CN205160419U - 一种发电机组转子的时间常数补偿装置 - Google Patents
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Abstract
一种发电机组转子的时间常数补偿装置，降压变压器与三相可控硅全控整流桥以及同步变压器分别以拓扑结构的连接方式电连接，通过电流控制线性电压源调节器对模拟量高速、高精度的数据采集，实现三相可控硅全控整流桥的输出电压随电流的变化而变化，将这种补偿装置串联在发电机组的转子回路时，可对转子时间常数进行补偿，该种补偿装置的结构简单，数字化程度高，控制精度高，输出功率大。
Description
技术领域
本实用新型涉及发电机组，特别涉及发电机组的转子时间常数补偿装置。
背景技术
随着我国电力工业的迅速发展，大型机组的使用和超高压输电线路的出现，使得电力系统变得日益庞大和复杂。同步发电机作为电力系统最主要的部件，尤其是在动态模型灵活多变的前提下，其性能的优劣，直接关系到整个电力系统的稳定性。
实用新型内容
本实用新型旨在提供一种可使发电机组在多变的动态模型下能提供稳定的电力的时间常数补偿装置。
本实用新型所述的一种发电机组转子的时间常数补偿装置，包括降压变压器，降压变压器与三相可控硅全控整流桥以及同步变压器分别以拓扑结构的连接方式电连接，三相可控硅全控整流桥与反向续流二极管并联，同步变压器还与电流控制线性电压源调节器电连接，三相可控硅全控整流桥通过脉冲功放模块与电流控制线性电压源调节器电连接，三相可控硅全控整流桥与电流控制线性电压源调节器之间连接有用于检测三相可控硅全控整流桥的电流及输出电压的霍尔电流传感器和霍尔电压传感器，同步变压器将由降压变压器传递来的交流电信号传递至电流控制线性电压源调节器，霍尔电流传感器和霍尔电压传感器将感应到的三相可控硅全控整流桥的电流及输出电压传递至调节器，经调节器调节，将脉冲信号经由脉冲功放模块传递至三相可控硅全控整流桥，以触发可控硅。
所述电流控制线性电压源调节器包括控制单元，还包括与霍尔电流传感器及霍尔电压传感器连接的模拟量数据采集模块、与同步变压器连接的同步测量模块、与脉冲功放模块连接的全控桥脉冲触发模块、开关量输入模块，所述模拟量数据采集模块、同步测量模块、全控桥脉冲触发模块以及开关量输入模块分别与控制单元信号连接，所述模拟量数据采集模块包括采集模块、信号转换模块以及输出模块，所述信号转换模块为16位8通道的AD7606转换芯片，经开关量输入模块输出指令至控制单元，模拟量数据采集模块中的采集模块采集由霍尔电流传感器和霍尔电压传感器传递而来的电压信号和电流信号，将采集到的电压信号和电流信号发送至AD7606转换芯片，经转换芯片将接收到的模拟量信号转换成数字信号，并传递至输出模块，经输出模块将数字信号传送至控制单元；同步测量模块将检测到的由同步变压器传递来的交流电信号传递至控制单元；控制单元将接收到的由模拟量数据采集模块和同步测量模块传递而来的信号进行比对得出脉冲信号，并将脉冲信号发送至全控桥脉冲触发模块，全控桥脉冲触发模块将脉冲信号传递至脉冲功放模块进行放大，最终传递至三相可控硅全控整流桥，以触发可控硅。
本实用新型所述的一种发电机组转子的时间常数补偿装置，降压变压器与三相可控硅全控整流桥以及同步变压器分别以拓扑结构的连接方式电连接，通过电流控制线性电压源调节器对模拟量高速、高精度的数据采集，实现三相可控硅全控整流桥的输出电压随电流的变化而变化，将这种补偿装置串联在发电机组的转子回路时，可对转子时间常数进行补偿，该种补偿装置的结构简单，数字化程度高，控制精度高，输出功率大。
另外，由于采用上述结构的电流控制线性电压源调节器，操作人员将指令经开关量输入模块输送至控制单元，与霍尔电流传感器及霍尔电压传感器连接的模拟量数据采集模块中的采集模块采集由降压器传递而来的电压信号和电流信号，将采集到的电压信号和电流信号发送至AD7606转换芯片，经转换芯片将接收到的模拟量信号转换成数字信号，并传递至输出模块，经输出模块将数字信号传送至控制单元；同步测量模块检测由同步变压器传递来的交流电信号传递至控制单元；控制单元将接收到的由模拟量数据采集模块和同步测量模块传递而来的信号进行比对得出脉冲信号，并将脉冲信号发送至全控桥脉冲触发模块，从而全控桥脉冲触发模块可控制三相可控硅全控整流桥中的可控硅的开关及开合量。由于时间常数补偿装置采用该种信号走势的调节器以及采用AD7606转换芯片，可使补偿装置的数字化程度更高；由于采用该种模拟量数据采集模块，可对电压、电流的模拟量进行高精度的采集，以便于为控制单元提供精准信号；该种电流控制线性电压源调节器的输出电压对电流的响应时间短，一般不大于20ms，且抗干扰能力强。
附图说明
图1为本实用新型补偿装置结构示意图
图2为本实用新型中调节器的原理框图
具体实施方式
一种发电机组转子的时间常数补偿装置，如图1所示，包括降压变压器1，降压变压器1与三相可控硅全控整流桥2以及同步变压器4分别以拓扑结构的连接方式电连接，三相可控硅全控整流桥2与反向续流二极管3并联，同步变压器4还与电流控制线性电压源调节器6电连接，三相可控硅全控整流桥2通过脉冲功放模块5与电流控制线性电压源调节器6电连接，三相可控硅全控整流桥2与电流控制线性电压源调节器6之间连接有用于检测三相可控硅全控整流桥2的电流及输出电压的霍尔电流传感器8和霍尔电压传感器7，同步变压器4将由降压变压器1传递来的交流电信号传递至电流控制线性电压源调节器6，霍尔电流传感器8和霍尔电压传感器7将感应到的三相可控硅全控整流桥2的电流及输出电压传递至调节器6，经调节器6调节，将脉冲信号经由脉冲功放模块5传递至三相可控硅全控整流桥2，以触发可控硅。其中拓扑结构为现有技术。
如图2所示，所述电流控制线性电压源调节器6包括控制单元，还包括与霍尔电流传感器8及霍尔电压传感器7连接的模拟量数据采集模块、与同步变压器4连接的同步测量模块、与脉冲功放模块5连接的全控桥脉冲触发模块、开关量输入模块，所述模拟量数据采集模块、同步测量模块、全控桥脉冲触发模块以及开关量输入模块分别与控制单元信号连接，所述模拟量数据采集模块包括采集模块、信号转换模块以及输出模块，所述信号转换模块为16位8通道的AD7606转换芯片，经开关量输入模块输出指令至控制单元，模拟量数据采集模块中的采集模块采集由霍尔电流传感器8和霍尔电压传感器7传递而来的电压信号和电流信号，将采集到的电压信号和电流信号发送至AD7606转换芯片，经转换芯片将接收到的模拟量信号转换成数字信号，并传递至输出模块，经输出模块将数字信号传送至控制单元；同步测量模块将检测到的由同步变压器4传递来的交流电信号传递至控制单元；控制单元将接收到的由模拟量数据采集模块和同步测量模块传递而来的信号进行比对得出脉冲信号，并将脉冲信号发送至全控桥脉冲触发模块，全控桥脉冲触发模块将脉冲信号传递至脉冲功放模块5进行放大，最终传递至三相可控硅全控流桥2，以触发可控硅。
所述控制单元还与DA转换模块信号连接，DA转换模块与电脑PC端或手机端信号连接，控制单元内的数据传送至DA转换模块，经DA转换模块将接收到的数据信号传递至电脑PC端或手机端，通过设置DA转换模块，从而可方便技术人员对控制单元内的数据进行提取。
所述控制单元还与串行通信模块信号连接，串行通信模块与上位机或下位机信号连接，控制单元内的数据传送至串行通信模块，串行通信模块将接收到的数据信号传送至上位机或下位机，从而可实现上位机和调节器6间的串行通信，以及实现上位机与下位机的数据交换，方便技术人员实时掌控调节器6的工作状态。
同步测量模块内包含有比较器，比较器将接收到的交流信号调制为方波信号，再将方波信号传送至控制单元。
所述开关量输入模块内包含分压电平转换芯片，分压电平转换芯片将外部开关量信号电压降压后传递至控制单元，避免控制单元因电压过大而损毁。
所述DA转换模块包括接收模块、16位双通道AD5663转换芯片以及输出模块，接收模块接收由控制单元传递而来的信号，经AD5663转换芯片将接收到的信号进行数字转换，并将数据传送至输出模块，经输出模块传送至电脑PC端或手机端。
所述控制单元为CPU，CPU内包含有M2S010smartfusion2芯片，可提高CPU的处理能力。
Claims (9)
1.一种发电机组转子的时间常数补偿装置，包括降压变压器(1)，其特征在于：降压变压器(1)与三相可控硅全控整流桥(2)以及同步变压器(4)分别以拓扑结构的连接方式电连接，三相可控硅全控整流桥(2)与反响续流二极管并联，同步变压器还与电流控制线性电压源调节器电连接，三相可控硅全控整流桥(2)通过脉冲功放模块(5)与电流控制线性电压源调节器(6)电连接，三相可控硅全控整流桥(2)与电流控制线性电压源调节器(6)之间连接有用于检测三相可控硅全控整流桥(2)的电流及输出电压的霍尔电流传感器(8)和霍尔电压传感器(7)，同步变压器将由降压变压器(1)传递来的交流电信号传递至电流控制线性电压源调节器(6)，霍尔电流传感器(8)和霍尔电压传感器(7)将感应到的三相可控硅全控整流桥(2)的电流及输出电压传递至调节器(6)，经调节器(6)调节，将脉冲信号经由脉冲功放模块(5)传递至三相可控硅全控整流桥(2)，以触发可控硅。
2.根据权利要求1所述的一种发电机组转子的时间常数补偿装置，其特征在于：所述电流控制线性电压源调节器(6)包括控制单元，还包括与霍尔电流传感器(8)及霍尔电压传感器(7)连接的模拟量数据采集模块、与同步变压器连接的同步测量模块、与脉冲功放模块(5)连接的全控桥脉冲触发模块、开关量输入模块，所述模拟量数据采集模块、同步测量模块、全控桥脉冲触发模块以及开关量输入模块分别与控制单元信号连接，所述模拟量数据采集模块包括采集模块、信号转换模块以及输出模块，所述信号转换模块为16位8通道的AD7606转换芯片，经开关量输入模块输出指令至控制单元，模拟量数据采集模块中的采集模块采集由霍尔电流传感器(8)和霍尔电压传感器(7)传递而来的电压信号和电流信号，将采集到的电压信号和电流信号发送至AD7606转换芯片，经转换芯片将接收到的模拟量信号转换成数字信号，并传递至输出模块，经输出模块将数字信号传送至控制单元；同步测量模块将检测到的由同步变压器传递来的交流电信号传递至控制单元；控制单元将接收到的由模拟量数据采集模块和同步测量模块传递而来的信号进行比对得出脉冲信号，并将脉冲信号发送至全控桥脉冲触发模块，全控桥脉冲触发模块将脉冲信号传递至脉冲功放模块(5)进行放大，最终传递至三相可控硅全控整流桥(2)，以触发可控硅。
3.根据权利要求2所述的一种发电机组转子的时间常数补偿装置，其特征在于：所述控制单元还与DA转换模块信号连接，DA转换模块与电脑PC端或手机端信号连接，控制单元内的数据传送至DA转换模块，经DA转换模块将接收到的数据信号传递至电脑PC端或手机端。
4.根据权利要求2或3所述的一种发电机组转子的时间常数补偿装置，其特征在于：所述控制单元还与串行通信模块信号连接，串行通信模块与上位机或下位机信号连接，控制单元内的数据传送至串行通信模块，串行通信模块将接收到的数据信号传送至上位机或下位机。
5.根据权利要求2所述的一种发电机组转子的时间常数补偿装置，其特征在于：同步测量模块内包含有比较器，比较器将接收到的交流信号调制为方波信号，再将方波信号传送至控制单元。
6.根据权利要求2所述的一种发电机组转子的时间常数补偿装置，其特征在于：所述开关量输入模块内包含分压电平转换芯片，分压电平转换芯片将外部开关量信号电压降压后传递至控制单元。
7.根据权利要求3所述的一种发电机组转子的时间常数补偿装置，其特征在于：所述DA转换模块包括接收模块、16位双通道AD5663转换芯片以及输出模块，接收模块接收由控制单元传递而来的信号，经AD5663转换芯片将接收到的信号进行数字转换，并将数据传送至输出模块，经输出模块传送至电脑PC端或手机端。
8.根据权利要求2‐3、5‐7任意一项所述的一种发电机组转子的时间常数补偿装置，其特征在于：所述控制单元为CPU，CPU内包含有M2S010smartfusion2芯片。
9.根据权利要求4任意一项所述的一种发电机组转子的时间常数补偿装置，其特征在于：所述控制单元为CPU，CPU内包含有M2S010smartfusion2芯片。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN106100492A (zh) * | 2016-05-26 | 2016-11-09 | 桥弘数控科技（上海）有限公司 | 一种异步电机的转子电气时间常数获得方法及系统 |
| CN108900101A (zh) * | 2018-09-03 | 2018-11-27 | 国网湖北省电力有限公司宜昌供电公司 | 一种自带保护功能的开关柜整流板 |
| CN113765415A (zh) * | 2020-06-03 | 2021-12-07 | 宏碁股份有限公司 | 降压转换器 |
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