給定值變化，勵磁電流調(diào)節(jié)電路(3)的輸出作為觸發(fā)器(4)的輸入，觸發(fā)器(4)的輸出控制整流器(5)中可控硅的觸發(fā)角，從而改變勵磁電流，調(diào)節(jié)同步發(fā)電機(8)端電壓，并網(wǎng)控制器(13)檢測從母線經(jīng)第二變壓器(14)取過來的電壓信號和從母線經(jīng)第二電流互感器(15)取過來的電流信號，計算出本機的無功功率與其它網(wǎng)上的發(fā)電機無功功率進行比較后，發(fā)出的調(diào)節(jié)信號經(jīng)第三A/D轉(zhuǎn)換器(12)，與數(shù)字給定(1)相加后作為調(diào)壓器的給定信號，無功功率均衡電路形成對發(fā)電機的端電壓進行控制。
專利摘要本實用新型公開了一種同步發(fā)電機數(shù)字式調(diào)壓器，電壓調(diào)節(jié)電路是調(diào)壓系統(tǒng)的主導調(diào)節(jié)器，從母線經(jīng)變壓器取過來的電壓實際值信號通過整流電路，再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器，從調(diào)壓器的電壓反饋通道輸入，與給定構成外電壓環(huán)。內(nèi)環(huán)電流調(diào)節(jié)應用調(diào)壓器內(nèi)部的電流檢測電路，在外環(huán)電壓的調(diào)節(jié)過程中，使電流緊緊跟隨其給定值變化；對電壓的波動起及時抗擾的作用；在電壓動態(tài)過程中，保證獲得發(fā)電機允許的最大勵磁電流，從而加快動態(tài)過程；當發(fā)電機過壓時，限制勵磁電流的最大值，起快速的自動保護作用，一旦故障消失，系統(tǒng)立即自動恢復正常。無功功率均衡電路采用并網(wǎng)控制器檢測、調(diào)節(jié)并發(fā)出指令到電壓調(diào)節(jié)器的給定回路，通過調(diào)節(jié)發(fā)電機端電壓以達到無功功率的均衡。
文檔編號H02J3/38GK201608682SQ20092029923
公開日2010年10月13日 申請日期2009年12月14日 優(yōu)先權日2009年12月14日
發(fā)明者劉浩, 張恒敬, 張紅梅, 朱奇先, 趙付軍, 馬雙富, 魏永武 申請人:天水電氣傳動研究所有限責任公司