CN204993141U - 多功能发电机励磁控制器 - Google Patents
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Abstract
多功能发电机励磁控制器，包括DSP处理单元，DSP处理单元连接有：供电单元、功率MOS驱动单元、隔离通信模块及数据输入输出单元，隔离通信模块包括MVB通信模块，经MVB总线与DSP处理单元进行数据通信；功率MOS驱动单元包括顺利连接的功率模块驱动电路、功率MOS管及电流传感器；供电单元包括输入端和输出端，其输入端经宽电压输入芯片与输入电源相接。该控制器支持超宽电压输入范围，提高了发电机励磁控制器的适用性。支持多种通信模式，支持MVB通信，并支持在线程序下载。
Description
技术领域
本实用新型属于列车发电机控制领域，涉及一种发电机励磁控制器。
背景技术
内燃机车的主发电机需要励磁才能正常发电，通过调节励磁线圈的电流可以控制励磁的强度，进而达到控制发电机输出电压的目的。目前对励磁电流的控制主要为PWM控制模式，即通过控制功率开关器件的导通来输出励磁电压脉冲，进而控制平均励磁电流。由于不同的发电机在不同的转速条件下有不同的负载特性点，对励磁电流的要求也有不同。励磁控制器可以根据不同的工况条件，通过PWM电路控制励磁电流使发电机工作在理想状态。
现有技术方案：现有的励磁控制器多采用单片机为控制核心，通过控制功率开关器件达到PWM输出的目的。对外通讯端口多采用RS485、RS422、RS232等。对励磁电流的控制多采用PID控制。供电单元不支持宽电压范围的调整。
现有技术缺点：现有励磁控制器系统响应较慢，实时性差，运算能力差，不支持操作系统。对外接口简单且多为慢速接口，数字量输入和模拟量输入大多采用非隔离的低可靠性方案。只能工作在较窄的供电电压范围，当励磁控制器的应用电压不在供电电压调整的范围内时，需要更换供电单元，进行重新设计。
发明内容
本发明的目的在于提供一种响应快、实时性强，支持宽电压输入范围的发电机励磁控制器。
本发明的技术方案是：多功能发电机励磁控制器，包括DSP处理单元，DSP处理单元连接有：供电单元、功率MOS驱动单元、隔离通信模块及数据输入输出单元，隔离通信模块包括MVB通信模块，经MVB总线与DSP处理单元进行数据通信；功率MOS驱动单元包括顺次连接的功率MOS驱动电路、功率MOS管及电流传感器；供电单元包括输入端和输出端，其输入端经宽电压输入芯片与输入电源相接。
优选的是：隔离通信模块还包括隔离CAN通信接口、隔离RS232通信接口和隔离RS485通信接口，分别经CAN总线、RS232总线及RS485总线与DSP处理单元进行数据通信。
优选的是：DSP处理单元还连接有温度传感器。
优选的是：DSP处理单元还连接有看门狗管理模块。
优选的是：DSP处理单元还连接有Flash故障存储器。
本发明的有益效果是：
(1)供电单元的输入端接宽电压输入芯片，支持12～150V的超宽电压输入范围，可以在不同供电场合使用，也可适应供电电压频繁波动的苛刻环境，提高了发电机励磁控制器的适用性。
(2)隔离通信模块支持多种通信模式，支持MVB通信，MVB单元与DSP处理单元之间采用高速总线进行通信，响应迅速；除MVB通信外，还支持CAN、RS232、RS485等通信方式，支持CAN、RS232、RS485在线程序下载，可直接通过网络进行程序更新。
(3)支持故障存储功能，运行中的故障数据可存储到Flash故障存储器，可通过通信接口对故障数据进行读取。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
具体实施方式
多功能发电机励磁控制器，包括DSP处理单元，DSP处理单元连接有：供电单元、功率MOS驱动单元、隔离通信模块及数据输入输出单元，隔离通信模块包括MVB通信模块，采用MVB板卡，经MVB总线与DSP处理单元进行数据通信；功率MOS驱动单元包括顺次连接的功率MOS驱动电路、功率MOS管及电流传感器；供电单元包括输入端和输出端，其输入端经宽电压输入芯片与输入电源相接。
隔离通信模块还包括隔离CAN通信接口、隔离RS232通信接口和隔离RS485通信接口，分别经CAN总线、RS232总线及RS485总线与DSP处理单元进行数据通信。
DSP处理单元还连接有温度传感器，监测DSP处理单元的温度，避免高温影响其正常工作。
DSP处理单元还连接有看门狗管理模块，监控DSP处理单元的工作状态。
DSP处理单元还连接有Flash故障存储器，DSP处理单元运行中的故障数据可存储到Flash故障存储器，并可通过通信接口对故障数据进行读取。
本实施例中，数据输入输出单元，包括8路隔离数字量输入单元，提供8路隔离的DI检测信号，抗干扰能力强，输入电平可配置；4路数字量输出单元，提供4路隔离的DO输出信号，抗干扰能力强；7路模拟量采集单元，提供7路隔离的模拟量采集信号，对每一路模拟量采集通道均采用独立的调理电路方案，保证在某一通道故障情况下不影响其他通道的正常工作。
由于采用了宽电压输入芯片，使供电单元可满足12～150V的超宽电压输入。供电单元提供系统供电和正负15V的供电输出。可以在不同供电场合使用，也可适应供电电压频繁波动的苛刻环境，适应性强。
功率MOS单元采用高可靠性隔离方案，提供对外的PWM励磁电压输出，PWM占空比采用DSP处理单元专用PWM模块控制，调节简单，工作可靠。
Claims (5)
1.多功能发电机励磁控制器，包括DSP处理单元，DSP处理单元连接有：供电单元、功率MOS驱动单元、隔离通信模块及数据输入输出单元，其特征在于：所述隔离通信模块包括MVB通信模块，经MVB总线与DSP处理单元进行数据通信；所述功率MOS驱动单元包括顺次连接的功率MOS驱动电路、功率MOS管及电流传感器；所述供电单元包括输入端和输出端，其输入端经宽电压输入芯片与输入电源相接。
2.如权利要求1所述的多功能发电机励磁控制器，其特征在于：所述隔离通信模块还包括隔离CAN通信接口、隔离RS232通信接口和隔离RS485通信接口，分别经CAN总线、RS232总线及RS485总线与DSP处理单元进行数据通信。
3.如权利要求1所述的多功能发电机励磁控制器，其特征在于：所述DSP处理单元还连接有温度传感器。
4.如权利要求1所述的多功能发电机励磁控制器，其特征在于：所述DSP处理单元还连接有看门狗管理模块。
5.如权利要求1所述的多功能发电机励磁控制器，其特征在于：所述DSP处理单元还连接有Flash故障存储器。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116418888A (zh) * | 2023-04-04 | 2023-07-11 | 惠州市乐亿通科技有限公司 | 一种多协议通信转换系统及装置 |
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2015
- 2015-10-21 CN CN201520821604.2U patent/CN204993141U/zh not_active Expired - Fee Related
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