一種三相不平衡動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種三相不平衡動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置，包括系統(tǒng)底板、核心板及驅(qū)動(dòng)板，所述核心板和驅(qū)動(dòng)板都與系統(tǒng)底板插接，所述驅(qū)動(dòng)板與所述核心板連接；所述系統(tǒng)底板接收采集的信號(hào)送給所述核心板上的控制器，核心板上的控制器向所述驅(qū)動(dòng)板上的驅(qū)動(dòng)電路發(fā)送控制信號(hào)以驅(qū)動(dòng)逆變電路工作，所述核心板上設(shè)有雙控制器。系統(tǒng)底板、核心板及驅(qū)動(dòng)板單獨(dú)設(shè)計(jì)，采用插接方式，在保證系統(tǒng)整體工作的同時(shí)可以保證各個(gè)模塊的獨(dú)立性，后期檢修方便，測試簡單，容易發(fā)現(xiàn)問題，可以單獨(dú)更換個(gè)別部件。核心板采用六層PCB設(shè)計(jì)，能夠充分考慮電磁兼容性，保證信號(hào)的穩(wěn)定可靠。核心板采用雙DSP設(shè)計(jì)，增強(qiáng)了核心板的運(yùn)算能力，提高了控制效率。
【專利說明】
一種三相不平衡動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及電網(wǎng)補(bǔ)償裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種三相不平衡動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]三相電壓的平衡度是衡量電網(wǎng)電能質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)。在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中，隨著交流電弧爐、電力機(jī)車等不對稱負(fù)荷的日益增多，供電系統(tǒng)三相不平衡越來越嚴(yán)重。三相負(fù)荷不平衡可能給電力系統(tǒng)帶來多種危害，如:增大了變壓器的損耗、給電網(wǎng)注入諧波而導(dǎo)致功率因數(shù)低、降低電能質(zhì)量、引起設(shè)備的不正常運(yùn)行而降低設(shè)備利用率。這些危害會(huì)給系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性都帶來不利影響。
[0003]三相負(fù)荷不平衡主要危害有降低配電變壓器出力、增大配電變壓器損耗、增加線路損耗、對電網(wǎng)造成沖擊，另外當(dāng)三相供電電壓不平衡時(shí)，異步電動(dòng)機(jī)會(huì)產(chǎn)生達(dá)到數(shù)倍的不平衡電流，從而導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)中逆扭矩增加，震動(dòng)加劇，電動(dòng)機(jī)的溫度上升，能耗增加，元件老化。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的就是為了解決上述問題，提供了一種三相不平衡動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置，控制部件分別設(shè)計(jì)在兩個(gè)電路板上，減少了電路板的占地面積，同時(shí)主控板采用雙DSP控制，提高了控制效率。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0006]—種三相不平衡動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置，包括系統(tǒng)底板、核心板及驅(qū)動(dòng)板，所述核心板和驅(qū)動(dòng)板都與系統(tǒng)底板插接，所述驅(qū)動(dòng)板與所述核心板連接;所述系統(tǒng)底板接收采集的信號(hào)送給所述核心板上的控制器，核心板上的控制器向所述驅(qū)動(dòng)板上的驅(qū)動(dòng)電路發(fā)送控制信號(hào)以驅(qū)動(dòng)逆變電路工作，所述核心板上設(shè)有雙控制器。
[0007]所述系統(tǒng)底板的中間設(shè)有FPGA最小系統(tǒng)電路，其周圍設(shè)有底板與核心板的接口，所述系統(tǒng)底板的一側(cè)設(shè)有與驅(qū)動(dòng)板的接口和通信接口電路，另一側(cè)設(shè)有信號(hào)采集電路及接
□ O
[0008]所述系統(tǒng)底板上還設(shè)有供電電源、電壓同步信號(hào)比較發(fā)生電路、電壓鎖相環(huán)PLL電路、PCB板溫度檢測電路及多個(gè)參考電壓驅(qū)動(dòng)電路。
[0009]所述通信接口電路設(shè)有485通信接口電路和232通信接口電路。
[0010]所述信號(hào)采集電路及接口設(shè)有3路電網(wǎng)電流采集調(diào)理電路及接口、3路負(fù)責(zé)電流采集調(diào)理電路及接口、3路補(bǔ)償電流采集調(diào)理電路及接口、4路電網(wǎng)電壓采集調(diào)理電路、備用電流采集電路接口及直流母線電壓采集電路及接口。
[0011]所述雙控制器包括相互通信的第一 DSP和第二 DSP，所述第一 DSP與所述FPGA最小系統(tǒng)電路通信，同時(shí)也接受傳感器采集的信息，第一DSP與驅(qū)動(dòng)板上的驅(qū)動(dòng)電路連接，所述第二 DSP連接存儲(chǔ)器、時(shí)鐘電路和液晶顯示器。
[0012]所述核心板采用六層PCB設(shè)計(jì)。
[0013]所述第一 DSP和第二 DSP采用32位高性能浮點(diǎn)型DSP處理器TMS320F28335。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0015]系統(tǒng)底板、核心板及驅(qū)動(dòng)板單獨(dú)設(shè)計(jì)，采用插接方式，在保證系統(tǒng)整體工作的同時(shí)可以保證各個(gè)模塊的獨(dú)立性，后期檢修方便，測試簡單，容易發(fā)現(xiàn)問題，可以單獨(dú)更換個(gè)別部件。
[0016]核心板采用六層PCB設(shè)計(jì)，能夠充分考慮電磁兼容性，保證信號(hào)的穩(wěn)定可靠。
[0017]核心板采用雙DSP設(shè)計(jì)，增強(qiáng)了核心板的的運(yùn)算能力，提高了控制效率。
【附圖說明】

[0018]圖1為整體控制系統(tǒng)圖；
[0019]圖2為系統(tǒng)底板的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
:
[0020]下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明:
[0021]如圖1-2所示，一種三相不平衡動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置，包括系統(tǒng)底板、核心板及驅(qū)動(dòng)板，所述核心板和驅(qū)動(dòng)板都與系統(tǒng)底板插接，所述驅(qū)動(dòng)板與所述核心板連接;所述系統(tǒng)底板接收采集的信號(hào)送給所述核心板上的控制器，核心板上的控制器向所述驅(qū)動(dòng)板上的驅(qū)動(dòng)電路發(fā)送控制信號(hào)以驅(qū)動(dòng)逆變電路工作，所述核心板上設(shè)有雙控制器。
[0022]驅(qū)動(dòng)電路為IGBT驅(qū)動(dòng)電路，選用型號(hào)為PSPC420-17的驅(qū)動(dòng)模塊。
[0023]系統(tǒng)底板負(fù)責(zé)接收傳感器傳過來的電壓、電流、溫度信號(hào)。所述系統(tǒng)底板的中間設(shè)有FPGA最小系統(tǒng)電路，其周圍設(shè)有3個(gè)底板與核心板的接口，所述系統(tǒng)底板的一側(cè)設(shè)有與驅(qū)動(dòng)板的接口和通信接口電路，另一側(cè)設(shè)有信號(hào)采集電路及接口。所述系統(tǒng)底板上還設(shè)有供電電源、電壓同步信號(hào)比較發(fā)生電路、電壓鎖相環(huán)PLL電路、PCB板溫度檢測電路及4個(gè)參考電壓驅(qū)動(dòng)電路。所述通信接口電路設(shè)有485通信接口電路和232通信接口電路。485通信接口電路和232通信接口電路實(shí)現(xiàn)FPGA最小系統(tǒng)電路與核心板上控制器的通信，電壓同步信號(hào)比較發(fā)生電路、電壓鎖相環(huán)PLL電路、及4個(gè)參考電壓驅(qū)動(dòng)電路分別與FPGA最小系統(tǒng)電路連接。
[0024]信號(hào)采集電路實(shí)現(xiàn)外部傳感器與FPGA最小系統(tǒng)電路的通信，所述信號(hào)采集電路及接口設(shè)有3路電網(wǎng)電流采集調(diào)理電路及接口、3路負(fù)責(zé)電流采集調(diào)理電路及接口、3路補(bǔ)償電流采集調(diào)理電路及接口、4路電網(wǎng)電壓采集調(diào)理電路(其中一路為備用)、備用電流采集電路接口及直流母線電壓采集電路及接口。
[0025]所述雙控制器包括相互通信的第一 DSP和第二 DSP，所述第一 DSP與所述FPGA最小系統(tǒng)電路通信，同時(shí)也接受傳感器采集的信息，第一DSP與驅(qū)動(dòng)板上的驅(qū)動(dòng)電路連接，所述第二 DSP連接存儲(chǔ)器、時(shí)鐘電路和液晶顯示器。
[0026]所述核心板采用六層PCB設(shè)計(jì)，能夠充分考慮電磁兼容性，保證信號(hào)的穩(wěn)定可靠。所述第一 DSP和第二 DSP采用32位高性能浮點(diǎn)型DSP處理器TMS320F28335，采用專門的電源管理芯片保證芯片核心電壓為1.9V，能確保處理器在150M的時(shí)鐘頻率下可靠工作；外擴(kuò)512KFlash，8K RAM(雙口RAM)，保證用戶可以開發(fā)復(fù)雜的程序；
[0027]核心板主要特點(diǎn)如下:
[0028]1、兩顆TMS320F28335處理器完美配合，保證運(yùn)行可靠、高效；
[0029]2、32路AD通道全部引出，滿足用戶對采集通道的需求；以專門電壓參考芯片為AD提供參考，保證測量精度；
[0030]3、采用處理器專用電源管理芯片，保證核心電壓為1.9V，確保處理器高速運(yùn)行時(shí)的穩(wěn)定性；
[0031 ] 4、擴(kuò)展容量為256K的IIC通信方式型EEPROM存儲(chǔ)器，滿足對運(yùn)行參數(shù)的記錄；
[0032]5、擴(kuò)展SPI通信方式的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，解決了整個(gè)設(shè)備的時(shí)鐘問題；
[0033]6、擴(kuò)展256K Flash存儲(chǔ)器，不用再為處理器空間不足擔(dān)憂；
[0034]7、引出1豐富，包括通用10、SP1、SCI等，方便與不同外設(shè)對接；
[0035]8、JTAG接口有專門的靜電保護(hù)電路，使處理器免受靜電沖擊；
[0036]9、復(fù)位電路采用專門復(fù)位芯片，保證處理器可靠復(fù)位;復(fù)位接口引出，可通過外部設(shè)備進(jìn)行復(fù)位。
[0037]上述雖然結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行了描述，但并非對本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本實(shí)用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種三相不平衡動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置，其特征是，包括系統(tǒng)底板、核心板及驅(qū)動(dòng)板，所述核心板和驅(qū)動(dòng)板都與系統(tǒng)底板插接，所述驅(qū)動(dòng)板與所述核心板連接;所述系統(tǒng)底板接收采集的信號(hào)送給所述核心板上的控制器，核心板上的控制器向所述驅(qū)動(dòng)板上的驅(qū)動(dòng)電路發(fā)送控制信號(hào)以驅(qū)動(dòng)逆變電路工作，所述核心板上設(shè)有雙控制器。2.如權(quán)利要求1所述的一種三相不平衡動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置，其特征是，所述系統(tǒng)底板的中間設(shè)有FPGA最小系統(tǒng)電路，其周圍設(shè)有底板與核心板的接口，所述系統(tǒng)底板的一側(cè)設(shè)有與驅(qū)動(dòng)板的接口和通信接口電路，另一側(cè)設(shè)有信號(hào)采集電路及接口。3.如權(quán)利要求2所述的一種三相不平衡動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置，其特征是，所述系統(tǒng)底板上還設(shè)有供電電源、電壓同步信號(hào)比較發(fā)生電路、電壓鎖相環(huán)PLL電路、PCB板溫度檢測電路及多個(gè)參考電壓驅(qū)動(dòng)電路。4.如權(quán)利要求2所述的一種三相不平衡動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置，其特征是，所述通信接口電路設(shè)有485通信接口電路和232通信接口電路。5.如權(quán)利要求2所述的一種三相不平衡動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置，其特征是，所述信號(hào)采集電路及接口設(shè)有3路電網(wǎng)電流采集調(diào)理電路及接口、3路負(fù)責(zé)電流采集調(diào)理電路及接口、3路補(bǔ)償電流采集調(diào)理電路及接口、4路電網(wǎng)電壓采集調(diào)理電路、備用電流采集電路接口及直流母線電壓采集電路及接口。6.如權(quán)利要求2所述的一種三相不平衡動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置，其特征是，所述雙控制器包括相互通信的第一 DSP和第二 DSP，所述第一 DSP與所述FPGA最小系統(tǒng)電路通信，同時(shí)也接受傳感器采集的信息，第一 DSP與驅(qū)動(dòng)板上的驅(qū)動(dòng)電路連接，所述第二 DSP連接存儲(chǔ)器、時(shí)鐘電路和液晶顯示器。7.如權(quán)利要求1所述的一種三相不平衡動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置，其特征是，所述核心板采用六層PCB設(shè)計(jì)。8.如權(quán)利要求6所述的一種三相不平衡動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置，其特征是，所述第一DSP和第二DSP采用32位高性能浮點(diǎn)型DSP處理器TMS320F28335。
【文檔編號(hào)】H02J3/26GK205724926SQ201620490825
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年9月26日
【發(fā)明人】程新功, 張恒民, 于明珠, 殷文月, 張靜亮, 邵振振
【申請人】北京泰科核威技術(shù)有限公司