專(zhuān)利名稱(chēng)：變負(fù)載進(jìn)相器的無(wú)級(jí)自動(dòng)調(diào)壓和低頻小電流信號(hào)檢測(cè)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種檢測(cè)電路，具體地說(shuō)是一種變負(fù)載進(jìn)相器中的無(wú)級(jí)自動(dòng)調(diào)壓和低頻小電流信號(hào)檢測(cè)電路。
背景技術(shù)：
在我國(guó)，各大中型企業(yè)中所使用的大中型繞線(xiàn)式異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的負(fù)載并不是恒定的，在使用變負(fù)載進(jìn)相器進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償時(shí)，要求變負(fù)載進(jìn)相器能夠根據(jù)電動(dòng)機(jī)負(fù)載情況的不同自動(dòng)調(diào)整補(bǔ)償電勢(shì)的高低，來(lái)達(dá)到精確補(bǔ)償?shù)哪康摹６F(xiàn)有的變負(fù)載進(jìn)相器采用的是一種交-交變頻補(bǔ)償方式雖然這種補(bǔ)償方式在一定范圍內(nèi)能夠起到自動(dòng)調(diào)整輸出電勢(shì)高低的作用，但是它的調(diào)整范圍是有限的，在要求補(bǔ)償電勢(shì)調(diào)整幅度大的場(chǎng)合，必須要配合人工調(diào)整補(bǔ)償變壓器輸出交流電壓檔位的方式才能滿(mǎn)足要求，操作麻煩。同時(shí)，進(jìn)相器中采用的轉(zhuǎn)子霍爾電流傳感器在電機(jī)空載運(yùn)行時(shí)，即電機(jī)轉(zhuǎn)子電流信號(hào)頻率很低且幅值很小時(shí)，輸出的電壓信號(hào)很容易受到外界干擾因素的影響，造成送入單片機(jī)處理的轉(zhuǎn)子電流信號(hào)發(fā)生畸變，從而影響到單片機(jī)輸出的可控硅觸發(fā)信號(hào)不正常，使進(jìn)相器在電機(jī)空載時(shí)不能進(jìn)相或者達(dá)不到良好的補(bǔ)償效果。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種變負(fù)載進(jìn)相器中的無(wú)級(jí)自動(dòng)調(diào)壓和低頻小電流信號(hào)檢測(cè)電路，該電路消除了進(jìn)入單片機(jī)信號(hào)受外界干擾的影響，滿(mǎn)足了補(bǔ)償電勢(shì)調(diào)整幅度大的場(chǎng)合，使進(jìn)相器在任何負(fù)載工況下均能達(dá)到良好的補(bǔ)償效果。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種變負(fù)載進(jìn)相器中的無(wú)級(jí)自動(dòng)調(diào)壓和低頻小電流信號(hào)檢測(cè)電路，包括電源電路、補(bǔ)償變壓器、進(jìn)退相機(jī)構(gòu)、霍爾電流傳感器、觸發(fā)控制電路、濾波電路、整流電路、逆變電路；其特征是電網(wǎng)電源經(jīng)過(guò)補(bǔ)償變壓器降壓變換，轉(zhuǎn)子電流信號(hào)經(jīng)過(guò)霍爾電流傳感器采樣檢測(cè)后送入濾波電路進(jìn)行濾波處理，觸發(fā)控制電路根據(jù)濾波電路輸出的信號(hào)提供整流電路和逆變電路所需要的可控硅觸發(fā)信號(hào)， 控制可控硅的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，整流電路將補(bǔ)償變壓器降壓變換后的電壓進(jìn)行整流濾波，逆變電路將整流電路輸出的直流電壓進(jìn)行逆變，輸出與繞線(xiàn)式電機(jī)轉(zhuǎn)子電流同頻率的電勢(shì)，經(jīng)過(guò)進(jìn)退相機(jī)構(gòu)疊加到繞線(xiàn)式電機(jī)轉(zhuǎn)子上，實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償?shù)哪康?。本?shí)用新型所述的一種變負(fù)載進(jìn)相器中的無(wú)級(jí)自動(dòng)調(diào)壓和低頻小電流信號(hào)檢測(cè)電路，整流電路主要由4只可控硅和1只平波電抗器構(gòu)成，電抗器的輸出與逆變電路相連接，逆變電路主要由6只可控硅和3只平波電抗器組成，6只可控硅分3路，每路輸出接1只平波電抗器，電抗器的輸出接進(jìn)退相機(jī)構(gòu)。本實(shí)用新型所述的一種變負(fù)載進(jìn)相器中的無(wú)級(jí)自動(dòng)調(diào)壓和低頻小電流信號(hào)檢測(cè)電路，霍爾電流傳感器輸出的電機(jī)轉(zhuǎn)子電流信號(hào)，通過(guò)濾波電路的第一電阻R235與由第二 R236、第三電阻R237、第四電阻R238、第一電容C231、第二電容C232、集成電路IC216C組成的一階低通濾波網(wǎng)絡(luò)相連接，集成電路IC216C的⑧腳輸出通過(guò)第五電阻R239與第六電阻R240、第七電阻R241、第八電阻R242、第三電容C233、第四電容C234、集成電路IC216A組成的二階低通濾波網(wǎng)絡(luò)相連接，經(jīng)過(guò)濾波后的轉(zhuǎn)子電流信號(hào)從集成電路IC216A的①腳輸出到觸發(fā)控制電路。本實(shí)用新型的有益效果是該技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)了變負(fù)載進(jìn)相器補(bǔ)償電勢(shì)的無(wú)級(jí)全自動(dòng)調(diào)整，提升了自動(dòng)化水平，降低了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，同時(shí)有效消除了電機(jī)空載運(yùn)行時(shí)，外界干擾因素對(duì)霍爾電流傳感器輸出電壓信號(hào)的影響，解決了進(jìn)相器在電機(jī)輕載時(shí)不能進(jìn)相或進(jìn)相后補(bǔ)償效果不好的問(wèn)題，使變負(fù)載進(jìn)相器的運(yùn)行更加可靠。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明

圖1為現(xiàn)有的變負(fù)載進(jìn)相器中采用的交-交變頻補(bǔ)償電路方框示意圖。圖2是圖1的電路原理圖。圖3為本實(shí)用新型的電路方框示意圖。圖4是圖3的電路原理圖。圖5是圖3的濾波電路原理圖。在圖中，1、補(bǔ)償變壓器，2、交-交變頻電路，a、整流電路，b、逆變電路，3、3'、進(jìn)退相機(jī)構(gòu)，4、4'、霍爾電流傳感器，5、5'、觸發(fā)控制電路，6、濾波電路。
具體實(shí)施方式
在圖1所示的現(xiàn)有變負(fù)載進(jìn)相器中，采用的是一種交-交變頻補(bǔ)償方式，霍電流傳感器4將采集檢測(cè)到的電機(jī)轉(zhuǎn)子電流信號(hào)送入觸發(fā)控制電路5，觸發(fā)控制電路5產(chǎn)生并輸出交-交變頻電路2所需要的可控硅觸發(fā)信號(hào)，控制可控硅的導(dǎo)通狀態(tài)，由交-交變頻電路2 將經(jīng)過(guò)補(bǔ)償變壓器1降壓變換后的電網(wǎng)電源進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換，通過(guò)進(jìn)退相機(jī)構(gòu)3疊加到繞線(xiàn)式電機(jī)轉(zhuǎn)子上，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)補(bǔ)償?shù)哪康摹Ｔ趫D2現(xiàn)有的變負(fù)載進(jìn)相器交-交變頻補(bǔ)償電路中，電網(wǎng)電源經(jīng)過(guò)補(bǔ)償變壓器1 降壓變換后與交-交變頻電路2相連接，交-交變頻電路2主要由12只可控硅和6只平波電抗器組成，12只可控硅分為3組，每組分2路，每路輸出接1只平波電抗器，電抗器的輸出接進(jìn)退相機(jī)構(gòu)3。其工作過(guò)程為霍爾電流傳感器4將采集到的電機(jī)轉(zhuǎn)子電流信號(hào)送入觸發(fā)控制電路5，觸發(fā)控制電路5產(chǎn)生并輸出交-交變頻電路2所需要的可控硅觸發(fā)信號(hào)，控制可控硅的導(dǎo)通與關(guān)斷，補(bǔ)償變壓器1對(duì)電網(wǎng)電源進(jìn)行降壓變換，交-交變頻電路2中的12只可控硅通過(guò)觸發(fā)控制電路5輸出的觸發(fā)信號(hào)交替導(dǎo)通，將降壓后的工頻電網(wǎng)電源變換為與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電流同頻的交流電動(dòng)勢(shì)，平波電抗器吸收頻率交換時(shí)產(chǎn)生的諧波，通過(guò)進(jìn)退相機(jī)構(gòu)3 疊加到繞線(xiàn)式電機(jī)轉(zhuǎn)子上。在本實(shí)用新型圖3的實(shí)施例中，霍爾電流傳感器4'將采集檢測(cè)到的電機(jī)轉(zhuǎn)子電流信號(hào)送入濾波電路6，濾波電路6的輸出與觸發(fā)控制電路5'相連接，觸發(fā)控制電路5'產(chǎn)生并輸出整流電路a和逆變電路b所需的可控硅觸發(fā)電壓信號(hào)，電網(wǎng)電源經(jīng)過(guò)補(bǔ)償變壓器 1降壓變換，在整流電路a中進(jìn)行整流濾波，逆變電路b將整流電路a輸出的直流電壓進(jìn)行逆變，輸出與繞線(xiàn)式電機(jī)轉(zhuǎn)子電流同頻率的電勢(shì)，經(jīng)過(guò)進(jìn)退相機(jī)構(gòu)3'疊加到繞線(xiàn)式電機(jī)轉(zhuǎn)子上，實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償?shù)哪康?。在圖4的實(shí)施例中，電網(wǎng)電源經(jīng)過(guò)補(bǔ)償變壓器1降壓變換后與整流電路a相連接， 整流電路a主要由4只可控硅和1只平波電抗器組成，電抗器的輸出與逆變電路b相連接， 逆變電路b主要由6只可控硅和3只平波電抗器組成，6只可控硅分3路，每路輸出接1只平波電抗器，電抗器的輸出接進(jìn)退相機(jī)構(gòu)3'。其工作過(guò)程為霍爾電流傳感器4'將采集檢測(cè)到的電機(jī)轉(zhuǎn)子電流信號(hào)送入濾波電路6進(jìn)行濾波，濾波電路6的輸出與觸發(fā)控制電路5'相連接，由觸發(fā)控制電路5'產(chǎn)生并輸出整流電路a和逆變電路b所需的可控硅觸發(fā)信號(hào)，控制可控硅的導(dǎo)通狀態(tài)，補(bǔ)償變壓器1對(duì)電網(wǎng)電源進(jìn)行降壓變換，整流電路a中的4只可控硅通過(guò)觸發(fā)控制電路5 ‘輸出的觸發(fā)信號(hào)交替導(dǎo)通，將降壓后的工頻電網(wǎng)電源變換為直流電動(dòng)勢(shì)，平波電抗器Ll對(duì)直流電動(dòng)勢(shì)濾波后與逆變電路b相連接，逆變電路b中的6只可控硅通過(guò)觸發(fā)控制電路5 ‘輸出的觸發(fā)信號(hào)交替導(dǎo)通，將直流電動(dòng)勢(shì)轉(zhuǎn)換為與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電流同頻的交流電動(dòng)勢(shì)，第一平波電抗器L2、第二平波電抗器L3、第三平波電抗器L4吸收逆變時(shí)產(chǎn)生的諧波，通過(guò)進(jìn)退相機(jī)構(gòu) 3'疊加到繞線(xiàn)式電機(jī)轉(zhuǎn)子上，實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償?shù)哪康?。在圖5的實(shí)施例中，霍爾電流傳感器4'輸出的電機(jī)轉(zhuǎn)子電流信號(hào)通過(guò)第一電阻 R235與由第二 R236、第三電阻R237、第四電阻R238、第一電容C231、第二電容C232、集成電路IC216C組成的一階低通濾波網(wǎng)絡(luò)相連接，集成電路IC216C的⑧腳輸出通過(guò)第五電阻 R239與第六電阻R240、第七電阻R241、第八電阻R242、第三電容C233、第四電容C234、集成電路IC216A組成的二階低通濾波網(wǎng)絡(luò)相連接，將經(jīng)過(guò)濾波后的轉(zhuǎn)子電流信號(hào)從集成電路 IC216A的①腳輸出到觸發(fā)控制電路5'。本實(shí)用新型的具體工作過(guò)程霍爾電流傳感器采集繞線(xiàn)式異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子電流信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為與轉(zhuǎn)子電流同頻的電壓信號(hào)，由于在電機(jī)輕載時(shí)轉(zhuǎn)子電流的幅值和頻率都很低，所以轉(zhuǎn)子電流傳感器輸出的電壓信號(hào)幅值與頻率也很低，極易受到外界高頻信號(hào)的干擾，為消除干擾，將此電壓信號(hào)送入圖5實(shí)施例二階低通濾波電路中進(jìn)行濾波處理， 將干擾信號(hào)徹底濾除。補(bǔ)償變壓器對(duì)電網(wǎng)電源進(jìn)行降壓變換后送入整流電路，進(jìn)相器中的觸發(fā)控制電路依據(jù)采樣檢測(cè)到的轉(zhuǎn)子電流信號(hào)，結(jié)合電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，控制可控硅VTl VT4組成的全控整流橋，通過(guò)調(diào)整可控硅的導(dǎo)通角大小實(shí)現(xiàn)整流輸出電壓的高低，實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)自動(dòng)調(diào)壓功能，滿(mǎn)足電機(jī)負(fù)載變化情況下不同補(bǔ)償量的要求。同時(shí)，逆變電路在觸發(fā)控制電路的控制下將整流電路輸出的直流電動(dòng)勢(shì)進(jìn)行逆變，將直流電動(dòng)勢(shì)轉(zhuǎn)換為與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電流同頻的交流電動(dòng)勢(shì)，由平波電抗器抑制諧波后，通過(guò)進(jìn)退相機(jī)構(gòu)疊加到繞線(xiàn)式電機(jī)轉(zhuǎn)子上，實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償?shù)哪康摹１緦?shí)用新型技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)了變負(fù)載進(jìn)相器補(bǔ)償電勢(shì)的無(wú)級(jí)全自動(dòng)調(diào)整，同時(shí)有效消除了電機(jī)空載運(yùn)行時(shí)，外界干擾因素對(duì)霍爾電流傳感器輸出電壓信號(hào)的影響，解決了進(jìn)相器在電機(jī)輕載時(shí)不能進(jìn)相或進(jìn)相后補(bǔ)償效果不好的問(wèn)題，使變負(fù)載進(jìn)相器的運(yùn)行更加可罪。發(fā)明所用的主要電氣元件規(guī)格型號(hào)如下表
權(quán)利要求1.變負(fù)載進(jìn)相器的無(wú)級(jí)自動(dòng)調(diào)壓和低頻小電流信號(hào)檢測(cè)電路，其特征是電網(wǎng)電源經(jīng)過(guò)補(bǔ)償變壓器(1)降壓變換，轉(zhuǎn)子電流信號(hào)經(jīng)過(guò)霍爾電流傳感器)采樣檢測(cè)，將霍爾電流傳感器0')輸出的電壓信號(hào)送入濾波電路(6)進(jìn)行濾波處理，觸發(fā)控制電路(5‘)根據(jù)濾波電路(6)輸出的信號(hào)提供整流電路(a)和逆變電路(b)所需要的可控硅觸發(fā)信號(hào)， 控制可控硅的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，整流電路(a)將補(bǔ)償變壓器(1)降壓變換后的電壓進(jìn)行整流濾波， 逆變電路(b)將整流電路(a)輸出的直流電壓進(jìn)行逆變，輸出與繞線(xiàn)式電機(jī)轉(zhuǎn)子電流同頻率的電勢(shì)，經(jīng)過(guò)進(jìn)退相機(jī)構(gòu)(3')疊加到繞線(xiàn)式電機(jī)轉(zhuǎn)子上，實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償?shù)哪康摹?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變負(fù)載進(jìn)相器的無(wú)級(jí)自動(dòng)調(diào)壓和低頻小電流信號(hào)檢測(cè)電路， 其特征是電網(wǎng)電源經(jīng)過(guò)補(bǔ)償變壓器(1)降壓變換后與整流電路(a)相連接，整流電路(a) 主要由4只可控硅和1只平波電抗器組成，電抗器的輸出與逆變電路(b)相連接，逆變電路 (b)主要由6只可控硅和3只平波電抗器組成，6只可控硅分三路，每路輸出接1只平波電抗器，電抗器的輸出接進(jìn)退相機(jī)構(gòu)(3 ‘)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變負(fù)載進(jìn)相器的無(wú)級(jí)自動(dòng)調(diào)壓和低頻小電流信號(hào)檢測(cè)電路， 其特征是霍爾電流傳感器)輸出的電機(jī)轉(zhuǎn)子電流信號(hào)通過(guò)濾波電路(6)的第一電阻 R235與由第二電阻R236、第三電阻R237、第四電阻R238和第一電容C231、第二電容C232、 集成電路IC216C組成的一階低通濾波網(wǎng)絡(luò)相連接，集成電路IC216C的⑧腳輸出通過(guò)第五電阻R239與第六電阻R240、第七電阻R241、第八電阻R242、第三電容C233、第四電容C234、 集成電路IC216A組成的二階低通濾波網(wǎng)絡(luò)相連接，將經(jīng)過(guò)濾波后的轉(zhuǎn)子電流信號(hào)從集成電路IC216A的①腳輸出到觸發(fā)控制電路(5')。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種變負(fù)載進(jìn)相器的無(wú)級(jí)自動(dòng)調(diào)壓和低頻小電流信號(hào)檢測(cè)電路，其特征是電網(wǎng)電源經(jīng)過(guò)補(bǔ)償變壓器降壓變換，轉(zhuǎn)子電流信號(hào)經(jīng)過(guò)霍爾電流傳感器采樣檢測(cè)，將霍爾電流傳感器輸出的電壓信號(hào)送入濾波電路進(jìn)行濾波處理，觸發(fā)控制電路根據(jù)濾波電路輸出的信號(hào)提供整流電路和逆變電路所需要的可控硅觸發(fā)信號(hào)，控制可控硅的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，整流電路將補(bǔ)償變壓器降壓變換后的電壓進(jìn)行整流濾波，逆變電路將整流電路輸出的直流電壓進(jìn)行逆變，輸出與繞線(xiàn)式電機(jī)轉(zhuǎn)子電流同頻率的電勢(shì)，經(jīng)過(guò)進(jìn)退相機(jī)構(gòu)疊加到繞線(xiàn)式電機(jī)轉(zhuǎn)子上，實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償?shù)哪康摹?br> 文檔編號(hào)H02J3/16GK202134916SQ201120178088
公開(kāi)日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2011年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月31日
發(fā)明者羅亞斌, 趙世運(yùn), 路寧, 黃凱 申請(qǐng)人:萬(wàn)洲電氣集團(tuán)有限公司