CN207977183U - 数字化安匝调整器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种数字化安匝调整器，整数匝各组线圈的输入和输出之间接接触器或功率继电器常闭开关；小数匝各组线圈的输入和输出之间接继电器常闭开关；消磁电源电流从整数匝线圈的输入端流入，经过整数匝各组线圈，从整数匝线圈输出端流出，进入小数匝线圈输入端，经过数匝各组线圈，从小数匝线圈输出端流出，实现消磁绕组连接；调整信号通过太网/CAN网通讯送到主控制板，主控制板输出控制信号到接触器或功率继电器及继电器板上继电器控制其开闭，调整整数匝线圈和小数匝线圈正接、反接组数，控制电流方向，从而快速调整绕组产生的磁场值。通过网络接口可同时控制多个安匝调整器工作，大大减轻劳动强度，提高工作效率，加快绕组调整时间。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电器设备，特别涉及一种数字化安匝调整器。
背景技术
安匝调整器是舰船消磁系统中用于连接相邻区段的消磁绕组，进行匝数换接的调整设备。
舰船绕组采用多芯线绕制(包括整数匝线圈和小数匝线圈)，一路电源供电，通过调整多芯线的正接和反接改变绕组产生的磁场值，安匝调整器实现该功能。以“4芯整数匝线圈+4芯小数匝线圈”为例说明其工作原理。
安匝调整器内部原始接线如图1所示，所有线圈正接，流过正电流，产生最大磁场，相关说明如下：
1)整数匝多芯线共4组线圈：1-1’、2-2’、3-3’、4-4’，其中一端进线 (1、2、3、4)连接在接线端子1，另一端进线(1’、2’、3’、4’)连接在接线端子2；
2)小数匝多芯线共4组线圈：5-5’、6-6’、7-7’、8-8’，其中一端进线 (5、6、7、8)连接在汇流排1，另一端进线(5’、6’、7’、8’)连接在汇流排2；
3)一路电源供电输入：电流I+连接在接线端子1，电流I-连接在汇流排2；
4)整数匝多芯线通过接线端子端1和2之间连接线全部串联在一起，电流+和1 连接，1’和2连接，2’和3连接，3’和4连接，4’输出至汇流排1；
5)小数匝多芯线并联流过正电流，连接至电流I-。
如图2所示现有技术反接1圈接线图，整数匝反接1圈，小数匝反接1圈，在不改变舰船绕组敷设和不改变电源供电值的情况下，若需降低该绕组产生的磁场值，需反接部分线圈。整数匝1-1’和小数匝5-5’反接的接线如图2所示，说明如下：
整数匝1-1’反接：外部接线不变，改变接线端子端1和2之间两根连接线实现；
1)小数匝5-5’反接：改变接线，5连接在汇流排2，5’连接在汇流排1 实现。
根据以上介绍的正反接方法(调整安匝调整器内接线)，可实现舰船绕组磁场值的调整。
目前采用的技术均为手动方式调整，共两种，具体如下：
传统技术：1、通过改变接线端子1和2之间的汇流短接片，实现整数匝多芯线的正接和反接；直接改变小数匝进线连接在汇流排1或2上实现小数匝多芯线的正接和反接；2、改进技术：整数匝多芯线通过调整滑块(短接块)的移动来调整，通过滑块的左右移动可实现正接和反接，该技术的使用相比传统技术可减轻劳动强度，提高工作效率，已获得了国家实用新型专利(专利号： ZL 2009 1 0027651.9)。小数匝多芯线的调整技术未改变。
现有技术无法解决的问题：舰船消磁系统由集中式向分布式发展，安匝调整器的数量(1舰套)可能由目前的20～40个增加至100～200个，且分散放置于舰船各个位置，全部通过手动方式进行调整，耗时耗力；部分对磁性要求较高的舰艇，磁环境变化对测量精度的影响很大，必须在极短的时间内完成全部安匝调整器的绕组调整功能，现有技术无法满足要求；消磁系统采用分布式结构后，具有绕组重构功能，部分区段绕组损坏，可通过调整附近绕组的安匝量来弥补损坏区段的磁场分布，必须具有绕组的快速调整功能，现有技术无法满足要求。
发明内容
本实用新型是针对现在安匝调整器无法满足现在舰船消磁系统分布式发展趋势的问题，提出了一种数字化安匝调整器，实现快速调整，减轻劳动强度，提高工作效率，加快绕组调整时间，提高舰艇的磁隐身性能。
本实用新型的技术方案为：一种数字化安匝调整器，整数匝各组线圈的输入端和输出端中间按正常线圈导通状态，通过接触器或功率继电器的常闭开关连接；小数匝各组线圈的输入端和输出端中间按正常线圈导通状态，通过继电器的常闭开关连接；消磁电源电流从整数匝线圈的输入端流入，经过整数匝各组线圈，从整数匝线圈输出端流出后，进入小数匝线圈输入端，经过数匝各组线圈，从小数匝线圈输出端流出；调整控制信号通过太网/CAN网送到主控制板，主控制板输出控制信号到接触器或功率继电器，同时输出控制信号到继电器板，控制接触器或功率继电器及继电器板上继电器开或闭，调整整数匝线圈和小数匝线圈正接、反接组数，调整绕组产生的磁场值。
所述数字化安匝调整器，还包括供电转换模块和供电模块，AC220V输入供电转换模块，供电转换模块输出DC24V，DC24V或供电模块中蓄电池给主控板和继电器板供电，DC24V输入供电模块给蓄电池充电。
本实用新型的有益效果在于：本实用新型数字化安匝调整器，通过网络接口可同时控制多个安匝调整器工作，实现绕组的快速正接、反接，带来如下积极效果；大大减轻劳动强度，提高工作效率，加快绕组调整时间；适应舰船消磁系统分布式发展趋势，协助实现绕组重构功能，提高舰艇的磁隐身性能。
附图说明
图1为现有技术接线图；
图2为现有技术反接1圈接线图；
图3为本实用新型数字化安匝调整器硬件组成及系统连接图；
图4为本实用新型“8整数匝+8小数匝”数字化安匝调整器电气原理图；
图5为本实用新型工作状态1连线示意图；
图6为本实用新型工作状态2连线示意图；
图7为本实用新型工作状态3连线示意图；
图8为本实用新型主控板控制框图。
具体实施方式
数字化安匝调整器硬件组成及系统连接如图3所示，主要零部件及功能如下：
1)通讯填料函：以太网/CAN网通讯输入，输出调整信号到主控制板；
2)供电填料函：外部AC220V供电(暂定)输入，转换为DC24V给供电模块供电，也叫供电转换模块；
3)小数匝线圈输入、输出填料函：小数匝线圈输入、输出；
4)电源输入、输出填料函：消磁电源输出的正负电流输入、输出到继电器板；
5)线圈输入、输出填料函：绕组输入、输出到接触器或继电器；
6)供电模块：含蓄电池，外部AC220V供电(暂定)正常时，转换为DC24V，供电给主控板和继电器板，同时给蓄电池充电；外部供电异常时，蓄电池供电给主控板和继电器板；
7)主控板：通过以太网/CAN网接收外部指令，通过IO口控制继电器、功率继电器或接触器开闭，实现线圈的正接、反接；
8)继电器板：接收主控板控制指令，通过控制继电器的开闭，实现小数匝线圈的正接、反接；
9)接触器或继电器：通过控制其开闭，实现线圈的正接、反接。
以“8整数匝+8小数匝”数字化安匝调整器为例说明工作原理，电气原理图如图4所示。图4中接触器、继电器统计如表1所示。
表1
| 序号 | 名称 | 功能 |
| 1 | 接触器KM+1、KM+2、KM+3 | 控制输入电流方向为正 |
| 2 | 接触器KM-1、KM-2、KM-3 | 控制输入电流方向为负 |
| 3 | 接触器KM5+1、KM5+2、KM5-1、KM5-2 | 控制线圈5电流方向 |
| 4 | 接触器KM6+1、KM6+2、KM6-1、KM6-2 | 控制线圈6电流方向 |
| 5 | 接触器KM7+1、KM7+2、KM7-1、KM7-2 | 控制线圈7电流方向 |
| 6 | 接触器KM8+1、KM8+2、KM8-1、KM8-2 | 控制线圈8电流方向 |
| 7 | 继电器KA5_1、KA5_2 | 控制小数匝线圈5电流方向 |
| 8 | 继电器KA6_1、KA6_2 | 控制小数匝线圈6电流方向 |
| 9 | 继电器KA7_1、KA7_2 | 控制小数匝线圈7电流方向 |
| 10 | 继电器KA8_1、KA8_2 | 控制小数匝线圈8电流方向 |
以接触器、继电器几种典型的工作状态见表2说明其工作原理，1-开启， 0-关闭(默认状态)。
表2
工作状态1:输入正，所有线圈正接——内部连线图如图5所示，输入端电流正向输入，8路线圈全部正接串联，8路小数匝线圈全部正接并联；
工作状态2:输入正，反接线圈5和小数匝线圈5——内部连线图如图6所示，输入端电流正向输入，线圈5反接，其他7路线圈正接串联，小数匝线圈5 反接，和其他7路并联；
工作状态3:输入负，反接线圈5、6和小数匝线圈5、6——内部连线图如图7所示，输入端电流正向输入，线圈5、6反接，其他6路线圈正接串联，小数匝线圈5、6反接，和其他6路并联。
另外，供电模块内有蓄电池，当输入供电220V异常时，蓄电池可维持状态 5min，上传故障信息，关闭电流输入，提高设备的可靠性。
主控板控制框图如图8所示，整数匝各组线圈的输入端和输出端中间按正常线圈导通状态，通过接触器或功率继电器的常闭开关连接；小数匝各组线圈的输入端和输出端中间按正常线圈导通状态，通过继电器的常闭开关连接；消磁电源电流从整数匝线圈的输入端流入，经过整数匝各组线圈，从整数匝线圈输出端流出后，进入小数匝线圈输入端，经过数匝各组线圈，从小数匝线圈输出端流出，实现消磁绕组连接；通过太网/CAN网通讯，将调整信号送到主控制板，主控制板输出控制信号到接触器或功率继电器，同时输出控制信号到继电器板，控制接触器或功率继电器及继电器板上继电器开闭，调整整数匝线圈和小数匝线圈正接、反接组数，控制电流方向，从而达到调整绕组产生的磁场值的功能。
Claims (2)
1.一种数字化安匝调整器，其特征在于，整数匝各组线圈的输入端和输出端中间按正常线圈导通状态，通过接触器或功率继电器的常闭开关连接；小数匝各组线圈的输入端和输出端中间按正常线圈导通状态，通过继电器的常闭开关连接；消磁电源电流从整数匝线圈的输入端流入，经过整数匝各组线圈，从整数匝线圈输出端流出后，进入小数匝线圈输入端，经过数匝各组线圈，从小数匝线圈输出端流出；调整控制信号通过太网/CAN网送到主控制板，主控制板输出控制信号到接触器或功率继电器，同时输出控制信号到继电器板，控制接触器或功率继电器及继电器板上继电器开或闭，调整整数匝线圈和小数匝线圈正接、反接组数，调整绕组产生的磁场值。
2.根据权利要求1所述数字化安匝调整器，其特征在于，还包括供电转换模块和供电模块，AC220V输入供电转换模块，供电转换模块输出DC24V，DC24V或供电模块中蓄电池给主控板和继电器板供电，DC24V输入供电模块给蓄电池充电。
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|---|---|---|---|---|
| CN113257517A (zh) * | 2021-04-07 | 2021-08-13 | 武汉杭久电气有限公司 | 一种船舶消磁绕组安匝智能切换装置 |
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2018
- 2018-01-23 CN CN201820113508.6U patent/CN207977183U/zh active Active
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| CN113257517A (zh) * | 2021-04-07 | 2021-08-13 | 武汉杭久电气有限公司 | 一种船舶消磁绕组安匝智能切换装置 |
| CN113257517B (zh) * | 2021-04-07 | 2022-11-11 | 武汉杭久电气有限公司 | 一种船舶消磁绕组安匝智能切换装置 |
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