一種大功率直流傳動控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電機調(diào)速領(lǐng)域，具體地涉及一種大功率直流傳動控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]縱觀電氣傳動的發(fā)展過程，交、直流兩大電氣傳動并存于各個時期的工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)，雖然它們所處的地位和作用不同，但是它們始終是隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，特別是隨著電力電子學(xué)和微電子學(xué)的發(fā)展，在相互競爭、相互促進中完善著自身、發(fā)生著變更。
[0003]由于直流電動機具有良好的線性調(diào)速特性，簡單的控制性能，因而在工業(yè)場合應(yīng)用廣泛。近年來，由于生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，對電氣傳動在起制動、正反轉(zhuǎn)以及調(diào)速精度、調(diào)速范圍、靜態(tài)特性、和動態(tài)響應(yīng)方面都提出了更高的要求，全數(shù)字直流調(diào)速系統(tǒng)的出現(xiàn)，更提高了直流調(diào)速系統(tǒng)的精度及可靠性。所以，今后一個階段在調(diào)速要求較高的場合，如礦井提升機、軋鋼廠、海上鉆井平臺等，直流調(diào)速仍將處于重要地位。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對上述問題，彌補現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種大功率直流傳動控制系統(tǒng)；本發(fā)明控制系統(tǒng)具有優(yōu)越的控制性能和良好的精度；能夠適應(yīng)大功率提升機的高電壓、大電流的要求。
[0005]為實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。
[0006]本發(fā)明一種大功率直流傳動控制系統(tǒng)，采用晶閘管供電的雙閉環(huán)電樞可逆直流調(diào)速系統(tǒng)，包括主電路部分、控制電路部分；其結(jié)構(gòu)要點是:主電路部分包括整流電路，所述整流電路的輸入端連接三相交流電，整理電路的輸出與平波電抗器Ld和電動機M連接；所述電動機的輸出連接到速度信號檢測模塊上，所述速度信號檢測模塊的輸出連接到控制電路的輸入；所述控制電路的輸入端還分別連接系統(tǒng)給定模塊、同步信號檢測模塊、電流信號檢測模塊。
[0007]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述主電路部分采用兩組晶閘管可控整流裝置反并聯(lián)線路即雙組三相全控橋(十二脈波串聯(lián))；所述兩組晶閘管可控整流裝置分別為正組晶閘管VF和反組晶閘管VR。
[0008]作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選方案，所述控制電路部分采用DSP數(shù)字信號處理器TMS320LF2407。
[0009]本發(fā)明的有益效果是。
[0010]1、本發(fā)明提供了一種大功率直流傳動控制系統(tǒng)，基于TMS320LF2407型DSP的十二脈波無環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)。本發(fā)明在闡述電樞可逆直流調(diào)速系統(tǒng)基本原理的基礎(chǔ)上，提供了本發(fā)明系統(tǒng)詳細的硬件組成和軟件設(shè)計方法。該控制系統(tǒng)控制性能和精度良好。
[0011]2、本發(fā)明基于TMS320LF2407型DSP的十二脈波無環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)與傳統(tǒng)6脈波直流調(diào)速系統(tǒng)相比，諧波含量更少，電網(wǎng)電壓波形畸變更小，脈波數(shù)提高一倍，而且還有擴大變流器功率范圍，以適應(yīng)大功率提升機的高電壓、大電流的要求。本發(fā)明系統(tǒng)控制性能良好。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明一種大功率直流傳動控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)圖。
[0013]圖2是本發(fā)明一種大功率直流傳動控制系統(tǒng)的主電路原理圖。
[0014]圖3是本發(fā)明一種大功率直流傳動控制系統(tǒng)的主程序圖。
【具體實施方式】
[0015]如圖1所示，為本發(fā)明一種大功率直流傳動控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)圖。圖中，采用晶閘管供電的雙閉環(huán)電樞可逆直流調(diào)速系統(tǒng)，包括主電路部分、控制電路部分；其結(jié)構(gòu)要點是:主電路部分包括整流電路，所述整流電路的輸入端連接三相交流電，整理電路的輸出與平波電抗器Ld和電動機M連接；所述電動機的輸出連接到速度信號檢測模塊上，所述速度信號檢測模塊的輸出連接到控制電路的輸入；所述控制電路的輸入端還分別連接系統(tǒng)給定模塊、同步信號檢測模塊、電流信號檢測模塊。
[0016]有環(huán)流可逆系統(tǒng)雖然具有反應(yīng)快、過度平滑等優(yōu)點，但設(shè)置幾個環(huán)流電抗器終究是個累贅。因此，對系統(tǒng)正反轉(zhuǎn)的平滑過渡特性要求不很高時，特別是對于大容量的系統(tǒng)，常采用既沒有直流平均環(huán)流又沒有瞬時脈動環(huán)流的無環(huán)流控制可逆系統(tǒng)。
[0017]由上所述本發(fā)明采用無環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)，所述無環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)的組成及工作原理:對于較大功率的可逆直流調(diào)速系統(tǒng)，主電路經(jīng)常采用兩組晶閘管可控整流裝置反并聯(lián)線路，電動機正轉(zhuǎn)時，由正組晶閘管VF供電；反轉(zhuǎn)時，由反組晶閘管VR供電。由于沒有環(huán)流，不要設(shè)置環(huán)流電抗器，但為了保證穩(wěn)定運行時電流波形連續(xù)，仍應(yīng)保留平波電抗器Ld。
[0018]如圖2所示，為本發(fā)明一種大功率直流傳動控制系統(tǒng)的主電路原理圖。圖中，主電路部分采用兩組晶閘管可控整流裝置反并聯(lián)線路即雙組三相全控橋(十二脈波串聯(lián))；所述兩組晶閘管可控整流裝置分別為正組晶閘管VF和反組晶閘管VR ;所述正組晶閘管VF和反組晶閘管VR之間并聯(lián)平波電抗器Ld和電動機M。所述平波電抗器Ld能夠保證穩(wěn)定運行時電流波形連續(xù)。
[0019]本發(fā)明系統(tǒng)軟件是整個調(diào)速系統(tǒng)的控制核心，它直接關(guān)系到雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的性能。本發(fā)明系統(tǒng)采用DSP數(shù)字信號處理器TMS320LF2407作為控制器，取代了傳統(tǒng)的直流調(diào)速系統(tǒng)中的ASR和ACR等環(huán)節(jié)，用軟件完成了內(nèi)環(huán)電流控制器運算、外環(huán)速度控制器運算以及晶閘管數(shù)字觸發(fā)器等控制功能。
[0020]本發(fā)明軟件以模塊化方式構(gòu)成，主要包括主程序模塊、初始化子程序模塊和中斷服務(wù)子程序模塊。如圖3所示，為本發(fā)明一種大功率直流傳動控制系統(tǒng)的主程序圖。主程序模塊主要包括鍵盤掃描、刷新顯示、與上位計算機和其他外設(shè)通信等功能。系統(tǒng)初始化子程序包括清中斷、設(shè)置時鐘、初始化I/O 口、初始化A/D 口。中斷服務(wù)子程序是系統(tǒng)的核心部分，包括A/D采樣模塊、捕獲中斷模塊、電流轉(zhuǎn)速檢測模塊、數(shù)字PI調(diào)節(jié)模塊、相控觸發(fā)模塊以及故障保護模塊等。
[0021]可以理解的是，以上關(guān)于本發(fā)明的具體描述，僅用于說明本發(fā)明而并非受限于本發(fā)明實施例所描述的技術(shù)方案，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對本發(fā)明進行修改或等同替換，以達到相同的技術(shù)效果；只要滿足使用需要，都在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種大功率直流傳動控制系統(tǒng)，采用晶閘管供電的雙閉環(huán)電樞可逆直流調(diào)速系統(tǒng)，包括主電路部分、控制電路部分；其特征在于:所述主電路部分包括整流電路，所述整流電路的輸入端連接三相交流電，整理電路的輸出與平波電抗器Ld和電動機M連接；所述電動機的輸出連接到速度信號檢測模塊上，所述速度信號檢測模塊的輸出連接到控制電路的輸入；所述控制電路的輸入端還分別連接系統(tǒng)給定模塊、同步信號檢測模塊、電流信號檢測模塊。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大功率直流傳動控制系統(tǒng)，其特征在于:所述主電路部分采用兩組晶閘管可控整流裝置反并聯(lián)線路即雙組三相全控橋(十二脈波串聯(lián))；所述兩組晶閘管可控整流裝置分別為正組晶閘管VF和反組晶閘管VR。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大功率直流傳動控制系統(tǒng)，其特征在于:所述控制電路部分采用DSP數(shù)字信號處理器TMS320LF2407。
【專利摘要】一種大功率直流傳動控制系統(tǒng)。本發(fā)明控制系統(tǒng)具有優(yōu)越的控制性能和良好的精度；能夠適應(yīng)大功率提升機的高電壓、大電流的要求。本發(fā)明采用晶閘管供電的雙閉環(huán)電樞可逆直流調(diào)速系統(tǒng)，包括主電路部分、控制電路部分；其結(jié)構(gòu)要點是：主電路部分包括整流電路，所述整流電路的輸入端連接三相交流電，整理電路的輸出與平波電抗器Ld和電動機M連接；所述電動機的輸出連接到速度信號檢測模塊上，所述速度信號檢測模塊的輸出連接到控制電路的輸入；所述控制電路的輸入端還分別連接系統(tǒng)給定模塊、同步信號檢測模塊、電流信號檢測模塊。
【IPC分類】H02P7/28
【公開號】CN105634349
【申請?zhí)枴緾N201410646361
【發(fā)明人】姚秋麗
【申請人】姚秋麗
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2014年11月15日