直流電機(jī)scr功率擴(kuò)展控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了直流電機(jī)SCR功率擴(kuò)展控制系統(tǒng)，它包括信號(hào)同步模塊、脈沖放大模塊、SCR功率組件、PLC處理模塊和調(diào)速電源板；SCR功率組件的三相輸入端分別與三相電源輸入端口連接，SCR功率組件的直流輸出端與直流電機(jī)連接，SCR功率組件的控制端通過(guò)溫度開關(guān)與脈沖放大模塊的輸出端連接；脈沖放大模塊的輸入端與調(diào)速電源板的輸出端連接，調(diào)速電源板的輸入端與PLC處理模塊的觸發(fā)脈沖輸出端連接；PLC處理模塊通過(guò)熔斷開關(guān)組與電流采集模塊連接，PLC處理模塊的同步采集端與信號(hào)同步模塊的同步電壓輸出端連接，信號(hào)同步模塊的同步電壓輸入端通過(guò)溫度開關(guān)組與SCR功率組件的直流輸出端連接。本發(fā)明SCR功率擴(kuò)展控制系統(tǒng)性能穩(wěn)定可靠，能夠?qū)崿F(xiàn)大功率控制。
【專利說(shuō)明】直流電機(jī)SCR功率擴(kuò)展控制系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及直流電機(jī)控制系統(tǒng)領(lǐng)域，特別是涉及直流電機(jī)SCR功率擴(kuò)展控制系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]直流調(diào)速器是調(diào)節(jié)直流電動(dòng)機(jī)速度的設(shè)備，由于直流電動(dòng)機(jī)具有低轉(zhuǎn)速大力矩的特點(diǎn)，是交流電動(dòng)機(jī)無(wú)法取代的，因此調(diào)節(jié)直流電動(dòng)機(jī)速度的設(shè)備，直流調(diào)速器具有廣闊的應(yīng)用天地；其主要有以下應(yīng)用特點(diǎn):有較寬的調(diào)速范圍；有較快的動(dòng)態(tài)響應(yīng)過(guò)程；加、減速時(shí)需要自動(dòng)平滑的過(guò)度過(guò)程；低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)力矩大；能將過(guò)載電流自動(dòng)限制在設(shè)定電流上。
[0003]在鉆井工藝?yán)?，采用全電控的系統(tǒng)中泥漿泵、轉(zhuǎn)盤、絞車等都采用了大功率直流調(diào)速裝置，其特點(diǎn)在于，在鉆井過(guò)程中，泥漿泵、轉(zhuǎn)盤、絞車在生產(chǎn)過(guò)程中，主要是采用的單象限運(yùn)行方式，故對(duì)速度要求就沒(méi)有那么嚴(yán)格要求，控制簡(jiǎn)單方便，不需要嚴(yán)格的主從負(fù)荷分配和控制精度的要求，從而非常適合用采用第三方的微處理控制單元，配合新型脈沖放大板和信號(hào)同步板來(lái)控制獨(dú)立的功率組件，因此制造設(shè)備成本大大的下降，降低設(shè)備成套成本利潤(rùn)空間也得到了有效提升。
[0004]直流可控硅調(diào)速系統(tǒng)，由于直流電動(dòng)機(jī)的電壓、電流和磁通的耦合較弱，使直流電動(dòng)機(jī)具有良好的運(yùn)行性能和控制特性，能夠在大范圍內(nèi)平滑調(diào)速，啟動(dòng)、制動(dòng)性能良好，在要求高起、制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，快速響應(yīng)和較寬速度調(diào)節(jié)范圍的電氣傳動(dòng)領(lǐng)域中，采用直流電動(dòng)機(jī)作為調(diào)速系統(tǒng)的執(zhí)行電機(jī)，由于直流電動(dòng)機(jī)具有良好的機(jī)械特性和調(diào)速特性，調(diào)速平滑，方便，易于在大范圍內(nèi)進(jìn)行平滑調(diào)速，過(guò)載能力較大，能夠承受頻繁的沖擊負(fù)載，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)快速制動(dòng)和反轉(zhuǎn)，能夠滿足工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程。
[0005]以微處理器為基礎(chǔ)的數(shù)字調(diào)速系統(tǒng)，即從過(guò)去的模擬控制向模擬和數(shù)字混合控制發(fā)展，最后實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化。數(shù)字化調(diào)速系統(tǒng)是指用微機(jī)處理器代替以往的模擬調(diào)速器，它具有體積小、實(shí)現(xiàn)方便等優(yōu)點(diǎn)，不僅是一般的PID控制，就是復(fù)雜的矢量控制、數(shù)字化調(diào)速系統(tǒng)通過(guò)數(shù)字控制器和數(shù)字觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)調(diào)速控制，從而達(dá)到預(yù)期的控制精度和要求，使各種新的控制策略和控制方法得到實(shí)現(xiàn)。
[0006]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，本發(fā)明提出了一種新的解決方案。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供直流電機(jī)SCR功率擴(kuò)展控制系統(tǒng)，該SCR功率擴(kuò)展控制系統(tǒng)性能穩(wěn)定可靠，能夠?qū)崿F(xiàn)大功率控制。
[0008]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:直流電機(jī)SCR功率擴(kuò)展控制系統(tǒng)，它包括信號(hào)同步模塊、脈沖放大模塊、SCR功率組件、PLC處理模塊和調(diào)速電源板。
[0009]所述的SCR功率組件的三相輸入端分別與三個(gè)三相電源輸入端口連接，SCR功率組件的直流輸出端與直流電機(jī)的直流輸入端口連接，SCR功率組件的控制端通過(guò)溫度開關(guān)組與脈沖放大模塊的觸發(fā)脈沖輸出端連接。
[0010]所述的脈沖放大模塊的觸發(fā)脈沖輸入端與調(diào)速電源板的觸發(fā)脈沖輸出端連接，調(diào)速電源板的觸發(fā)脈沖輸入端與PLC處理模塊的觸發(fā)脈沖輸出端連接。
[0011]所述的PLC處理模塊的電流采集端通過(guò)電流采集模塊采集三相電源輸入端口的輸入電流，PLC處理模塊通過(guò)熔斷開關(guān)組與電流采集模塊連接，PLC處理模塊的三相同步電壓采集端分別與信號(hào)同步模塊的三相同步電壓輸出端連接，信號(hào)同步模塊的三相同步電壓輸入端通過(guò)溫度開關(guān)組與SCR功率組件的三相輸入端連接。
[0012]所述的PLC處理模塊的直流電壓采集端與信號(hào)同步模塊的直流電壓輸出端連接，信號(hào)同步模塊的直流電壓輸入端通過(guò)溫度開關(guān)組與SCR功率組件的直流輸出端連接。
[0013]它還包括多個(gè)快速熔斷器，所述的多個(gè)快速熔斷器的輸入端分別與三相電源輸入端口連接，多個(gè)快速熔斷器的輸出端分別與SCR功率組件的三相輸入端連接。
[0014]所述的熔斷開關(guān)組為與快速熔斷器配套的干觸點(diǎn)無(wú)源開關(guān)，由多個(gè)快速熔斷器的聯(lián)動(dòng)開關(guān)并聯(lián)組成。
[0015]它還包括多個(gè)溫度傳感器和散熱器，每個(gè)溫度傳感器均與一個(gè)散熱器連接，散熱器分別安裝在SCR功率組件中的多個(gè)晶閘管處，溫度傳感器的輸出端與溫度開關(guān)組的控制端連接。
[0016]所述的溫度開關(guān)組為與溫度傳感器配套的溫度檢測(cè)干觸點(diǎn)無(wú)源開關(guān)，由多個(gè)溫度傳感器的聯(lián)動(dòng)開關(guān)串聯(lián)組成。
[0017]它還包括速度傳感器，所述的速度傳感器的輸入端采集直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速，速度傳感器的輸出端與PLC處理模塊的轉(zhuǎn)速輸入端連接。
[0018]所述的快速熔斷器包括快速熔斷器RSl?RS6。
[0019]所述的SCR功率組件為三相全控橋電路，包括三組功率模塊。
[0020]其中，第一功率模塊包括晶閘管VT1、晶閘管VT4、第一 RC阻容吸收電路和第四RC阻容吸收電路，所述的晶閘管VTl的陽(yáng)極通過(guò)快速熔斷器RS2與三相電源輸入端口的U端連接，晶閘管VTl的陰極與直流輸入端口的正極連接，第一 RC阻容吸收電路并聯(lián)在晶閘管VTl的陽(yáng)極和陰極之間。
[0021]晶閘管VT4的陰極通過(guò)快速熔斷器RSl與三相電源輸入端口的U端連接，晶閘管VT4的陽(yáng)極與直流輸入端口的負(fù)極連接，第四RC阻容吸收電路并聯(lián)在晶閘管VTl的陰極和陽(yáng)極之間，第一 RC阻容吸收電路由串聯(lián)的電容GCl和電阻GRl組成，第四RC阻容吸收電路由串聯(lián)的電容GC4和電阻GR4組成。
[0022]第二功率模塊包括晶閘管VT3、晶閘管VT6、第三RC阻容吸收電路和第六RC阻容吸收電路，所述的晶閘管VT3的陽(yáng)極通過(guò)快速熔斷器RS4與三相電源輸入端口的V端連接，晶閘管VT3的陰極與直流輸入端口的正極連接，第三RC阻容吸收電路并聯(lián)在晶閘管VT3的陽(yáng)極和陰極之間。
[0023]晶閘管VT6的陰極通過(guò)快速熔斷器RS3與三相電源輸入端口的V端連接，晶閘管VT6的陽(yáng)極與直流輸入端口的負(fù)極連接，第六RC阻容吸收電路并聯(lián)在晶閘管VT6的陰極和陽(yáng)極之間，第三RC阻容吸收電路由串聯(lián)的電容GC3和電阻GR3組成，第六RC阻容吸收電路由串聯(lián)的電容GC6和電阻GR6組成。
[0024]第三功率模塊包括晶閘管VT5、晶閘管VT2、第五RC阻容吸收電路和第二 RC阻容吸收電路，所述的晶閘管VT5的陽(yáng)極通過(guò)快速熔斷器RS6與三相電源輸入端口的W端連接，晶閘管VT5的陰極與直流輸入端口的正極連接，第五RC阻容吸收電路并聯(lián)在晶閘管VT5的陽(yáng)極和陰極之間。
[0025]晶閘管VT2的陰極通過(guò)快速熔斷器RS5與三相電源輸入端口的W端連接，晶閘管VT2的陽(yáng)極與直流輸入端口的負(fù)極連接，第二 RC阻容吸收電路并聯(lián)在晶閘管VT2的陰極和陽(yáng)極之間，第五RC阻容吸收電路由串聯(lián)的電容GC5和電阻GR5組成，第二 RC阻容吸收電路由串聯(lián)的電容GC2和電阻GR2組成。
[0026]所述的熔斷開關(guān)組組由六個(gè)快速熔斷器RSl?RS6的熔斷開關(guān)KRl?KR6相互并聯(lián)組成。
[0027]所述的溫度開關(guān)組組由六個(gè)溫度傳感器的溫度開關(guān)組WKl?WK6串聯(lián)組成。
[0028]它還包括供電模塊，所述的供電模塊的輸出端與脈沖放大模塊的工作電源輸入端連接。
[0029]所述的電流采集模塊包括電流互感器LI和電流互感器L2，電流互感器LI采集三相電源輸入端口 U端的電流，電流互感器LI采集三相電源輸入端口 W端的電流。
[0030]它還包括用于對(duì)SCR功率組件進(jìn)行過(guò)電流保護(hù)、過(guò)電壓保護(hù)、欠壓溫度保護(hù)和風(fēng)壓保護(hù)的保護(hù)模塊，所述的保護(hù)模塊的檢測(cè)輸入端與SCR功率組件連接，保護(hù)模塊的檢測(cè)輸出端與PLC處理模塊連接。
[0031]本發(fā)明的有益效果是:
(I)本發(fā)明通過(guò)信號(hào)同步模塊采集SCR功率組件的同步信號(hào)，并將其輸入到PLC處理模塊完成同步計(jì)算和檢測(cè)，PLC處理模塊發(fā)出脈沖信號(hào)，調(diào)速電源板和脈沖放大模塊將該脈沖信號(hào)放大后，通過(guò)SCR功率組件對(duì)直流電機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率進(jìn)行調(diào)控，這種調(diào)控方式穩(wěn)定性好。
[0032](2)本發(fā)明采用單只大功率可控硅組合方式，比多只并聯(lián)性能穩(wěn)定，觸發(fā)功耗小，不需要嚴(yán)格的配對(duì)使用。
[0033](3)本發(fā)明具有三種保護(hù)措施:
其一，在脈沖放大模塊、信號(hào)同步模塊與SCR功率組件之間，增設(shè)多個(gè)溫度開關(guān)組，當(dāng)SCR功率組件中任一晶閘管的溫度過(guò)高時(shí)，溫度開關(guān)組斷開保護(hù)后續(xù)的脈沖放大模塊和信號(hào)同步模塊等元器件；
其二，在每個(gè)晶閘管與三相電源接口之間設(shè)置有快速熔斷器，并將快速熔斷器所配套的熔斷開關(guān)組設(shè)置在電流互感器兩端，當(dāng)三相電流異常時(shí)，快速熔斷器斷開保護(hù)SCR功率組件，熔斷開關(guān)組斷開，避免調(diào)速電壓板采集異常電流而導(dǎo)致?lián)p壞；
其三，還設(shè)置有用于對(duì)SCR功率組件進(jìn)行過(guò)電流保護(hù)、過(guò)電壓保護(hù)、欠壓溫度保護(hù)和風(fēng)壓保護(hù)的保護(hù)模塊。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0034]圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)原理框圖；
圖2為本發(fā)明的電路原理圖；
圖3為本發(fā)明中熔斷開關(guān)組的電路原理圖；
圖4為本發(fā)明中溫度開關(guān)組的電路原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0035]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于以下所述。
[0036]如圖1所示，直流電機(jī)SCR功率擴(kuò)展控制系統(tǒng)，它包括信號(hào)同步模塊、脈沖放大模塊、SCR功率組件、PLC處理模塊和調(diào)速電源板。
[0037]所述的SCR功率組件的三相輸入端分別與三個(gè)三相電源輸入端口連接，SCR功率組件的直流輸出端與直流電機(jī)的直流輸入端口連接，SCR功率組件的控制端通過(guò)溫度開關(guān)組與脈沖放大模塊的觸發(fā)脈沖輸出端連接。
[0038]所述的脈沖放大模塊的觸發(fā)脈沖輸入端與調(diào)速電源板的觸發(fā)脈沖輸出端連接，調(diào)速電源板的觸發(fā)脈沖輸入端與PLC處理模塊的觸發(fā)脈沖輸出端連接。
[0039]所述的PLC處理模塊的電流采集端通過(guò)電流采集模塊采集三相電源輸入端口的輸入電流，PLC處理模塊通過(guò)熔斷開關(guān)組與電流采集模塊連接，PLC處理模塊的三相同步電壓采集端分別與信號(hào)同步模塊的三相同步電壓輸出端連接，信號(hào)同步模塊的三相同步電壓輸入端通過(guò)溫度開關(guān)組與SCR功率組件的三相輸入端連接。
[0040]所述的PLC處理模塊的直流電壓采集端與信號(hào)同步模塊的直流電壓輸出端連接，信號(hào)同步模塊的直流電壓輸入端通過(guò)溫度開關(guān)組與SCR功率組件的直流輸出端連接。
[0041]本發(fā)明還包括多個(gè)快速熔斷器，所述的多個(gè)快速熔斷器的輸入端分別與三相電源輸入端口連接，多個(gè)快速熔斷器的輸出端分別與SCR功率組件的三相輸入端連接。
[0042]所述的熔斷開關(guān)組為與快速熔斷器配套的干觸點(diǎn)無(wú)源開關(guān)，由多個(gè)快速熔斷器的聯(lián)動(dòng)開關(guān)并聯(lián)組成。
[0043]本發(fā)明還包括多個(gè)溫度傳感器和散熱器，每個(gè)溫度傳感器均與一個(gè)散熱器連接，散熱器分別安裝在SCR功率組件中的多個(gè)晶閘管處，溫度傳感器的輸出端與溫度開關(guān)組的控制端連接。
[0044]所述的溫度開關(guān)組為與溫度傳感器配套的溫度檢測(cè)干觸點(diǎn)無(wú)源開關(guān)，由多個(gè)溫度傳感器的聯(lián)動(dòng)開關(guān)串聯(lián)組成。
[0045]本發(fā)明還包括速度傳感器，所述的速度傳感器的輸入端采集直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速，速度傳感器的輸出端與PLC處理模塊的轉(zhuǎn)速輸入端連接。
[0046]所述的快速熔斷器包括快速熔斷器RSl?RS6。
[0047]如圖2所示，所述的SCR功率組件為三相全控橋電路，包括三組功率模塊。
[0048]其中，第一功率模塊包括晶閘管VT1、晶閘管VT4、第一 RC阻容吸收電路和第四RC阻容吸收電路，所述的晶閘管VTl的陽(yáng)極通過(guò)快速熔斷器RS2與三相電源輸入端口的U端連接，晶閘管VTl的陰極與直流輸入端口的正極連接，第一 RC阻容吸收電路并聯(lián)在晶閘管VTl的陽(yáng)極和陰極之間。
[0049]晶閘管VT4的陰極通過(guò)快速熔斷器RSl與三相電源輸入端口的U端連接，晶閘管VT4的陽(yáng)極與直流輸入端口的負(fù)極連接，第四RC阻容吸收電路并聯(lián)在晶閘管VTl的陰極和陽(yáng)極之間，第一 RC阻容吸收電路由串聯(lián)的電容GCl和電阻GRl組成，第四RC阻容吸收電路由串聯(lián)的電容GC4和電阻GR4組成。
[0050]第二功率模塊包括晶閘管VT3、晶閘管VT6、第三RC阻容吸收電路和第六RC阻容吸收電路，所述的晶閘管VT3的陽(yáng)極通過(guò)快速熔斷器RS4與三相電源輸入端口的V端連接，晶閘管VT3的陰極與直流輸入端口的正極連接，第三RC阻容吸收電路并聯(lián)在晶閘管VT3的陽(yáng)極和陰極之間。
[0051]晶閘管VT6的陰極通過(guò)快速熔斷器RS3與三相電源輸入端口的V端連接，晶閘管VT6的陽(yáng)極與直流輸入端口的負(fù)極連接，第六RC阻容吸收電路并聯(lián)在晶閘管VT6的陰極和陽(yáng)極之間，第三RC阻容吸收電路由串聯(lián)的電容GC3和電阻GR3組成，第六RC阻容吸收電路由串聯(lián)的電容GC6和電阻GR6組成。
[0052]第三功率模塊包括晶閘管VT5、晶閘管VT2、第五RC阻容吸收電路和第二 RC阻容吸收電路，所述的晶閘管VT5的陽(yáng)極通過(guò)快速熔斷器RS6與三相電源輸入端口的W端連接，晶閘管VT5的陰極與直流輸入端口的正極連接，第五RC阻容吸收電路并聯(lián)在晶閘管VT5的陽(yáng)極和陰極之間。
[0053]晶閘管VT2的陰極通過(guò)快速熔斷器RS5與三相電源輸入端口的W端連接，晶閘管VT2的陽(yáng)極與直流輸入端口的負(fù)極連接，第二 RC阻容吸收電路并聯(lián)在晶閘管VT2的陰極和陽(yáng)極之間，第五RC阻容吸收電路由串聯(lián)的電容GC5和電阻GR5組成，第二 RC阻容吸收電路由串聯(lián)的電容GC2和電阻GR2組成。
[0054]如圖3所示，所述的熔斷開關(guān)組由六個(gè)快速熔斷器RSl?RS6的熔斷開關(guān)KRl?KR6相互并聯(lián)組成。每個(gè)熔斷開關(guān)的兩端均設(shè)置有干觸點(diǎn)。
[0055]如圖4所示，所述的溫度開關(guān)組由六個(gè)溫度傳感器的溫度開關(guān)WKl?WK6串聯(lián)組成。每個(gè)溫度開關(guān)的兩端均設(shè)置有干觸點(diǎn)。
[0056]其中，溫度開關(guān)WKl并聯(lián)在晶閘管VTl的陰極和門極之間，溫度開關(guān)WK2并聯(lián)在晶閘管VT2的陰極和門極之間，溫度開關(guān)WK3并聯(lián)在晶閘管VT3的陰極和門極之間，溫度開關(guān)WK4并聯(lián)在晶閘管VT4的陰極和門極之間，溫度開關(guān)WK5并聯(lián)在晶閘管VT5的陰極和門極之間，溫度開關(guān)WK6并聯(lián)在晶閘管VT6的陰極和門極之間。
[0057]本發(fā)明還包括供電模塊，所述的供電模塊的輸出端與脈沖放大模塊的工作電源輸入端連接。
[0058]本發(fā)明還包括用于對(duì)SCR功率組件進(jìn)行過(guò)電流保護(hù)、過(guò)電壓保護(hù)、欠壓溫度保護(hù)和風(fēng)壓保護(hù)的保護(hù)模塊，所述的保護(hù)模塊的檢測(cè)輸入端與SCR功率組件連接，保護(hù)模塊的檢測(cè)輸出端與PLC處理模塊連接。
[0059]所述的電流采集模塊包括電流互感器LI和電流互感器L2，電流互感器LI采集三相電源輸入端口 U端的電流，電流互感器LI采集三相電源輸入端口 W端的電流。
[0060]脈沖放大模塊的輸入端X2_K1通過(guò)溫度開關(guān)WKl的干觸點(diǎn)TBl-1與晶閘管VTl的陰極連接，脈沖放大模塊的輸出端X2_G1通過(guò)溫度開關(guān)WKl的干觸點(diǎn)TB1-2與晶閘管VTl的門極連接。
[0061]脈沖放大模塊的輸入端X8_K1依次通過(guò)干觸點(diǎn)TB1-4和溫度開關(guān)WK4的干觸點(diǎn)TB1-3與晶閘管VT4的陰極連接，脈沖放大模塊的輸出端X8_G1通過(guò)溫度開關(guān)WK4的干觸點(diǎn)TB1-5與晶閘管VT4的門極連接。
[0062]脈沖放大模塊的輸入端X4_K1通過(guò)溫度開關(guān)WK3的干觸點(diǎn)TB1-6與晶閘管VT3的陰極連接，脈沖放大模塊的輸出端X4_G1通過(guò)溫度開關(guān)WK3的干觸點(diǎn)TB1-7與晶閘管VT3的門極連接。
[0063]脈沖放大模塊的輸入端XlOJQ依次通過(guò)干觸點(diǎn)TB1-9和溫度開關(guān)WK6的干觸點(diǎn)TB1-8與晶閘管VT6的陰極連接，脈沖放大模塊的輸出端X10_G1通過(guò)溫度開關(guān)WK6的干觸點(diǎn)TBl-1O與晶閘管VT6的門極連接。
[0064]脈沖放大模塊的輸入端X6_K1通過(guò)溫度開關(guān)WK5的干觸點(diǎn)TBl-1l與晶閘管VT5的陰極連接，脈沖放大模塊的輸出端X6_G1通過(guò)溫度開關(guān)WK5的干觸點(diǎn)TB1-12與晶閘管VT5的門極連接。
[0065]脈沖放大模塊的輸入端X12_K1依次通過(guò)干觸點(diǎn)TB1-14和溫度開關(guān)WK2的干觸點(diǎn)TB1-13與晶閘管VT2的陰極連接，脈沖放大模塊的輸出端X12_G1通過(guò)溫度開關(guān)WK2的干觸點(diǎn)TB 1-15與晶閘管VT2的門極連接。
[0066]所述的脈沖放大模塊的輸入端X1_24V+與供電模塊的正極干觸點(diǎn)TB3-1連接，脈沖放大模塊的輸出端XlJQl分別與供電模塊的負(fù)極干觸點(diǎn)TB3-2和調(diào)速電源板的輸入端Xl 1_2連接，脈沖放大模塊的輸入端X1_G11與調(diào)速電源板的輸出端Xl 1_1連接，脈沖放大模塊的輸入端X7_24V+與供電模塊的正極干觸點(diǎn)TB3-1連接，脈沖放大模塊的輸出端X7_K14分別與供電模塊的負(fù)極干觸點(diǎn)TB3-2和調(diào)速電源板的輸入端X14_2連接，脈沖放大模塊的輸入端X7_G14與調(diào)速電源板的輸出端X14_l連接，
脈沖放大模塊的輸入端X3_24V+與供電模塊的正極干觸點(diǎn)TB3-1連接，脈沖放大模塊的輸出端X3_K13分別與供電模塊的負(fù)極干觸點(diǎn)TB3-2和調(diào)速電源板的輸入端X13_2連接，脈沖放大模塊的輸入端X3_G11與調(diào)速電源板的輸出端X13_l連接，脈沖放大模塊的輸入端X9.24V+與供電模塊的正極干觸點(diǎn)TB3-1連接，脈沖放大模塊的輸出端X9_K16分別與供電模塊的負(fù)極干觸點(diǎn)TB3-2和調(diào)速電源板的輸入端X16_2連接，脈沖放大模塊的輸入端X9_G16與調(diào)速電源板的輸出端X16_l連接，脈沖放大模塊的輸入端X5_24V+與供電模塊的正極干觸點(diǎn)TB3-1連接，脈沖放大模塊的輸出端X5_K15分別與供電模塊的負(fù)極干觸點(diǎn)TB3-2和調(diào)速電源板的輸入端X15_2連接，脈沖放大模塊的輸入端X5_G15與調(diào)速電源板的輸出端X15_l連接，脈沖放大模塊的輸入端X11_24V+與供電模塊的正極干觸點(diǎn)TB3-1干觸點(diǎn)TB3-1連接，脈沖放大模塊的輸出端X11JQ2分別與供電模塊的負(fù)極干觸點(diǎn)TB3-2干觸點(diǎn)TB3-2和調(diào)速電源板的輸入端X12_2連接，脈沖放大模塊的輸入端X11_G12與調(diào)速電源板的輸出端X12_l連接。
[0067]供電模塊輸出24V電壓。
[0068]所述的調(diào)速電源板的電流采集端X3_l通過(guò)干觸點(diǎn)TB2-19與電流互感器LI的Xl端連接，調(diào)速電源板的電流采集端X3_2通過(guò)干觸點(diǎn)TB2-20與電流互感器LI的X2端連接；調(diào)速電源板的電流采集端X3_3通過(guò)干觸點(diǎn)TB2-21與電流互感器L2的Xl端連接，調(diào)速電源板的電流采集端X4_l通過(guò)干觸點(diǎn)TB2-22與電流互感器L2的X2端連接。干觸點(diǎn)TB2-19、干觸點(diǎn)TB2-20、干觸點(diǎn)TB2-21和干觸點(diǎn)TB2-22均連接有熔斷開關(guān)組。
[0069]調(diào)速電源板的同步信號(hào)采集端X10_U與信號(hào)同步模塊的同步信號(hào)輸出端X2_OUT/U14連接，調(diào)速電源板的同步信號(hào)采集端X10_V與信號(hào)同步模塊的同步信號(hào)輸出端X2_OUT/V14連接，調(diào)速電源板的同步信號(hào)采集端X10_W與信號(hào)同步模塊的同步信號(hào)輸出端X2_OUT/W14連接。
[0070]調(diào)速電源板的直流電壓采集端X9_DC+與信號(hào)同步模塊的直流電壓輸出端X4_OUT/DC+連接，調(diào)速電源板的直流電壓采集端X9_DC-與信號(hào)同步模塊的直流電壓輸出端X4_0UT/DC-連接。
[0071 ] 信號(hào)同步模塊的同步信號(hào)輸入端X1_IN/U4依次通過(guò)干觸點(diǎn)TB 1-4和溫度開關(guān)WK4的干觸點(diǎn)TB1-3與晶閘管VT4的陰極連接，信號(hào)同步模塊的同步信號(hào)輸入端X1_IN/V4依次通過(guò)干觸點(diǎn)TB1-9和溫度開關(guān)WK6的干觸點(diǎn)TB1-8與晶閘管VT3的陰極連接，信號(hào)同步模塊的同步信號(hào)輸入端X1_IN/W4依次通過(guò)干觸點(diǎn)TB1-14和溫度開關(guān)WK2的干觸點(diǎn)TB1-13與晶閘管VT5的陰極連接。
[0072]信號(hào)同步模塊的直流電壓輸入端X3_IN/DC+通過(guò)干觸點(diǎn)TB1-16與直流輸入端口的正極Cl連接，信號(hào)同步模塊的直流電壓輸入端X3_IN/DC-通過(guò)干觸點(diǎn)TB1-17與直流輸入端口的負(fù)極Dl連接。
[0073]本發(fā)明電路圖中的符號(hào)TB均表示一個(gè)干觸點(diǎn)。
[0074]本發(fā)明的供電模塊為PLC處理模塊和SCR功率組件提供電源；信號(hào)同步板將同步信號(hào)傳輸至PLC處理模塊，PLC處理模塊將檢測(cè)計(jì)算的同步脈沖信號(hào)送至調(diào)速電源板和脈沖放大模塊，脈沖放大模塊發(fā)出信號(hào)觸發(fā)SCR功率組件，SCR功率組件控制直流電機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率。直流電機(jī)上設(shè)有檢測(cè)其轉(zhuǎn)速的速度傳感器，SCR功率組件上連接有保護(hù)模塊，速度傳感器和保護(hù)模塊將采集的信息發(fā)送至PLC處理模塊。
[0075]PLC處理模塊為全數(shù)字緊湊型直流調(diào)速裝置的控制檢測(cè)部分，該裝置的輸入電源電壓為230V單相或三相400V交流電源，它是提供單象限或四象限的脈沖同步觸發(fā)及控制運(yùn)算的微處理控制單元，根據(jù)要求能輸出三相對(duì)稱的六路或12路脈沖觸發(fā)信號(hào)源，對(duì)后續(xù)的功率單元提供了性能可靠的保證。
[0076]PLC處理模塊可集成在調(diào)速電源板中，調(diào)速電源板可選用6RA70系列的C98043-A7002 模塊。
[0077]脈沖放大模塊可以將小功率的觸發(fā)信號(hào)，擴(kuò)展為能觸發(fā)大功率組件的脈沖觸發(fā)，并與微處理控制觸發(fā)單元嚴(yán)格同步，使其能可靠的適應(yīng)晶閘管功率組件控制觸發(fā)的要求。
[0078]PLC處理模塊以其緊湊和節(jié)省空間的結(jié)構(gòu)為特色。由于各個(gè)的部件容易接近，其緊湊式設(shè)計(jì)使它們特別容易保養(yǎng)與維護(hù)，電子板箱包含基本電子板和任何附加板。并配備一個(gè)簡(jiǎn)易操作面板PMU，面板由一個(gè)5位7段顯示屏、三個(gè)狀態(tài)顯示LED燈和三個(gè)參數(shù)設(shè)置鍵組成，操作面板PMU還具有根據(jù)RS232或RS485標(biāo)準(zhǔn)同USB接口的連接器。操作面板提供了為了啟動(dòng)整流器所需進(jìn)行的調(diào)整和設(shè)定及測(cè)量值顯示的所有工具，其供電頻率可以在45~65Hz范圍之內(nèi)，因?yàn)樵揚(yáng)LC處理器控制裝置供電模塊和脈沖相位自動(dòng)同步，所以對(duì)進(jìn)線供電相序不要求，輸出脈沖和同步由微處理器系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別分配。
[0079]本發(fā)明還配備了快熔斷器和配套熔斷器斷路指示，且為干觸點(diǎn)無(wú)源輸出。SCR功率組件為三相全控橋電路，每只SCR元件都加有阻容吸收，且加有溫度傳感器；允許交流輸入電壓小于700V。信號(hào)同步板針對(duì)600V的電網(wǎng)電壓而設(shè)計(jì)的，由于6RA70系列小功率微處理控制器檢測(cè)單元為400V電壓等級(jí)，根據(jù)電阻串聯(lián)減壓和并聯(lián)分流原理，通過(guò)該連接有脈沖放大模塊的同步電源板將600V交流電源回路的電壓電流分壓分流，使其能適應(yīng)于6RA70系列小功率微處理控制器檢測(cè)單元。
[0080]供電模塊給裝置系統(tǒng)供電，由信號(hào)同步板采集的同步信號(hào)送入PLC處理器控制單元，完成同步檢測(cè)計(jì)算，并將計(jì)算的同步時(shí)間脈沖與PLC處理器產(chǎn)生的觸發(fā)脈沖一并送到脈沖放大模塊，然后通過(guò)脈沖放大模塊觸發(fā)SCR功率組件，使相應(yīng)的觸發(fā)脈沖對(duì)應(yīng)各相功率組件，由SCR功率組件驅(qū)動(dòng)電機(jī)裝置完成電機(jī)的驅(qū)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0081]SCR功率組件的保護(hù)由保護(hù)模塊的電路進(jìn)行檢測(cè)，并將檢測(cè)信號(hào)送入PLC處理模塊進(jìn)行處理，該檢測(cè)保護(hù)電路提供過(guò)電流、過(guò)電壓、欠壓溫度、風(fēng)壓保護(hù)。速度傳感器和保護(hù)模塊將采集的信息發(fā)送至PLC處理器，能夠?qū)χ绷麟姍C(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行監(jiān)控檢測(cè)。
【權(quán)利要求】
1.直流電機(jī)SCR功率擴(kuò)展控制系統(tǒng)，其特征在于:它包括信號(hào)同步模塊、脈沖放大模塊、SCR功率組件、PLC處理模塊和調(diào)速電源板； 所述的SCR功率組件的三相輸入端分別與三個(gè)三相電源輸入端口連接，SCR功率組件的直流輸出端與直流電機(jī)的直流輸入端口連接，SCR功率組件的控制端通過(guò)溫度開關(guān)組與脈沖放大模塊的觸發(fā)脈沖輸出端連接； 所述的脈沖放大模塊的觸發(fā)脈沖輸入端與調(diào)速電源板的觸發(fā)脈沖輸出端連接，調(diào)速電源板的觸發(fā)脈沖輸入端與PLC處理模塊的觸發(fā)脈沖輸出端連接； 所述的PLC處理模塊的電流采集端通過(guò)電流采集模塊采集三相電源輸入端口的輸入電流，PLC處理模塊通過(guò)熔斷開關(guān)組與電流采集模塊連接，PLC處理模塊的三相同步電壓采集端分別與信號(hào)同步模塊的三相同步電壓輸出端連接，信號(hào)同步模塊的三相同步電壓輸入端通過(guò)溫度開關(guān)組與SCR功率組件的三相輸入端連接； 所述的PLC處理模塊的直流電壓采集端與信號(hào)同步模塊的直流電壓輸出端連接，信號(hào)同步模塊的直流電壓輸入端通過(guò)溫度開關(guān)組與SCR功率組件的直流輸出端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流電機(jī)SCR功率擴(kuò)展控制系統(tǒng)，其特征在于:它還包括多個(gè)快速熔斷器，所述的多個(gè)快速熔斷器的輸入端分別與三相電源輸入端口連接，多個(gè)快速熔斷器的輸出端分別與SCR功率組件的三相輸入端連接； 所述的熔斷開關(guān)組為與多個(gè)快速熔斷器配套的干觸點(diǎn)無(wú)源開關(guān)，由多個(gè)快速熔斷器的聯(lián)動(dòng)開關(guān)并聯(lián)組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流電機(jī)SCR功率擴(kuò)展控制系統(tǒng)，其特征在于:它還包括多個(gè)溫度傳感器和散熱器，每個(gè)溫度傳感器均與一個(gè)散熱器連接，散熱器分別安裝在SCR功率組件中的多個(gè)晶閘管處，溫度傳感器的輸出端與溫度開關(guān)組的控制端連接； 所述的溫度開關(guān)組為與溫度傳感器配套的溫度檢測(cè)干觸點(diǎn)無(wú)源開關(guān)，由多個(gè)溫度傳感器的聯(lián)動(dòng)開關(guān)串聯(lián)組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流電機(jī)SCR功率擴(kuò)展控制系統(tǒng)，其特征在于:它還包括速度傳感器，所述的速度傳感器的輸入端采集直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速，速度傳感器的輸出端與PLC處理模塊的轉(zhuǎn)速輸入端連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的直流電機(jī)SCR功率擴(kuò)展控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的快速熔斷器包括快速熔斷器RSl?RS6 ； 所述的SCR功率組件為三相全控橋電路，包括三組功率模塊； 其中，第一功率模塊包括晶閘管VT1、晶閘管VT4、第一 RC阻容吸收電路和第四RC阻容吸收電路，所述的晶閘管VTl的陽(yáng)極通過(guò)快速熔斷器RS2與三相電源輸入端口的U端連接，晶閘管VTl的陰極與直流輸入端口的正極連接，第一 RC阻容吸收電路并聯(lián)在晶閘管VTl的陽(yáng)極和陰極之間； 晶閘管VT4的陰極通過(guò)快速熔斷器RSl與三相電源輸入端口的U端連接，晶閘管VT4的陽(yáng)極與直流輸入端口的負(fù)極連接，第四RC阻容吸收電路并聯(lián)在晶閘管VTl的陰極和陽(yáng)極之間，第一 RC阻容吸收電路由串聯(lián)的電容GCl和電阻GRl組成，第四RC阻容吸收電路由串聯(lián)的電容GC4和電阻GR4組成； 第二功率模塊包括晶閘管VT3、晶閘管VT6、第三RC阻容吸收電路和第六RC阻容吸收電路，所述的晶閘管VT3的陽(yáng)極通過(guò)快速熔斷器RS4與三相電源輸入端口的V端連接，晶閘管VT3的陰極與直流輸入端口的正極連接，第三RC阻容吸收電路并聯(lián)在晶閘管VT3的陽(yáng)極和陰極之間； 晶閘管VT6的陰極通過(guò)快速熔斷器RS3與三相電源輸入端口的V端連接，晶閘管VT6的陽(yáng)極與直流輸入端口的負(fù)極連接，第六RC阻容吸收電路并聯(lián)在晶閘管VT6的陰極和陽(yáng)極之間，第三RC阻容吸收電路由串聯(lián)的電容GC3和電阻GR3組成，第六RC阻容吸收電路由串聯(lián)的電容GC6和電阻GR6組成； 第三功率模塊包括晶閘管VT5、晶閘管VT2、第五RC阻容吸收電路和第二 RC阻容吸收電路，所述的晶閘管VT5的陽(yáng)極通過(guò)快速熔斷器RS6與三相電源輸入端口的W端連接，晶閘管VT5的陰極與直流輸入端口的正極連接，第五RC阻容吸收電路并聯(lián)在晶閘管VT5的陽(yáng)極和陰極之間； 晶閘管VT2的陰極通過(guò)快速熔斷器RS5與三相電源輸入端口的W端連接，晶閘管VT2的陽(yáng)極與直流輸入端口的負(fù)極連接，第二 RC阻容吸收電路并聯(lián)在晶閘管VT2的陰極和陽(yáng)極之間，第五RC阻容吸收電路由串聯(lián)的電容GC5和電阻GR5組成，第二 RC阻容吸收電路由串聯(lián)的電容GC2和電阻GR2組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的直流電機(jī)SCR功率擴(kuò)展控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的熔斷開關(guān)組組由六個(gè)快速熔斷器RSl?RS6的熔斷開關(guān)KRl?KR6相互并聯(lián)組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的直流電機(jī)SCR功率擴(kuò)展控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的溫度開關(guān)組組由六個(gè)溫度傳感器的溫度開關(guān)組WKl?WK6串聯(lián)組成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流電機(jī)SCR功率擴(kuò)展控制系統(tǒng)，其特征在于:它還包括供電模塊，所述的供電模塊的輸出端與脈沖放大模塊的工作電源輸入端連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流電機(jī)SCR功率擴(kuò)展控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的電流采集模塊包括電流互感器LI和電流互感器L2，電流互感器LI采集三相電源輸入端口 U端的電流，電流互感器LI采集三相電源輸入端口 W端的電流。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流電機(jī)SCR功率擴(kuò)展控制系統(tǒng)，其特征在于:它還包括用于對(duì)SCR功率組件進(jìn)行過(guò)電流保護(hù)、過(guò)電壓保護(hù)、欠壓溫度保護(hù)和風(fēng)壓保護(hù)的保護(hù)模塊，所述的保護(hù)模塊的檢測(cè)輸入端與SCR功率組件連接，保護(hù)模塊的檢測(cè)輸出端與PLC處理模塊連接。
【文檔編號(hào)】H02P7/28GK104485862SQ201410807214
【公開日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年12月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月23日
【發(fā)明者】陳克利, 辜運(yùn)富, 劉育生, 趙軍民 申請(qǐng)人:四川中曼電氣工程技術(shù)有限公司