专利名称：发电机的励磁装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种发电机，更具体地说涉及一种发电机的励磁装置。
背景技术：
发电机，尤其是联网的大型发电机(包括水电、火电、风电、核电等)，其运转的连续性和可靠性直接影响众多用户的利益。而发电机励磁装置性能的好坏，直接影响发电机的运行。如果保护措施不完善，将导致发电机停机、造成电压输出的中断，甚至会造成发电机的永久性损坏等更严重的后果，严重影响发电的正常进行。发电机的励磁线圈的电压输入是由发电机励磁控制装置控制的，所以发电机励磁控制装置很大程度上决定了发电机的性能及其应用效果，是发电机的重要部件。目前，发电机励磁控制器通常采用全硬件化的励磁柜，这种励磁柜的缺陷较多，比如采用电位器作为调整电流、电压的元件，其控制的连续性、稳定性和可靠性都较差，精度也比较差，而且所需元件数量多、结构复杂，占用体积大；缺相检测采用在快熔管两端安装自动开关的方式，在快熔管熔丝烧断后自动接通自动开关，并输出缺相信号，其缺点是只能检测快熔管熔丝烧断引起的缺相，不能检测其它原因(如可控硅及脉冲输出部件损坏)引起的缺相。因此现有的传统励磁柜难以适应现代化的发电机组。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种发电机的励磁装置，这种发电机的励磁装置体积小、控制精确好、性能比较稳定。采用的技术方案如下一种发电机的励磁装置，包括功率单元和励磁调节电路，所述励磁调节电路包括移相触发单元、输入信号处理单元、电流电压处理单元、操作及保护信号处理单元、电源单元、CPU单元，其特征在于所述CPU单元的各电源输入端分别连接电源单元的各直流电源输出端，所述移相触发单元的信号端连接CPU单元的第一信号端，输入信号处理单元的信号端连接CPU单元的第二信号端，电流电压处理单元的信号端连接CPU单元的第三信号端， 操作及保护信号处理单元的信号端连接CPU单元的第四信号端。所述CPU单元对各种输入的信号进行处理。首先，是对输入的机端电压信号进行PID运算，然后根据运算结果输出移相触发脉冲，调节励磁电流。在运算处理时，根据控制的需要，可以实现有差调节、无差调节、恒功率因数调节、恒无功调节等，还可以实现电网电压跟踪等功能。其次是信号监控， CPU单元监测信号包括频率、电压、电流、温度等，与预先设定的设定值比较后，根据实际情况选择是否输出报警保护信号，从而实现过励限制、欠励限制、强励限制、空载过电压保护、 空载低频保护、温度监测、触发脉冲监测等功能。由于采用了 CPU单元进行控制，因此不用电位器作调整，并且控制更加精确、稳定、可靠，适应性也更强，同时节省了大量元器件，既使整个产品显得简单、明了，节省了大量体积，又能避免元器件过多造成的高故障率及不易更改性。一种较优的方案，所述励磁调节电路还包括显示装置、缺相检测装置，缺相检测装置的信号输入端与励磁电压输出端连接，缺相检测装置的信号输出端与CPU单元的缺相检测信号输入端连接，CPU单元的显示信号输出端连接显示装置。所述显示装置可以选择指示灯或液晶显示器。所述输入信号处理单元，用于把输入电压信号、电流信号、同步信号、开关信号、温度等模拟信号进行降压、滤波、转换等处理和分离，经过模数转换成标准的数字开关量信号。所述电源单元为控制系统提供电源，包括交流电源、直流电源两组电源，交流电源、直流电源双路并列供电，保证供电的可靠性。电源单元把输入电源转换成5V、12V、24V 等直流电源供控制系统使用。本实用新型对照现有技术的有益效果是，由于采用了 CPU控制，因此控制的连续性、稳定性和可靠性大幅提高，元件数量大幅减少、简化了结构、有效的减少了占用体积；缺相检测装置既能检测到快熔管熔丝烧坏的信号，又能检测到可控硅损坏及脉冲输出部件损坏的信息，并通过显示器反映给操作人员，有利于处理缺相引起的故障问题；调试简单，维护方便，体积小，寿命长。

图1是本实用新型优选实施例的电路原理图；图2是图1所示优选实施例的使用状态电路图；图3是图1所示优选实施例缺相检测装置的电路原理图。
具体实施方式
如图1、2所示，本优选实施例中的发电机的励磁装置，包括功率单元和励磁调节电路，所述励磁调节电路包括移相触发单元、输入信号处理单元、电流电压处理单元、操作及保护信号处理单元、电源单元、CPU单元、显示装置、缺相检测装置。所述CPU单元的各电源输入端分别连接电源单元的各直流电源输出端，所述移相触发单元的信号端连接CPU单元的第一信号端，输入信号处理单元的信号端连接CPU单元的第二信号端，电流电压处理单元的信号端连接CPU单元的第三信号端，操作及保护信号处理单元的信号端连接CPU单元的第四信号端，所述缺相检测装置的信号输入端与励磁电压输出端连接，缺相检测装置的信号输出端与CPU单元的缺相检测信号输入端连接，CPU单元的显示信号输出端连接显示装置。所述显示装置选择液晶显示器。所述CPU单元对各种输入的信号进行处理。首先，是对输入的机端电压信号进行 PID运算，然后根据运算结果输出移相触发脉冲，调节励磁电流。在运算处理时，根据控制的需要，可以实现有差调节、无差调节、恒功率因数调节、恒无功调节等，还可以实现电网电压跟踪等功能。其次是信号监控，CPU单元监测信号包括频率、电压、电流、温度等，与预先设定的设定值比较后，根据实际情况选择是否输出报警保护信号，从而实现过励限制、欠励限制、强励限制、空载过电压保护、空载低频保护、温度监测、触发脉冲监测等功能。所述输入信号处理单元，用于把输入电压信号、电流信号、同步信号、开关信号、温度等模拟信号进行降压、滤波、转换等处理和分离，经过模数转换成标准的数字开关量信号。
4[0018]所述电源单元为控制系统提供电源，包括交流电源、直流电源两组电源，交流电源、直流电源双路并列供电，保证供电的可靠性。电源单元把输入电源转换成5V、12V、24V 等直流电源供控制系统使用。如图3所示，所述缺相检测装置的结构为励磁电压输出端与限流电阻Rll串联连接后再与比较器A的比较电压输入端连接，从串联连接于电源正、负极之间的分压电阻 R12、分压电阻R13的中间引出一个接线端与比较器A的标准电压输入端连接，比较器A的信号输出端与CPU单元的缺相检测信号输入端连接。这种电路结构的缺相检测装置，既能检测到快熔管熔丝烧坏的信号，又能检测到可控硅损坏及脉冲输出部件损坏的信息，并通过液晶显示器反映给操作人员，有利于处理缺相引起的故障问题。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并非用来限定本实用新型的实施范围； 即凡依本实用新型的权利要求范围所做的等同变换，均为本实用新型权利要求范围所覆盖。
权利要求1.一种发电机的励磁装置，包括功率单元和励磁调节电路，所述励磁调节电路包括移相触发单元、输入信号处理单元、电流电压处理单元、操作及保护信号处理单元、电源单元、 CPU单元，其特征在于所述CPU单元的各电源输入端分别连接电源单元的各直流电源输出端，所述移相触发单元的信号端连接CPU单元的第一信号端，输入信号处理单元的信号端连接CPU单元的第二信号端，电流电压处理单元的信号端连接CPU单元的第三信号端，操作及保护信号处理单元的信号端连接CPU单元的第四信号端。
2.如权利要求1所述的发电机的励磁装置，其特征在于所述励磁调节电路还包括显示装置、缺相检测装置，缺相检测装置的信号输入端与励磁电压输出端连接，缺相检测装置的信号输出端与CPU单元的缺相检测信号输入端连接，CPU单元的显示信号输出端连接显示装置。所述显示装置可以选择指示灯或液晶显示器。
3.如权利要求2所述的发电机的励磁装置，其特征在于所述输入信号处理单元，用于把输入电压信号、电流信号、同步信号、开关信号、温度等模拟信号进行降压、滤波、转换等处理和分离，经过模数转换成标准的数字开关量信号。
4.如权利要求3所述的发电机的励磁装置，其特征在于所述电源单元为控制系统提供电源，包括交流电源、直流电源两组电源，所述交流电源、直流电源双路并列供电。
5.如权利要求4所述的发电机的励磁装置，其特征在于所述缺相检测装置的结构为 励磁电压输出端与限流电阻串联连接后再与比较器的比较电压输入端连接，从串联连接于电源正、负极之间的两个分压电阻的中间引出一个接线端与比较器的标准电压输入端连接，比较器的信号输出端与CPU单元的缺相检测信号输入端连接。
专利摘要一种发电机的励磁装置，包括功率单元和励磁调节电路，所述励磁调节电路包括移相触发单元、输入信号处理单元、电流电压处理单元、操作及保护信号处理单元、电源单元、CPU单元，所述CPU单元的各电源输入端分别连接电源单元的各直流电源输出端，所述移相触发单元的信号端连接CPU单元的第一信号端，输入信号处理单元的信号端连接CPU单元的第二信号端，电流电压处理单元的信号端连接CPU单元的第三信号端，操作及保护信号处理单元的信号端连接CPU单元的第四信号端。本实用新型的有益效果是，控制的连续性、稳定性和可靠性大幅提高，元件数量大幅减少、简化了结构、有效的减少了占用体积；调试简单，维护方便，体积小，寿命长。
文档编号G01R31/02GK202168030SQ20112027577
公开日2012年3月14日 申请日期2011年7月30日 优先权日2011年7月30日
发明者陈森阳 申请人:广东金颖电气设备有限公司