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一種三相不平衡動態補償裝置的製造方法

2023-06-17 01:00:26

一種三相不平衡動態補償裝置的製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種三相不平衡動態補償裝置,包括系統底板、核心板及驅動板,所述核心板和驅動板都與系統底板插接,所述驅動板與所述核心板連接;所述系統底板接收採集的信號送給所述核心板上的控制器,核心板上的控制器向所述驅動板上的驅動電路發送控制信號以驅動逆變電路工作,所述核心板上設有雙控制器。系統底板、核心板及驅動板單獨設計,採用插接方式,在保證系統整體工作的同時可以保證各個模塊的獨立性,後期檢修方便,測試簡單,容易發現問題,可以單獨更換個別部件。核心板採用六層PCB設計,能夠充分考慮電磁兼容性,保證信號的穩定可靠。核心板採用雙DSP設計,增強了核心板的運算能力,提高了控制效率。
【專利說明】
一種三相不平衡動態補償裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及電網補償裝置技術領域,尤其涉及一種三相不平衡動態補償裝置。
【背景技術】
[0002]三相電壓的平衡度是衡量電網電能質量的一個重要指標。在現代電力系統中,隨著交流電弧爐、電力機車等不對稱負荷的日益增多,供電系統三相不平衡越來越嚴重。三相負荷不平衡可能給電力系統帶來多種危害,如:增大了變壓器的損耗、給電網注入諧波而導致功率因數低、降低電能質量、引起設備的不正常運行而降低設備利用率。這些危害會給系統運行的安全性、穩定性和經濟性都帶來不利影響。
[0003]三相負荷不平衡主要危害有降低配電變壓器出力、增大配電變壓器損耗、增加線路損耗、對電網造成衝擊,另外當三相供電電壓不平衡時,異步電動機會產生達到數倍的不平衡電流,從而導致電動機中逆扭矩增加,震動加劇,電動機的溫度上升,能耗增加,元件老化。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的就是為了解決上述問題,提供了一種三相不平衡動態補償裝置,控制部件分別設計在兩個電路板上,減少了電路板的佔地面積,同時主控板採用雙DSP控制,提高了控制效率。
[0005]為了實現上述目的,本實用新型採用如下技術方案:
[0006]—種三相不平衡動態補償裝置,包括系統底板、核心板及驅動板,所述核心板和驅動板都與系統底板插接,所述驅動板與所述核心板連接;所述系統底板接收採集的信號送給所述核心板上的控制器,核心板上的控制器向所述驅動板上的驅動電路發送控制信號以驅動逆變電路工作,所述核心板上設有雙控制器。
[0007]所述系統底板的中間設有FPGA最小系統電路,其周圍設有底板與核心板的接口,所述系統底板的一側設有與驅動板的接口和通信接口電路,另一側設有信號採集電路及接
□ O
[0008]所述系統底板上還設有供電電源、電壓同步信號比較發生電路、電壓鎖相環PLL電路、PCB板溫度檢測電路及多個參考電壓驅動電路。
[0009]所述通信接口電路設有485通信接口電路和232通信接口電路。
[0010]所述信號採集電路及接口設有3路電網電流採集調理電路及接口、3路負責電流採集調理電路及接口、3路補償電流採集調理電路及接口、4路電網電壓採集調理電路、備用電流採集電路接口及直流母線電壓採集電路及接口。
[0011]所述雙控制器包括相互通信的第一 DSP和第二 DSP,所述第一 DSP與所述FPGA最小系統電路通信,同時也接受傳感器採集的信息,第一DSP與驅動板上的驅動電路連接,所述第二 DSP連接存儲器、時鐘電路和液晶顯示器。
[0012]所述核心板採用六層PCB設計。
[0013]所述第一 DSP和第二 DSP採用32位高性能浮點型DSP處理器TMS320F28335。
[0014]本實用新型的有益效果是:
[0015]系統底板、核心板及驅動板單獨設計,採用插接方式,在保證系統整體工作的同時可以保證各個模塊的獨立性,後期檢修方便,測試簡單,容易發現問題,可以單獨更換個別部件。
[0016]核心板採用六層PCB設計,能夠充分考慮電磁兼容性,保證信號的穩定可靠。
[0017]核心板採用雙DSP設計,增強了核心板的的運算能力,提高了控制效率。
【附圖說明】

[0018]圖1為整體控制系統圖;
[0019]圖2為系統底板的結構示意圖。
【具體實施方式】
:
[0020]下面結合附圖與實施例對本實用新型做進一步說明:
[0021]如圖1-2所示,一種三相不平衡動態補償裝置,包括系統底板、核心板及驅動板,所述核心板和驅動板都與系統底板插接,所述驅動板與所述核心板連接;所述系統底板接收採集的信號送給所述核心板上的控制器,核心板上的控制器向所述驅動板上的驅動電路發送控制信號以驅動逆變電路工作,所述核心板上設有雙控制器。
[0022]驅動電路為IGBT驅動電路,選用型號為PSPC420-17的驅動模塊。
[0023]系統底板負責接收傳感器傳過來的電壓、電流、溫度信號。所述系統底板的中間設有FPGA最小系統電路,其周圍設有3個底板與核心板的接口,所述系統底板的一側設有與驅動板的接口和通信接口電路,另一側設有信號採集電路及接口。所述系統底板上還設有供電電源、電壓同步信號比較發生電路、電壓鎖相環PLL電路、PCB板溫度檢測電路及4個參考電壓驅動電路。所述通信接口電路設有485通信接口電路和232通信接口電路。485通信接口電路和232通信接口電路實現FPGA最小系統電路與核心板上控制器的通信,電壓同步信號比較發生電路、電壓鎖相環PLL電路、及4個參考電壓驅動電路分別與FPGA最小系統電路連接。
[0024]信號採集電路實現外部傳感器與FPGA最小系統電路的通信,所述信號採集電路及接口設有3路電網電流採集調理電路及接口、3路負責電流採集調理電路及接口、3路補償電流採集調理電路及接口、4路電網電壓採集調理電路(其中一路為備用)、備用電流採集電路接口及直流母線電壓採集電路及接口。
[0025]所述雙控制器包括相互通信的第一 DSP和第二 DSP,所述第一 DSP與所述FPGA最小系統電路通信,同時也接受傳感器採集的信息,第一DSP與驅動板上的驅動電路連接,所述第二 DSP連接存儲器、時鐘電路和液晶顯示器。
[0026]所述核心板採用六層PCB設計,能夠充分考慮電磁兼容性,保證信號的穩定可靠。所述第一 DSP和第二 DSP採用32位高性能浮點型DSP處理器TMS320F28335,採用專門的電源管理晶片保證晶片核心電壓為1.9V,能確保處理器在150M的時鐘頻率下可靠工作;外擴512KFlash,8K RAM(雙口RAM),保證用戶可以開發複雜的程序;
[0027]核心板主要特點如下:
[0028]1、兩顆TMS320F28335處理器完美配合,保證運行可靠、高效;
[0029]2、32路AD通道全部引出,滿足用戶對採集通道的需求;以專門電壓參考晶片為AD提供參考,保證測量精度;
[0030]3、採用處理器專用電源管理晶片,保證核心電壓為1.9V,確保處理器高速運行時的穩定性;
[0031 ] 4、擴展容量為256K的IIC通信方式型EEPROM存儲器,滿足對運行參數的記錄;
[0032]5、擴展SPI通信方式的實時時鐘晶片,解決了整個設備的時鐘問題;
[0033]6、擴展256K Flash存儲器,不用再為處理器空間不足擔憂;
[0034]7、引出1豐富,包括通用10、SP1、SCI等,方便與不同外設對接;
[0035]8、JTAG接口有專門的靜電保護電路,使處理器免受靜電衝擊;
[0036]9、復位電路採用專門復位晶片,保證處理器可靠復位;復位接口引出,可通過外部設備進行復位。
[0037]上述雖然結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進行了描述,但並非對本實用新型保護範圍的限制,所屬領域技術人員應該明白,在本實用新型的技術方案的基礎上,本領域技術人員不需要付出創造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實用新型的保護範圍以內。
【主權項】
1.一種三相不平衡動態補償裝置,其特徵是,包括系統底板、核心板及驅動板,所述核心板和驅動板都與系統底板插接,所述驅動板與所述核心板連接;所述系統底板接收採集的信號送給所述核心板上的控制器,核心板上的控制器向所述驅動板上的驅動電路發送控制信號以驅動逆變電路工作,所述核心板上設有雙控制器。2.如權利要求1所述的一種三相不平衡動態補償裝置,其特徵是,所述系統底板的中間設有FPGA最小系統電路,其周圍設有底板與核心板的接口,所述系統底板的一側設有與驅動板的接口和通信接口電路,另一側設有信號採集電路及接口。3.如權利要求2所述的一種三相不平衡動態補償裝置,其特徵是,所述系統底板上還設有供電電源、電壓同步信號比較發生電路、電壓鎖相環PLL電路、PCB板溫度檢測電路及多個參考電壓驅動電路。4.如權利要求2所述的一種三相不平衡動態補償裝置,其特徵是,所述通信接口電路設有485通信接口電路和232通信接口電路。5.如權利要求2所述的一種三相不平衡動態補償裝置,其特徵是,所述信號採集電路及接口設有3路電網電流採集調理電路及接口、3路負責電流採集調理電路及接口、3路補償電流採集調理電路及接口、4路電網電壓採集調理電路、備用電流採集電路接口及直流母線電壓採集電路及接口。6.如權利要求2所述的一種三相不平衡動態補償裝置,其特徵是,所述雙控制器包括相互通信的第一 DSP和第二 DSP,所述第一 DSP與所述FPGA最小系統電路通信,同時也接受傳感器採集的信息,第一 DSP與驅動板上的驅動電路連接,所述第二 DSP連接存儲器、時鐘電路和液晶顯示器。7.如權利要求1所述的一種三相不平衡動態補償裝置,其特徵是,所述核心板採用六層PCB設計。8.如權利要求6所述的一種三相不平衡動態補償裝置,其特徵是,所述第一DSP和第二DSP採用32位高性能浮點型DSP處理器TMS320F28335。
【文檔編號】H02J3/26GK205724926SQ201620490825
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年9月26日
【發明人】程新功, 張恆民, 於明珠, 殷文月, 張靜亮, 邵振振
【申請人】北京泰科核威技術有限公司

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