[发明专利]适于控制钛风机转速的控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种适于控制钛风机转速的控制装置及工作方法。

背景技术

目前，我国一些化工厂在氯碱生产中使用钛风机，钛风机在生产过程中必须持续工作；钛风机的持续工作直接影响电网的带负荷能力,并消耗大量的电能，如何使钛风机根据相应的排放气体的浓度调整电机转速是本领域的技术难题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种适于根据气体排放口的气体浓度以控制钛风机转速的控制装置

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种适于控制钛风机转速的控制装置，包括：设于气体排放口的气体浓度传感器，该气体浓度传感器与MCU模块相连，该MCU模块适于控制所述钛风机的电机转速。

进一步，为了对电机工作产生的无功功率进行补偿，提高电网的带载能力，在所述电机的三相电源输入端连接一适于矫正功率因素的链式SVG装置。

所述链式SVG装置包括：

H电桥多联型的多电平逆变器，其由连接于所述三相电源的三相H桥功率模块构成，其中，每相H桥功率模块中增设至少一个备用H电桥单元电路；该多电平逆变器能自动旁路发生故障的Ｈ桥单元电路，以保证H电桥多联型多电平逆变器正常工作，使所述链式SVG装置继续达到矫正功率因素的目的，

自动旁路电路，设于各H电桥单元电路的输出端，且当一H电桥单元电路发生损坏时，将该H电桥单元电路旁路；

采样电路，适于采集所述三相电源的电压和电流的瞬时值；

分相电流独立控制电路，其与所述采样电路相连的适于根据所述三相电源的电压和电流的瞬时值计算出所述脉宽调制电路所需的正弦调制波的调制比M和相位角；

脉宽调制电路，与所述分相电流独立控制电路相连，用于根据所述正弦调制波的调制比M和相位角对各H电桥单元电路之间采用的载波三角波移相SPWM进行控制；即，当损坏的H电桥单元电路旁路后，该脉宽调制电路适于在保持所述采样电路的采样周期不变的基础上，改变该损坏的H电桥单元电路所在的一相H桥功率模块的所述载波三角波移相SPWM的载波频率，以获得与该相H桥功率模块中剩余的H电桥单元电路数量相对应的载波三角波移相SPWM的脉冲调制波形。

进一步，所述分相电流独立控制电路，包括：

锁相环，根据所述三相电源的电压的瞬时值以跟踪所述三相电源的电压相位；

无功电流给定模块，适于根据所述锁相环得出的电压相位计算出该电压相位的余弦量并与一无功电流参考值相乘，以得到实际的无功电流输出；

有功电流给定模块，适于根据所述锁相环得出的电压相位计算出该电压相位的正弦量，同时根据所述各相H桥功率模块的直流侧电容的电压平均值与一直流侧电容的电压参考值相减并经过PI控制后再与所述正弦量相乘，以得到实际的有功电流输出；

瞬时电流跟踪模块，用于先将所述无功电流给定模块和有功电流给定模块输出的电流叠加，然后减去所述三相电源中的瞬时电流，并通过控制器以计算出所述脉宽调制电路所需的正弦调制波的调制比M和相位角。

与现有技术相比，本发明的适于控制钛风机转速的控制装置具有如下优点：（1）利用所述链式SVG装置，矫正由于电机工作造成电网的功率因素下降的问题，提高了变压器的利用率；（2）在所述链式SVG装置中设有备用Ｈ桥单元电路，能再一Ｈ桥单元电路发生故障时，把该故障的Ｈ桥单元电路自动旁路，并且保证H电桥多联型多电平逆变器正常工作，即，矫正电网功率因素；（3）并且在该H桥功率模块发生损坏时，无需停机检修，保证了电网的稳定；（4）脉宽调制电路调节发生损坏的一相H桥功率模块的调制波，有效的避免了谐波产生；（5）通过分相电流独立控制实现了三相电源不平衡输出的补偿问题；（6）通过气体浓度传感器能及时检测气体的排放浓度，以控制钛风机转速，气体浓时，转速快，反之则转速慢；能有效的降低功耗。

本发明还要解决的技术问题是提供一种适于矫正电网功率因素的钛风机转速的控制装置的工作方法。

为了解决上述问题，本发明的控制钛风机转速的控制装置的工作方法，包括：

一种适于链式SVG装置的工作方法，包括：

A：当一H电桥单元电路损坏时，相应的自动旁路电路旁路该H电桥单元电路；

B:所述脉宽调制电路在保持所述采样电路的采样周期不变的基础上，改变所述损坏的H电桥单元电路所在的一相H桥功率模块的所述载波三角波移相SPWM的载波频率，以获得与该相H桥功率模块中剩余的H电桥单元电路数量相对应的载波三角波移相SPWM的脉冲调制波形；