一種同步發電機設備及其勵磁裝置製造方法

2023-05-20 22:56:31 2

一種同步發電機設備及其勵磁裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及同步發電機的勵磁裝置，包括：電源變壓器、整流橋、同步變壓器、勵磁變壓器、起勵單元、滅磁和過電壓保護單元、主微機勵磁控制器、第一功率整流單元和櫃體，其中所述主微機勵磁控制器包括：CPU主控單元、開關電源單元、開關量輸入輸出單元、繼電器輸出單元、信號隔離採樣單元、脈衝放大單元和人機界面顯示單元。本實用新型還提出一種同步發電機設備。本實用新型大大簡化了電路結構，進而提高了電路的穩定性，簡化了維修方法。
【專利說明】一種同步發電機設備及其勵磁裝置

【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及機電控制【技術領域】，特別涉及一種同步發電機的勵磁裝置和同步 發電機設備。

【背景技術】
[0002] 勵磁裝置是同步發電機重要的組成部分，其作用是向發電機的轉子提供直流勵磁 電流的自動裝置。同步發電機的轉子由汽輪機或水輪機等原動機拖動旋轉。當達到額定轉 速後，發電機轉子通入勵磁電流，旋轉磁場切割定子線圈，在定子線圈產生三相感應電勢。
[0003] 現有的同步發電機勵磁裝置的主控電路採用模擬電路實現，因此主控電路不僅自 身存在電路結構複雜、抗幹擾能力差、穩定性差的問題，而且在同步發電機勵磁裝置的運行 過程中帶來響應速度過慢，操作不方便，維修繁瑣等問題，無法達到更優越的控制效果。 實用新型內容
[0004] 本實用新型的目的旨在至少解決所述技術缺陷之一。
[0005] 為此，本實用新型的一個目的在於提出一種同步發電機的勵磁裝置，該裝置具有 電路結構簡單、穩定性高、抗幹擾能力強的優點。
[0006] 為了實現上述目的，本實用新型一方面的實施例提供一種同步發電機的勵磁裝 置，包括：電源變壓器、整流橋、同步變壓器、勵磁變壓器、起勵單元、滅磁和過電壓保護單 元、主微機勵磁控制器、第一功率整流單元和櫃體，其中，所述電源變壓器的一端與所述功 率整流單元相連，所述電源變壓器的另一端與所述整流橋的一端相連，所述整流橋的另一 端與所述主微機勵磁控制器相連，所述同步變壓器的一端與所述第一功率整流單元相連， 所述同步變壓器的另一端與所述主微機勵磁控制器相連，所述勵磁變壓器的初級接溫度保 護電路，次級輸出工作電源，所述起勵單元接入廠用直流電，所述滅磁和過電壓保護單元接 所述起勵單元，所述主微機勵磁控制器包括：CPU主控單元、開關電源單元、開關量輸入輸 出單元、繼電器輸出單元、信號隔離採樣單元、脈衝放大單元和人機界面顯示單元，其中，所 述CPU主控單元採用數位訊號處理DSP晶片，所述開關電源單元的輸入端與所述整流橋相 連，所述開關電源單元的輸出端與所述CPU主控單元、所述開關量輸入輸出單元、所述繼電 器輸出單元和所述脈衝放大單元相連，其中，所述開關電源單元包括：提供操作電壓的第一 開關電源子單元和提供工作電壓的第二開關電源子單元；所述信號隔離採樣單元與發電機 電流測量裝置、發電機電壓測量裝置、所述同步變壓器和所述CPU主控單元相連以對發電 機電壓信號、發電機電流信號、勵磁電流信號和同步電壓信號進行隔離，發電機電流測量裝 置和所述發電機電壓測量裝置連接至所述同步發電機，其中所述繼電器輸出單元包括有信 號指示燈；開關量輸入輸出單元，所述開關量輸入輸出單元與所述第一開關電源子單元和 所述CPU主控單元相連；繼電器輸出單元，所述繼電器輸出單元與所述第一開關電源子單 元相連；脈衝放大單元，所述脈衝放大單元與所述第一開關電源子單元和所述CPU主控單 元相連；人機界面顯示單元，所述人機界面顯示單元與所述CPU主控單元相連；第一功率整 流單元，所述功率整流單元分別與所述脈衝放大單元和所述起勵單元相連；櫃體，所述電源 變壓器、整流橋、同步變壓器、勵磁變壓器、起勵單元、滅磁和過電壓保護單元、主微機勵磁 控制器、第一功率整流單元位於所述櫃體內，其中所述人機界面顯示單元安裝於所述櫃體 的表面。
[0007] 在本實用新型的又一個實施例中，所述開關量輸入輸出單元採用光耦隔離式。
[0008] 在本實用新型的再一個實施例中，所述開關量輸入輸出單元包括電源檢測電路， 所述電源檢測電路與所述第一開關電源子單元相連。
[0009] 在本實用新型的一個實施例中，所述人機界面顯示單元包括觸控螢幕。
[0010] 在本實用新型的又一個實施例中，還包括：通訊接口和網絡接口，其中，所述通訊 接口和網絡接口的類型至少為以下一種：USB接口、乙太網接口、RS232接口、RS485接口 / RS422 接口、高速現場總線 CANBUS、TCP/IP 接口、MODEM 接口。
[0011] 在本實用新型的一個實施例中，所述第一功率整流單元包括散熱裝置，所述散熱 裝置包括散熱器和風機。
[0012] 在本實用新型的又一個實施例中，還包括：備用微機勵磁控制器，所述備用微機勵 磁控制器與所述整流橋、所述同步變壓器和所述第一功率整流單元相連。
[0013] 在本實用新型的一個實施例中，還包括：備用微機勵磁控制器，所述備用微機勵磁 控制器與所述整流橋和所述同步變壓器；第二功率整流單元，所述第二功率整流單元與所 述備用微機勵磁控制器相連。
[0014] 根據本實用新型實施例的同步發電機的勵磁裝置，採用數位訊號處理DSP晶片作 為勵磁裝置的主控單元來實現相關的主控功能，利用DSP晶片具有的處理速度和響應快、 集中化控制等特點，可以提高勵磁裝置的響應速度、計算速度、抗電磁幹擾和可靠性。其中， 本實用新型通過精心的設計，合理的處理接地、濾波、屏蔽等方面的細節，使得勵磁裝置的 抗幹擾能力達到嚴酷等級三級以上的標準。
[0015] 並且，採用單獨的DSP晶片作為主控單元，大大簡化了電路結構，進而提高了電路 的穩定性，簡化了維修方法。並且，本實用新型的同步發電機的勵磁裝置通過設置人機界面 顯示單元，提供優越的人機操作界面，提高了用戶操作的便利性。
[0016] 本實用新型的另一個目的在於提出一種同步發電機設備，該同步發電機設備具有 電路結構簡單、穩定性高、抗幹擾能力強的優點。
[0017] 為了實現上述目的，本實用新型另一方面的實施例提供一種同步發電機設備，包 括同步發電機；本實用新型上述實施例的同步發電機的勵磁裝置，所述同步發電機的勵磁 裝置的信號隔離採樣單元與發電機電流測量裝置和發電機電壓測量裝置，所述發電機電流 測量裝置和所述發電機電壓測量裝置連接至所述同步發電機。
[0018] 根據本實用新型實施例的同步發電機設備，採用數位訊號處理DSP晶片作為勵磁 裝置的主控單元來實現相關的主控功能，利用DSP晶片具有的處理速度和響應快、集中化 控制等特點，可以提高勵磁裝置的響應速度、計算速度、抗電磁幹擾和可靠性。其中，本實用 新型通過精心的設計，合理的處理接地、濾波、屏蔽等方面的細節，使得勵磁裝置的抗幹擾 能力達到嚴酷等級三級以上的標準。
[0019] 並且，採用單獨的DSP晶片作為主控單元，大大簡化了電路結構，進而提高了電路 的穩定性，簡化了維修方法。並且，本實用新型的同步發電機的勵磁裝置通過設置人機界面 顯示單元，提供優越的人機操作界面，提高了用戶操作的便利性。
[0020] 本實用新型附加的方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述 中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021] 本實用新型的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中 將變得明顯和容易理解，其中：
[0022] 圖1為根據本實用新型實施例的同步發電機的勵磁裝置的原理圖；
[0023] 圖2為根據本實用新型實施例的主微機勵磁控制器的結構圖；
[0024] 圖3為根據本實用新型實施例的同步發電機的勵磁裝置的外觀示意圖。

【具體實施方式】
[0025] 下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始 至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參 考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用於解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型 的限制。
[0026] 在本實用新型中，除非另有明確的規定和限定，術語"安裝"、"相連"、"連接"、"固 定"等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可 以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是 兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語 在本實用新型中的具體含義。
[0027] 本實用新型提供的同步發電機的勵磁裝置是一種對勵磁電流起到控制和調節作 用的電氣調控裝置，該勵磁裝置具有高響應、優越的人機操作界面，更高的處理速度，集中 化控制更高的優點。
[0028] 如圖1所示，本實用新型實施例的同步發電機的勵磁裝置，包括：電源變壓器TC1、 整流橋、同步變壓器TI1、勵磁變壓器TR1、起勵單元QC、滅磁和過電壓保護單元、主微機勵 磁控制器AEC、第一功率整流單元B8和櫃體。其中，電源變壓器TC1的一端與第一功率整流 單元相連，電源變壓器TC1的另一端與整流橋的一端相連，整流橋的另一端與主微機勵磁 控制器AEC相連。同步變壓器TI1的一端與第一功率整流單元B8相連，同步變壓器TI1的 另一端與主微機勵磁控制器AEC相連。勵磁變壓器TR1的初級接溫度保護電路，次級輸出 工作電壓。起勵單元接入廠用直流電，滅磁和過電壓保護單元接起勵單元。其中，廠用直流 電為220V直流電。
[0029] 如圖2所示，主微機勵磁控制器AEC包括：CPU主控單元B1、開關電源單元B2、開 關量輸入輸出單兀B3、繼電器輸出單兀B4、信號隔離米樣單兀B5、脈衝放大單兀B7和人機 界面顯示單元B6。
[0030] CPU主控單元B1包括：隨機存取存儲器RAM、只讀內存ROM、可擦寫可編程只讀存 儲器EPR0M、F28335、脈衝形成、檢測和切換單元、串行口和CPU板（主機板）。其中，CPU主 控單元B1可以採用數位訊號處理DSP晶片。其中，CPU主控單元B1採用最新的高速32位 DSP28335作為核心，最高速度可達150MHz，強大的數據處理能力及快速的浮點計算為勵磁 調節器模型的精準數碼化和勵磁裝置其它輔助功能的實現提供了保證，它是整個勵磁裝置 的核心控制器件，數據處理速度和精度大大提高。
[0031] 本實用新型的主控板（CPU板）採用表面貼工藝，多層印刷電路板，軍品級晶片，重 要晶片均採用國內外知名企業的成熟產品。
[0032] 並且，CPU主控單元B1採用實時多任務作業系統RT0S及其功能強大的專家庫函 數，面向任務的程序設計風格，按全優先服務方式進行資源管理、任務調度、異常處理等工 作，工作極為可靠，也使勵磁裝置的性能得以最大程度的發揮。CPU主控單元B1採用C語 言、指令表（IL)、Basic、結構文本（ST)、順序功能圖（SFC)、數據模塊編輯器、數據類型編輯 器等編程，執行速度快，可讀性好，易於擴展和移植。
[0033] 具體來說，開關電源單元B2的輸入端與整流橋相連，開關電源單元B2的輸出端 與CPU主控單兀B1、開關量輸入輸出單兀B3、繼電器輸出單兀B4、信號隔離米樣單兀B5、脈 衝放大單元B7元相連，其中，開關電源單元B2包括：提供操作電源的第一開關電源子單元 B21和提供工作電壓的第二開關電源子單元B22。在本實用新型的一個示例中，操作電源為 兩路24V工作電壓，工作電壓為+5V、+12V和-12V的工作電壓。
[0034] 需要說明的是，本實用新型的同步發電機的勵磁裝置電源採用雙路供電，一路來 自於直流蓄電池電源，另一路來自機端變或廠用交流電降壓整流。兩路電源並聯運行，互為 冗餘，提高了裝置的可靠性。
[0035] 信號隔離採樣單元B5與發電機電流測量裝置CT、發電機電壓測量裝置PT、同步變 壓器和CPU主控單元B1相連以對發電機電壓信號、發電機電流信號、勵磁電流信號和同步 電壓信號進行隔離，發電機電流測量裝置和發電機電壓測量裝置連接至同步發電機GS。具 體來說，發電機電流測量裝置CT、發電機電壓測量裝置PT可以將測量得到的發電機量測電 壓信號、儀表電壓信號、系統電壓信號、同步電壓信號、發電機電壓信號、發電機電流信號、 勵磁電流信號等採用小型化的電壓互感器進行隔離後，適配為A/D量程內的弱電信號。具 體地，將定子電流互感器來的信號經過內部電流互感器隔離後，適配為A/D量程內的弱電 信號。勵磁電流經過濾波電平轉換後進行採樣。同時將同步信號整形為方波，供CPU主控 單元B1產生脈衝。
[0036] 開關量輸入輸出單元B3與第一開關電源子單元B21和CPU主控單元B1相連。在 本實用新型的一個實施例中，開關量輸入輸出單元B3採用光耦隔離式。其中，開關量輸入 輸出單兀B3由繼電器組成。開關量輸入輸出單兀B3將24路開關量輸入信號經過光電隔 離後，進入測控CPU主控單元B1進行狀態判斷。
[0037] 進一步，開關量輸入輸出單元B3包括電源檢測電路，其中，電源檢測電路與第一 開關電源子單元B21相連。將24路開關量輸出信號經過光電隔離後驅動繼電器輸出單元 B4,進行信號輸出。
[0038] 繼電器輸出單元Μ分別與第一開關電源子單元B21和開關量輸入輸出單元B3相 連，其中繼電器輸出單元Β3包括有信號指示燈，顯示信號輸出狀態。
[0039] 脈衝放大單元Β7與第一開關電源子單元Β21和CPU主控單元Β3相連。人機界面 顯示單元B6與CPU主控單元B3相連。其中，人機界面顯示單元B6安裝於櫃體的表面。並 且，人機界面顯示單元B6包括有觸控螢幕，該觸控螢幕可以提供儀表監測與控制操作面板供人 機對話用。人機界面採用觸控螢幕全漢化界面，便於運行人員的監視。另外開關量輸入的實 時狀態顯示、開關量強制輸出、控制和保護參數設定、運行方式的切換、故障錄波數據的提 取等功能均可在此人機對話窗口上實現。
[0040] 在本實用新型的一個示例中，人機界面顯示單元B6採用15寸高清真彩顯示器，在 使用功能，操作的友好性以及技術的先進性等方面，相對於目前國內市場其他的勵磁裝置 而言，具有更好的操作效果。
[0041] 圖3是本實用新型同步發電機勵磁裝置的外形示意圖，如圖3所示，人機界面顯示 單元B6和CPU主控單元B1組合成一體，鑲嵌在勵磁裝置的前面板上，便於維護和操作。櫃 體前門採用整體鋼化玻璃，美觀大方。
[0042] 本實用新型的同步發電機的勵磁裝置的外部邏輯迴路主要是用若干個直流220V 繼電器完成外部開關量信號的隔離以及節點的擴展，從現場來的滅磁開關、併網開關、增、 減磁接點，均經過直流220V繼電器隔離，因為這些信號一般傳送距離較遠，且混在強電電 纜溝裡，直流220V操作有利於提高抗幹擾能力。經隔離後的繼電器節點經光隔後讀入CPU 主控單元B3,開關量經過電磁與光電雙重隔離，並保證櫃外均是強電接口，櫃內24V電源不 引出櫃體，從而保證可靠性。由此可知，本實用新型的同步發電機的勵磁裝置的外部邏輯回 路的結構簡單，便於實現。
[0043] 並且，第一功率整流單元B4分別與脈衝放大單元B7和起勵單元相連，並且電源變 壓器、整流橋、同步變壓器、勵磁變壓器、起勵單元、滅磁和過電壓保護單元、主微機勵磁控 制器、第一功率整流單元位於櫃體內。其中，第一功率整流單元Μ包括散熱裝置，其中散熱 裝置包括散熱器和風機。利用散熱器加風機散熱，運行噪音小，維護方便，可以大大提高勵 磁裝置的結構利用空間。
[0044] 本實用新型的同步發電機的勵磁裝置還包括：通訊接口和網絡接口，其中，通訊 接口和網絡接口的類型至少為以下一種：USB接口、乙太網接口、RS232接口、RS485接口 / RS422接口、高速現場總線CANBUS、TCP/IP接口、MODEM接口。通過採用上述非常開放的 通訊接口和網絡接口，可以非常方便地與其它設備或網絡聯接，實現設備控制、管理的自動 化、信息化。
[0045] 在本實用新型的一個實施例中，本實用新型的同步發電機的勵磁裝置配置強大的 錄波器功能。具體功能如下：
[0046] (1)能夠記錄故障前20秒和故障後80秒的16路模擬量測量數據和16路開關量 狀態。
[0047] (2)在錄波時長內可任意配置故障前後時間，可設置每周波採樣分辯率及顯示分 辯率和時間段，每周波採樣分辯率最高可達到每20ms採樣144點。
[0048] (3)量程記錄的量包括：發電機電壓UG1，UG2、發電機電流IA、觸發角ARF、有功功 率P、無功功率Q、轉子電壓Ufd、轉子電流Ifd、發電機頻率R)、基本涵蓋了所有模擬量，可以 通過串口上傳到筆記本電腦上進行顯示、處理。
[0049] (4)可以很方便地進行波形存儲、分析和列印。
[0050] (5)啟動方式有手動啟動，自動突變量啟動和故障啟動三種方式，能記錄電機啟動 和運行時的各物理量的變化波形。
[0051] 結合上述對各個部件的結構的描述，下面對本實用新型的同步發電機的勵磁裝置 的工作原理進行說明。
[0052] 首先，將系統外部提供的交流電壓220V和直流電壓110或220V雙路電源送入勵 磁裝置中，經開關電源單元B2變換成CPU主控制單元B1所需的工作電壓。將發電機的PT 信號（發電機電壓信號）與CT信號（發電機電流信號）送入到勵磁裝置中，經過信號隔離 採樣單元B5進行隔離和整形後傳送給CPU主控制單元B1。信號隔離採樣單元B5採集當前 的勵磁電壓和勵磁電流值經直流採樣部分處理完成後送入CPU主控制單元B1。通過控制操 作面板將輸入信號經過開關量輸入輸出單元B3的光耦隔離後送入CPU主控制單元B1，以及 將CPU主控制單元B1產生的控制輸出信號經光耦隔離後送至繼電器輸出單元B4,以此來 控制各個被控制對象。採集同步信號電壓UT送入信號隔離採樣單元，經過整形濾波後送入 CPU主控制單元Bl，CPU主控制單元B1輸出脈衝信號，經脈衝放大單元B7放大後用於控制 第一功率整流單元B8。人機界面顯示單元B6可以顯示當前所有的運行參數，並且用戶也可 以通過觸控螢幕在線修改控制參數。
[0053] 在本實用新型的一個實施例中，本實用新型的同步發電機的勵磁裝置還包括：備 用微機勵磁控制器BEC，其中備用微機勵磁控制器BEC與整流橋、同步變壓器和第一功率整 流單元相連。其中，主微機勵磁控制器和備用微機勵磁控制器的結構和工作邏輯原理相同。
[0054] 這樣的主備方式是為了避免一個勵磁控制器發生故障時，勵磁裝置工作癱瘓。主 微機勵磁控制器AEC和備用微機勵磁控制器BEC在勵磁裝置運行時都投入工作。當運行中 主微機勵磁控制器AEC有故障時，備用微機勵磁控制器BEC自動會無擾動切換到運行狀態。 然後主微機勵磁控制器AEC報故障。其中，主微機勵磁控制器AEC和備用微機勵磁控制器 BEC可以共用一個第一功率整流單元B8。
[0055] 此外，主微機勵磁控制器AEC和備用微機勵磁控制器BEC也可以分別利用一個功 率整流單元，即微機勵磁控制器和功率整流單元形成1對1的工作模式。
[0056] 在本實用新型的又一個實施例中，本實用新型的同步發電機的勵磁裝置還包括： 備用微機勵磁控制器BEC和第二功率整流單元，其中，備用微機勵磁控制器與整流橋和同 步變壓器，第二功率整流單元與備用微機勵磁控制器相連。主微機勵磁控制器AEC輸出的 脈衝信號，經過其內部的脈衝放大單元放大後用於控制第一功率整流單元。備用微機勵磁 控制器BEC輸出的脈衝信號，經過其內部的脈衝放大單元放大後用於控制第二功率整流單 J Li 〇
[0057] 需要說明的是，第一和第二功率整流單元均採用模塊化設計，利用散熱器和風機 散熱，運行噪音小，維護方便，並且大大提高了勵磁裝置的結構利用空間。
[0058] 本實用新型的同步發電機的勵磁裝置的外圍配以大規模的可編程邏輯器件現場 可編程門陣列FPGA、複雜可編程邏輯器件CPLD作為輔助元件，將控制系統基本縮小為一 個片上系統，從而大大提高了系統的可靠性，實現全交流採樣技術，勵磁裝置的操作邏輯電 路，機械或電子的電壓整定機構都可以簡化或取消。
[0059] 根據本實用新型實施例的同步發電機的勵磁裝置，採用數位訊號處理DSP晶片作 為勵磁裝置的主控單元來實現相關的主控功能，利用DSP晶片具有的處理速度和響應快、 集中化控制等特點，可以提高勵磁裝置的響應速度、計算速度、抗電磁幹擾和可靠性。其中， 本實用新型通過精心的設計，合理的處理接地、濾波、屏蔽等方面的細節，使得勵磁裝置的 抗幹擾能力達到嚴酷等級三級以上的標準。
[0060] 並且，採用單獨的DSP晶片作為主控單元，大大簡化了電路結構，進而提高了電路 的穩定性，簡化了維修方法。並且，本實用新型的同步發電機的勵磁裝置通過設置人機界面 顯示單元，提供優越的人機操作界面，提高了用戶操作的便利性。
[0061] 本實用新型還提出一種同步發電機設備，該同步發電機設備包括同步發電機和本 實用新型上述實施例提供的同步發電機的勵磁裝置，其中，同步發電機的勵磁裝置的信號 隔離採樣單元與發電機電流測量裝置和發電機電壓測量裝置相連，發電機電流測量裝置和 發電機電壓測量裝置連接至同步發電機。
[0062] 根據本實用新型實施例的同步發電機設備，採用數位訊號處理DSP晶片作為勵磁 裝置的主控單元來實現相關的主控功能，利用DSP晶片具有的處理速度和響應快、集中化 控制等特點，可以提高勵磁裝置的響應速度、計算速度、抗電磁幹擾和可靠性。其中，本實用 新型通過精心的設計，合理的處理接地、濾波、屏蔽等方面的細節，使得勵磁裝置的抗幹擾 能力達到嚴酷等級三級以上的標準。
[0063] 並且，採用單獨的DSP晶片作為主控單元，大大簡化了電路結構，進而提高了電路 的穩定性，簡化了維修方法。並且，本實用新型的同步發電機的勵磁裝置通過設置人機界面 顯示單元，提供優越的人機操作界面，提高了用戶操作的便利性。
[0064] 在本說明書的描述中，參考術語"一個實施例"、"一些實施例"、"示例"、"具體示 例"、或"一些示例"等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特 點包含於本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表 述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在 任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。
[0065] 儘管上面已經示出和描述了本實用新型的實施例，可以理解的是，上述實施例是 示例性的，不能理解為對本實用新型的限制，本領域的普通技術人員在不脫離本實用新型 的原理和宗旨的情況下在本實用新型的範圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和 變型。本實用新型的範圍由所附權利要求極其等同限定。
【權利要求】
1. 一種同步發電機的勵磁裝置，其特徵在於，包括：電源變壓器、整流橋、同步變壓器、 勵磁變壓器、起勵單元、滅磁和過電壓保護單元、主微機勵磁控制器、第一功率整流單元和 櫃體，其中，所述電源變壓器的一端與所述第一功率整流單元相連，所述電源變壓器的另一 端與所述整流橋的一端相連，所述整流橋的另一端與所述主微機勵磁控制器相連，所述同 步變壓器的一端與所述第一功率整流單元相連，所述同步變壓器的另一端與所述主微機勵 磁控制器相連，所述勵磁變壓器的初級接溫度保護電路，次級輸出工作電源，所述起勵單元 接入廠用直流電，所述滅磁和過電壓保護單元接所述起勵單元， 所述主微機勵磁控制器包括：CPU主控單元、開關電源單元、開關量輸入輸出單元、繼 電器輸出單元、信號隔離採樣單元、脈衝放大單元和人機界面顯示單元，其中，所述CPU主 控單元採用數位訊號處理DSP晶片， 所述開關電源單元的輸入端與所述整流橋相連，所述開關電源單元的輸出端與所述 CPU主控單元、所述開關量輸入輸出單元、所述繼電器輸出單元和所述脈衝放大單元相連， 其中，所述開關電源單元包括：提供操作電壓的第一開關電源子單元和提供工作電壓的第 二開關電源子單元； 所述信號隔離採樣單元與發電機電流測量裝置、發電機電壓測量裝置、所述同步變壓 器和所述CPU主控單元相連以對發電機電壓信號、發電機電流信號、勵磁電流信號和同步 電壓信號進行隔離，所述發電機電流測量裝置和所述發電機電壓測量裝置連接至所述同步 發電機； 所述開關量輸入輸出單元與所述第一開關電源子單元和所述CPU主控單元相連； 所述繼電器輸出單元與所述第一開關電源子單元相連，其中所述繼電器輸出單元包括 有信號指示燈； 所述脈衝放大單元與所述第一開關電源子單元和所述CPU主控單元相連； 所述人機界面顯示單元與所述CPU主控單元相連； 其中，所述第一功率整流單元分別與所述脈衝放大單元和所述起勵單元相連，並且所 述電源變壓器、整流橋、同步變壓器、勵磁變壓器、起勵單元、滅磁和過電壓保護單元、主微 機勵磁控制器、第一功率整流單元位於所述櫃體內，其中所述人機界面顯示單元安裝於所 述櫃體的表面。
2. 如權利要求1所述的同步發電機的勵磁裝置，其特徵在於，所述開關量輸入輸出單 元採用光耦隔離式。
3. 如權利要求1或2所述的同步發電機的勵磁裝置，其特徵在於，所述開關量輸入輸出 單元包括電源檢測電路，所述電源檢測電路與所述第一開關電源子單元相連。
4. 如權利要求1所述的同步發電機的勵磁裝置，其特徵在於，所述人機界面顯示單元 包括觸控螢幕。
5. 如權利要求1所述的同步發電機的勵磁裝置，其特徵在於，還包括：通訊接口和網 絡接口，其中，所述通訊接口和網絡接口的類型至少為以下一種：USB接口、乙太網接口、 RS232 接口、RS485 接口 /RS422 接口、高速現場總線 CANBUS、TCP/IP 接口、MODEM 接口。
6. 如權利要求1所述的同步發電機的勵磁裝置，其特徵在於，所述第一功率整流單元 包括散熱裝置，所述散熱裝置包括散熱器和風機。
7. 如權利要求1所述的同步發電機的勵磁裝置，其特徵在於，還包括：備用微機勵磁控 制器，所述備用微機勵磁控制器與所述整流橋、所述同步變壓器和所述第一功率整流單元 相連。
8. 如權利要求1所述的同步發電機的勵磁裝置，其特徵在於，還包括： 備用微機勵磁控制器，所述備用微機勵磁控制器與所述整流橋和所述同步變壓器； 第二功率整流單元，所述第二功率整流單元與所述備用微機勵磁控制器相連。
9. 一種同步發電機設備，其特徵在於，包括： 同步發電機； 權利要求1-8任一項所述的同步發電機的勵磁裝置，所述同步發電機的勵磁裝置的信 號隔離採樣單元與發電機電流測量裝置和發電機電壓測量裝置相連，所述發電機電流測量 裝置和所述發電機電壓測量裝置連接至所述同步發電機。
【文檔編號】H02K19/38GK203850993SQ201420255858
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年5月19日 優先權日:2014年5月19日
【發明者】李強 申請人:北京銘瑞欣科控制技術有限公司