本發(fā)明屬于電廠輔機(jī)調(diào)速領(lǐng)域，具體涉及一種電廠輔機(jī)永磁調(diào)速系統(tǒng)。

背景技術(shù)：
：

發(fā)電廠輔機(jī)的正常運(yùn)行是保障電力系統(tǒng)和電氣設(shè)備安全運(yùn)行的前提，由于電力系統(tǒng)多種故障導(dǎo)致發(fā)電廠發(fā)生低電壓穿越現(xiàn)象，發(fā)電廠廠用電短時(shí)電壓降低(低電壓穿越)會(huì)引起電廠輔機(jī)變頻器保護(hù)動(dòng)作，直接導(dǎo)致由變頻器驅(qū)動(dòng)的輔機(jī)設(shè)備停止運(yùn)行，進(jìn)一步持續(xù)會(huì)引發(fā)電網(wǎng)振蕩和發(fā)電廠機(jī)組解列的嚴(yán)重事故，因此研究新型發(fā)電廠輔機(jī)抗低電壓設(shè)備刻不容緩。目前，國(guó)內(nèi)多家電力設(shè)備公司在電廠原有輔機(jī)變頻驅(qū)動(dòng)的基礎(chǔ)上，開展變頻器抗低電壓穿越改造設(shè)計(jì)，即在電廠輔機(jī)變頻器的直流母線加設(shè)大容量直流儲(chǔ)能裝置，或者給輔機(jī)裝設(shè)UPS電源裝置?，F(xiàn)有電廠輔機(jī)調(diào)速驅(qū)動(dòng)存在以下缺陷和不足：

(1)現(xiàn)有技術(shù)中的變頻器抗低電壓穿越改造需進(jìn)行前期改造設(shè)計(jì)和后期變頻器日常維護(hù)，且額外增加電力電子設(shè)備進(jìn)一步加大技術(shù)難度和電廠輔機(jī)運(yùn)行、維護(hù)費(fèi)用；(2)傳統(tǒng)電廠輔機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、多種易損壞電力電子元件會(huì)降低變頻系統(tǒng)的可靠性，且靈活性較差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種抗低電壓穿越的電廠輔機(jī)永磁調(diào)速系統(tǒng)，其可取代電廠輔機(jī)變頻驅(qū)動(dòng)技術(shù)，能夠?yàn)殡姀S輔機(jī)的正常運(yùn)行提供可靠的保證。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種電廠輔機(jī)永磁調(diào)速系統(tǒng)，包括原動(dòng)機(jī)、永磁調(diào)速模塊、電廠輔機(jī)、第一非接觸式速度傳感器、第二非接觸式速度傳感器、輔機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)傳感器、氣隙調(diào)整機(jī)構(gòu)、TMS320F28335智能控制器；其中，

永磁調(diào)速模塊包括相對(duì)設(shè)置的導(dǎo)體轉(zhuǎn)子和永磁轉(zhuǎn)子，原動(dòng)機(jī)通過電機(jī)軸與導(dǎo)體轉(zhuǎn)子相接，永磁轉(zhuǎn)子經(jīng)負(fù)載軸與電廠輔機(jī)相連接，電廠輔機(jī)上連接有輔機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)傳感器，輔機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)傳感器輸出端連接至TMS320F28335智能控制器的AD轉(zhuǎn)換部分，第一非接觸式速度傳感器的漫反射傳感探頭與導(dǎo)體轉(zhuǎn)子相對(duì)，第一非接觸式速度傳感器信號(hào)輸出端連接至TMS320F28335智能控制器的外部中斷0端口，第二非接觸式速度傳感器的漫反射傳感探頭與永磁轉(zhuǎn)子相對(duì)，第二非接觸式速度傳感器信號(hào)輸出端連接至TMS320F28335智能控制器的外部中斷1端口，TMS320F28335智能控制器通過氣隙調(diào)整機(jī)構(gòu)來調(diào)節(jié)導(dǎo)體轉(zhuǎn)子和永磁轉(zhuǎn)子間的氣隙。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，還包括GPRS無線通信模塊和HMI觸摸顯示屏，所述TMS320F28335智能控制器第一串行通信端口通過RS232線纜與HMI觸摸顯示屏相連接，TMS320F28335智能控制器第二串行通信端口通過RS232線纜與GPRS無線通信模塊相連接。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，所述GPRS無線通信模塊采用3G無線通信模塊和4G無線通信模塊實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程信號(hào)傳輸功能。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，永磁調(diào)速模塊的導(dǎo)體轉(zhuǎn)子采用紫銅材料制成，永磁轉(zhuǎn)子采用稀土型永磁材料制成。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，第一非接觸式速度傳感器和第二非接觸式速度傳感器均采用光纖漫反射型測(cè)速傳感器，第一非接觸式速度傳感器、第二非接觸式速度傳感器分別用于將導(dǎo)體轉(zhuǎn)子和永磁轉(zhuǎn)子速度信號(hào)轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào)輸出至TMS320F28335智能控制器進(jìn)行速度信號(hào)還原處理。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，原動(dòng)機(jī)用于通過電機(jī)軸拖動(dòng)導(dǎo)體轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)體轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)連續(xù)切割永磁轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的磁場(chǎng)，導(dǎo)體轉(zhuǎn)子在強(qiáng)磁場(chǎng)的作用下產(chǎn)生電渦流和感應(yīng)磁場(chǎng)，且感應(yīng)磁場(chǎng)與永磁轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的磁場(chǎng)相互作用，并使永磁轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向與導(dǎo)體轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向保持一致，永磁轉(zhuǎn)子用于通過負(fù)載軸拖動(dòng)電廠輔機(jī)隨之旋轉(zhuǎn)。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，TMS320F28335智能控制器用于將第二非接觸式速度傳感器采集的永磁轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度與HMI觸摸顯示屏預(yù)先設(shè)定的電廠輔機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行對(duì)比，并依據(jù)對(duì)比偏差控制氣隙調(diào)整機(jī)構(gòu)來調(diào)節(jié)導(dǎo)體轉(zhuǎn)子和永磁轉(zhuǎn)子之間的間隙的大小，實(shí)現(xiàn)非接觸式電廠輔機(jī)旋轉(zhuǎn)速度的平穩(wěn)調(diào)節(jié)。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，HMI觸摸顯示屏用于顯示原動(dòng)機(jī)、電廠輔機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)，同時(shí)還用于顯示TMS320F28335智能控制器通過輔機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)傳感器監(jiān)測(cè)的電廠輔機(jī)運(yùn)行信息，此外，HMI觸摸顯示屏通過串行通信協(xié)議與TMS320F28335智能控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)雙向通信。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，TMS320F28335智能控制器用于將采集的電廠輔機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的運(yùn)行信息經(jīng)GPRS無線通信模塊遠(yuǎn)程轉(zhuǎn)發(fā)至電廠地面監(jiān)控中心。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下的優(yōu)點(diǎn)：

1、本發(fā)明將原動(dòng)機(jī)和電廠輔機(jī)通過永磁調(diào)速模塊的磁場(chǎng)傳遞能量，能夠?qū)崿F(xiàn)電廠輔機(jī)平穩(wěn)啟動(dòng)和過載保護(hù)功能，并消除輔機(jī)因堵轉(zhuǎn)、負(fù)載降低而對(duì)原動(dòng)機(jī)產(chǎn)生沖擊現(xiàn)象。

2、本發(fā)明電廠輔機(jī)不受原動(dòng)機(jī)供電系統(tǒng)低電壓穿越事故的影響，在供電系統(tǒng)即原動(dòng)機(jī)端電壓短時(shí)降落的情況下，發(fā)電廠輔機(jī)仍能夠維持穩(wěn)定的運(yùn)行，進(jìn)一步降低因低電壓造成電廠輔機(jī)停機(jī)事故，且運(yùn)行故障率低。

3、本發(fā)明永磁調(diào)速模塊的導(dǎo)體轉(zhuǎn)子采用高性能紫銅材料制成，永磁轉(zhuǎn)子采用稀土型永磁材料，增大原動(dòng)機(jī)和電廠輔機(jī)之間的能量傳遞，同時(shí)原動(dòng)機(jī)與輔機(jī)之間無直接機(jī)械連接，進(jìn)一步減小電廠輔機(jī)振動(dòng)，延長(zhǎng)輔機(jī)使用壽命。

4、本發(fā)明利用GPRS無線通信模塊將TMS320F28335智能控制器采集的電廠輔機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的運(yùn)行信息轉(zhuǎn)發(fā)至電廠地面監(jiān)控中心，使用時(shí)可在任意基站信號(hào)覆蓋范圍內(nèi)查看永磁調(diào)速系統(tǒng)實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)，解決電廠輔機(jī)分散分布，距離較遠(yuǎn)等缺點(diǎn)。

5、原動(dòng)機(jī)和電廠輔機(jī)測(cè)速模塊均采用非接觸式光纖漫反射型測(cè)速傳感器，無需再調(diào)速系統(tǒng)本體額外安裝測(cè)速編碼器，并減小設(shè)備體積。

6、采用TMS320F28335浮點(diǎn)型智能控制器，進(jìn)一步加快數(shù)據(jù)采集、處理速度和精度，同時(shí)降低功耗和成本。

7、在電廠輔機(jī)裝設(shè)輔機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)傳感器，能夠?qū)嵙?xí)了解輔機(jī)的運(yùn)行情況，在輔機(jī)出線異常時(shí)，及時(shí)反饋至電廠地面監(jiān)控中心，提醒運(yùn)行人員采取相應(yīng)的應(yīng)急措施。

8、本發(fā)明符合發(fā)電廠輔機(jī)運(yùn)行技術(shù)規(guī)范，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，節(jié)能率高達(dá)60％。

綜上所述，本發(fā)明專利應(yīng)用范圍廣、實(shí)用性強(qiáng)，維護(hù)費(fèi)用低。

附圖說明：

圖1為本發(fā)明的電路原理框圖。

附圖標(biāo)記說明：

1—原動(dòng)機(jī)；2—永磁調(diào)速模塊；3—電廠輔機(jī)；4—輔機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)傳感器；5—第一非接觸式速度傳感器；6—?dú)庀墩{(diào)整機(jī)構(gòu)；7—第二非接觸式速度傳感器；8—TMS320F28335智能控制器；9—GPRS無線通信模塊；10—HMI觸摸顯示屏；2-1—導(dǎo)體轉(zhuǎn)子；2-2—永磁轉(zhuǎn)子。

具體實(shí)施方式：

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做出進(jìn)一步的說明。

如圖1所示，本發(fā)明提供的一種電廠輔機(jī)永磁調(diào)速系統(tǒng)，包括原動(dòng)機(jī)1、永磁調(diào)速模塊2、電廠輔機(jī)3、第一非接觸式速度傳感器5、第二非接觸式速度傳感器7、輔機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)傳感器4、氣隙調(diào)整機(jī)構(gòu)6、TMS320F28335智能控制器8、GPRS無線通信模塊9和HMI觸摸顯示屏10；其中，永磁調(diào)速模塊2包括相對(duì)設(shè)置的導(dǎo)體轉(zhuǎn)子2-1和永磁轉(zhuǎn)子2-2，原動(dòng)機(jī)1通過電機(jī)軸與永磁調(diào)速模塊2的導(dǎo)體轉(zhuǎn)子2-1相接，永磁調(diào)速模塊2的永磁轉(zhuǎn)子2-2經(jīng)負(fù)載軸與電廠輔機(jī)3相連接，電廠輔機(jī)3接有輔機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)傳感器4，輔機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)傳感器4輸出端連接至TMS320F28335智能控制器8的AD轉(zhuǎn)換部分，第一非接觸式速度傳感器5漫反射傳感探頭與導(dǎo)體轉(zhuǎn)子2-1相對(duì)，第一非接觸式速度傳感器5信號(hào)輸出端連接至TMS320F28335智能控制器8的外部中斷0端口，第二非接觸式速度傳感器7漫反射傳感探頭與永磁轉(zhuǎn)子2-2相對(duì)，第二非接觸式速度傳感器7信號(hào)輸出端連接至TMS320F28335智能控制器8的外部中斷1端口，TMS320F28335智能控制器8第一串行通信端口通過RS232線纜與HMI觸摸顯示屏10相連接，TMS320F28335智能控制器8第二串行通信端口通過RS232線纜與GPRS無線通信模塊9相連接，TMS320F28335智能控制器8通過氣隙調(diào)整機(jī)構(gòu)6來調(diào)節(jié)導(dǎo)體轉(zhuǎn)子2-1和永磁轉(zhuǎn)子2-2間的氣隙。

本實(shí)施例中，永磁調(diào)速模塊2的導(dǎo)體轉(zhuǎn)子2-1選用導(dǎo)電性能優(yōu)越的紫銅材料，永磁轉(zhuǎn)子2-2選用綜合性能優(yōu)越的稀土型永磁材料，第一非接觸式速度傳感器5和第二非接觸式速度傳感器7均采用光纖漫反射型測(cè)速傳感器，第一非接觸式速度傳感器5、第二非接觸式速度傳感器7將導(dǎo)體轉(zhuǎn)子2-1和永磁轉(zhuǎn)子2-2速度信號(hào)轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào)輸出至TMS320F28335智能控制器8進(jìn)行速度信號(hào)還原處理。第一非接觸式速度傳感器5和第二非接觸式速度傳感器7采用獨(dú)特的數(shù)字電路設(shè)計(jì)、使用空間小、可多個(gè)并排安裝、保護(hù)等級(jí)為IP67，TMS320F28335智能控制器8是一款高性能的32位靜態(tài)CMOS型智能處理器，能夠快速執(zhí)行外部中斷響應(yīng)，數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)，具有6通道DMA控制器。

本實(shí)施例中，原動(dòng)機(jī)1通過電機(jī)軸拖動(dòng)導(dǎo)體轉(zhuǎn)子2-1旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)體轉(zhuǎn)子2-1在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)連續(xù)切割永磁轉(zhuǎn)子2-2產(chǎn)生的磁場(chǎng)，導(dǎo)體轉(zhuǎn)子2-1在強(qiáng)磁場(chǎng)的作用下產(chǎn)生電渦流和感應(yīng)磁場(chǎng)，且感應(yīng)磁場(chǎng)與永磁轉(zhuǎn)子2-2產(chǎn)生的磁場(chǎng)相互作用，并使永磁轉(zhuǎn)子2-2旋轉(zhuǎn)方向與導(dǎo)體轉(zhuǎn)子2-1旋轉(zhuǎn)方向保持一致，永磁轉(zhuǎn)子2-2通過負(fù)載軸拖動(dòng)電廠輔機(jī)3隨之旋轉(zhuǎn)。

本實(shí)施例中，TMS320F28335智能控制器8將第二非接觸式速度傳感器7采集的永磁轉(zhuǎn)子2-2旋轉(zhuǎn)速度與HMI觸摸顯示屏10預(yù)先設(shè)定的電廠輔機(jī)3轉(zhuǎn)速進(jìn)行對(duì)比，并依據(jù)對(duì)比偏差控制氣隙調(diào)整機(jī)構(gòu)6來調(diào)節(jié)導(dǎo)體轉(zhuǎn)子2-1和永磁轉(zhuǎn)子2-2之間的間隙的大小，實(shí)現(xiàn)非接觸式電廠輔機(jī)旋轉(zhuǎn)速度的平穩(wěn)調(diào)節(jié)。

本實(shí)施例中，HMI觸摸顯示屏10用于顯示原動(dòng)機(jī)1、電廠輔機(jī)3的轉(zhuǎn)速信號(hào)，同時(shí)還用于顯示TMS320F28335智能控制器8通過輔機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)傳感器4監(jiān)測(cè)的電廠輔機(jī)3輔機(jī)運(yùn)行信息，此外，HMI觸摸顯示屏10通過串行通信協(xié)議與TMS320F28335智能控制器8進(jìn)行數(shù)據(jù)雙向通信。

本實(shí)施例中，TMS320F28335智能控制器8采集的電廠輔機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的運(yùn)行信息經(jīng)GPRS無線通信模塊9遠(yuǎn)程轉(zhuǎn)發(fā)至電廠地面監(jiān)控中心，便于運(yùn)行人員遠(yuǎn)程分析和診斷電廠永磁調(diào)速系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。GPRS無線通信模塊9采用MTK工業(yè)級(jí)芯片，可同時(shí)與多個(gè)電廠輔機(jī)監(jiān)控中心進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，同時(shí)可支持GSM、GPRS、EDGE通信網(wǎng)絡(luò)和GSM07.07AT指令集，且頻率可設(shè)置為850、900、1800、1900MHz等全球通用通信頻率。

以上所述，僅是本發(fā)明專利的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明專利作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。