專利名稱：一種新型同步電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁控制單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種控制單元，尤其涉及一種同步電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁控制單元，屬于電器控制設(shè)備領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
同步發(fā)電機(jī)是一種最常用的交流發(fā)電機(jī)。在現(xiàn)代電力工業(yè)中，它廣泛用于水力發(fā)電、火力發(fā)電、核能發(fā)電以及柴油機(jī)發(fā)電。 由于同步發(fā)電機(jī)一般采用直流勵(lì)磁，當(dāng)其單機(jī)獨(dú)立運(yùn)行時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流，能方便地調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的電壓。目前，同步發(fā)電機(jī)上的勵(lì)磁裝置在控制的時(shí)候，其自動(dòng)化和操作界面的友好性都比較差；同時(shí)，目前的勵(lì)磁機(jī)的控制功能也比較單一，無(wú)法實(shí)現(xiàn)更好的控制效果。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型為了克服現(xiàn)有的勵(lì)磁機(jī)的控制功能單一而提出，提供了一種新型同步電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁控制單元，所述控制單元具有控制功能豐富的效果。本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案如下一種新型同步電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁控制單元，包括主CPU部分單元和輔CPU部分單元，所述輔CPU部分單元與觸摸屏連接在一起；所述主CPU部分單元采取DSP芯片，其連接電壓電流傳感器部分單元、功率因數(shù)傳感器部分單元以及控制信號(hào)輸入部分單元，并生成各種信號(hào)輸出到信號(hào)輸出部分單元之中。進(jìn)一步地，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，所述勵(lì)磁控制單元設(shè)在兩塊印刷電路板上，其中，所述主CPU部分單元設(shè)在母板上，所述輔CPU部分單元設(shè)在主控制板上。進(jìn)一步地，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，所述勵(lì)磁控制單元設(shè)有“恒電壓”、“恒電流”和“恒功率因數(shù)”控制模式，此外，所述母板和主控制板都為4層PCB板。本實(shí)用新型采取了上述技術(shù)方案以后，借助于雙CPU部分單元的設(shè)計(jì)，進(jìn)而使得上述控制單元具有控制功能豐富、自動(dòng)化程度高、操作簡(jiǎn)單的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，具有較好的技術(shù)效 O
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述，以使得本實(shí)用新型的上述優(yōu)點(diǎn)更加明確。

圖1是本實(shí)用新型同步電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁控制單元的原理示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例來(lái)對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行描述。圖1是本實(shí)用新型同步電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁控制單元的原理示意圖；如圖所示，所述同步電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁控制單元，包括主CPU部分單元和輔CPU部分單元，所述輔CPU部分單元與觸摸屏連接在一起；所述主CPU部分單元采取DSP芯片，其連接電壓電流傳感器部分單元、功率因數(shù)傳感器部分單元以及控制信號(hào)輸入部分單元，并生成各種信號(hào)輸出到信號(hào)輸出部分單元之中。其中，所述電壓電流傳感器部分單元Bl由兩個(gè)高精度電壓傳感器和隔離變換電路組成，其主要功能是將勵(lì)磁裝置輸出的勵(lì)磁電壓和勵(lì)磁電流信號(hào)隔離后線性的變換成 0-DC2. 5V信號(hào)傳輸給所述DSP芯片(DSP要求輸入模擬信號(hào)的最大值不能超過(guò)DC2. 5V)，其中，勵(lì)磁電壓信號(hào)直接取自電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子兩端，電流信號(hào)取自于75mv的分流器。所述控制信號(hào)輸入部分單元B3的主要功能是將系統(tǒng)外部信號(hào)經(jīng)過(guò)衰減和隔離變換成DC15V直流信號(hào)傳輸給主控制板。這些信號(hào)包括外部控制信號(hào)(DC24V)、交流電源信號(hào) (AC380V)和滑差感應(yīng)信號(hào)(交流)。其中，外部控制信號(hào)的作用是要求主控制板CPU執(zhí)行相應(yīng)的控制命令，它們都是直流開(kāi)關(guān)量信號(hào)，這些信號(hào)經(jīng)過(guò)濾波后傳輸給主控板；交流電源信號(hào)直接取自廠電，它們是作為控制單元的同步信號(hào)和相序(斷相)檢測(cè)信號(hào)，它們先經(jīng)過(guò)變壓器衰減后再經(jīng)過(guò)光耦隔離變換成同相的DC15V脈沖信號(hào)整形后傳輸給主控板；滑差信號(hào)取自電機(jī)轉(zhuǎn)子兩端，通過(guò)光耦隔離變換成同相的DC15V方波信號(hào)整形后傳輸給主控板。所述信號(hào)輸出部分單元B6的主要功能是將主控制板輸出的控制信號(hào)，經(jīng)過(guò)光耦隔離和功率放大后輸出。主控板的輸出信號(hào)可分為控制信號(hào)和觸發(fā)脈沖信號(hào)兩大類(lèi)，控制信號(hào)經(jīng)光耦隔離放大后變換成DC24V開(kāi)關(guān)量直流信號(hào)或者通過(guò)單元內(nèi)繼電器變換成干接點(diǎn)信號(hào)輸出；觸發(fā)脈沖信號(hào)則經(jīng)過(guò)光耦隔離放大后，然后通過(guò)調(diào)制電路將其頻率增加到 10KHZ，再經(jīng)過(guò)場(chǎng)效應(yīng)管作進(jìn)一步功率放大，最后經(jīng)由脈沖變壓器將觸發(fā)脈沖傳送給可控娃。由此可見(jiàn)母板是控制單元與外部系統(tǒng)聯(lián)系的橋梁，外部系統(tǒng)進(jìn)入控制單元CPU的各種信號(hào)(包括電源)首先必須經(jīng)過(guò)母板衰減或轉(zhuǎn)接。主控板輸出給外部系統(tǒng)的控制信號(hào)也是先傳輸?shù)侥赴迳希?jīng)母板變換或轉(zhuǎn)接后再向外面輸出。母板的后部裝有一排接線端子， 這就是控制單元對(duì)外接線端子。其中，所述主CPU部分單元B4和輔CPU部分單元B5安裝在電路板上，其中，所述主CPU部分單元包括由一個(gè)DSP芯片組成的主CUP，其控制單元的主要控制功能都是由它來(lái)完成的，所述DSP的工作電壓是DC3. 3V，所以由母板上傳的輸入信號(hào)和它下傳的控制信號(hào)都必須經(jīng)主控板上的隔離變換電路進(jìn)行轉(zhuǎn)換。其中，所述DSP及其外圍主要芯片是用貼片方式安裝的；所述輔CPU部分單元由AT89C2051型單片機(jī)組成，它主要負(fù)責(zé)對(duì)人機(jī)界面和對(duì)外通訊接口(RS-480的管理。單片機(jī)和DSP之間通過(guò)高速串口進(jìn)行內(nèi)部通訊，并且，所述輔 CPU部分單元與觸摸屏通過(guò)RS-232進(jìn)行通訊。其中，優(yōu)選地，所述主CPU部分單元設(shè)在母板上，所述輔CPU部分單元設(shè)在主控制板上。上述勵(lì)磁控制單元具有滑差投全壓和延時(shí)投全壓功能。同步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電壓信號(hào)由控制信號(hào)輸入部分單元變換后傳輸給主CPU部分單元，DSP通過(guò)軟件據(jù)此計(jì)算出電動(dòng)機(jī)的滑差值，當(dāng)滑差值達(dá)到輔CPU部分單元設(shè)定的滑差投全壓值時(shí)，信號(hào)輸出部分單元輸出一個(gè)投全壓接點(diǎn)信號(hào)(接點(diǎn)閉合)實(shí)現(xiàn)投全壓輸出，用戶可利用此接點(diǎn)實(shí)現(xiàn)投全壓功能。本實(shí)用新型能夠使勵(lì)磁裝置向轉(zhuǎn)子輸出直流功率，實(shí)現(xiàn)滑差順極性投勵(lì)，同時(shí)觸摸屏上和LED投勵(lì)指示燈亮。這種投勵(lì)方式，能使電動(dòng)機(jī)的投勵(lì)過(guò)程迅速、平順、無(wú)沖擊，具有較好的效果。需要注意的是，上述具體實(shí)施例僅僅是示例性的，在本實(shí)用新型的上述教導(dǎo)下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)行各種改進(jìn)和變形，而這些改進(jìn)或者變形落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，上面的具體描述只是為了解釋本實(shí)用新型的目的，并非用于限制本實(shí)用新型。本實(shí)用新型的保護(hù)范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
權(quán)利要求1.一種新型同步電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁控制單元，其特征在于，包括主CPU部分單元和輔CPU部分單元，所述輔CPU部分單元與觸摸屏連接在一起；所述主CPU部分單元采取DSP芯片，其連接電壓電流傳感器部分單元、功率因數(shù)傳感器部分單元以及控制信號(hào)輸入部分單元，并生成各種信號(hào)輸出到信號(hào)輸出部分單元之中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型同步電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁控制單元，其特征在于，所述勵(lì)磁控制單元設(shè)在兩塊印刷電路板上，其中，所述主CPU部分單元設(shè)在母板上，所述輔CPU部分單元設(shè)在主控制板上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型同步電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁控制單元，其特征在于，所述勵(lì)磁控制單元設(shè)有“恒電壓”、“恒電流”和“恒功率因數(shù)”控制模式，此外，所述母板和主控制板都為4 層PCB板。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種新型同步電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁控制單元，包括主CPU部分單元和輔CPU部分單元，所述輔CPU部分單元與觸摸屏連接在一起；所述主CPU部分單元采取DSP芯片，其連接電壓電流傳感器部分單元、功率因數(shù)傳感器部分單元以及控制信號(hào)輸入部分單元，并生成各種信號(hào)輸出到信號(hào)輸出部分單元之中。本實(shí)用新型采取了上述技術(shù)方案以后，借助于雙CPU部分單元的設(shè)計(jì)，進(jìn)而使得上述控制單元具有控制功能豐富、自動(dòng)化程度高、操作簡(jiǎn)單的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，具有較好的技術(shù)效果。
文檔編號(hào)H02P6/00GK202127379SQ20112027955
公開(kāi)日2012年1月25日 申請(qǐng)日期2011年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月27日
發(fā)明者汪玉興, 郭建 申請(qǐng)人:長(zhǎng)沙偉定達(dá)電氣自動(dòng)化工程有限公司