[实用新型]发电机静止励磁系统同步信号检测装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种发电机静止励磁系统同步信号检测装置，可应用于励磁系统中，也可扩展到变频控制系统。

背景技术：

发电机静止励磁可控硅整流系统中，同步信号准确、稳定、可靠是整个系统安全稳定运行的关键。同步错误或同步信号受到较强干扰，整流系统将产生不可预料的后果。国内传统发电机静态励磁系统多采用同步信号变压器进行励磁系统阳极电压同步信号高低压变换和隔离，但同步信号变压器体积大，造价高，维护和更换麻烦。且同步信号变压器工作频率受铁芯限制，工作频率过高或过低都会使变压器急剧升温。对于励磁设计人员，不同项目的励磁系统阳极电压不同，需要对励磁系统同步信号变压器进行重新设计和计算，不仅耗费了设计人员大量的时间，而且也增加了励磁设备的成本。所以设计出使用方便、运行稳定可靠、互换性强，适用于各种阳极电压等级的同步信号检测装置已成为迫切需要。

发明内容：

发电机静态励磁系统可控硅移相触发控制装置中,其输出电压、功率的改变是通过改变可控硅的控制角来实现的。为满足可控硅的导通条件，并正确计算控制角,必须获得可控硅阳极电压由负变正时的过零点信号,以此作为满足可控硅的触发导通条件和计算控制角的基准点,这一信号通常称为同步信号。同步信号电路除了满足上述基本要求外,还有电源隔离和相位匹配功能。

本实用新型的目的是设计一种不使用同步信号变压器，且结构简单、安装方便、抗干扰和耐压能力强、输入电压等级可根据阳极电压进行调节的同步信号检测装置。技术方案为：由高阻抗分压器电路(1)、三相序至六相序转换电路(2)、二阶相位匹配低通滤波器电路(3)组成，高阻抗分压器电路(1)将励磁变二次侧接入的三相高压阳极同步信号转换为三相低压同步信号，三相低压同步信号输入三相序至六相序转换电路(2)，此转换电路将Ua、Ub、Uc三相序转换为Uab、Uac、Ubc、Uba、Uca、Ucb六相序低压同步信号输出，二阶相位匹配低通滤波器电路(3)将输入的六相序低压同步信号进行滤波，滤除因可控硅整流引起的高频谐波干扰信号，且每一相相位滞后精确到60°，将滤波后的六相序低压同步信号输入过零比较器电路，过零比较器电路将六相序低压同步信号在过零点处整形成±15V的方波信号，供发电机静态励磁系统控制器板卡使用。

高阻抗输入同步电压信号测量、相位转换和相位匹配低通滤波器的设计。

技术效果：

该发电机静止励磁系统同步信号检测装置电路设计简洁，可靠。解决了传统同步信号变压器进行励磁系统阳极电压同步信号采集的缺点，同时此检测装置电路可适用于各种阳极电压等级，大大方便了励磁系统设计、调试和维护。

本实用新型利用新设计思路，新工艺和新器件，将传统同步变压器用新型同步信号检测电路装置替代。去掉了同步变压器,降低了成本,提高了可靠性由于电路直接采用高阻抗分压电路,因而同步信号具有较高的精度，且该电路可接入的励磁系统阳极电压等级调节灵活,使用方便,互换性强,可广泛用于可控硅触发电路中。

工作原理：

本实用新型电路是一种适用于发电机静止励磁系统可控硅触发的同步信号检测装置。励磁变二次侧三相阳极电压和直流DC±15V工作电源接入同步信号检测电路，同步信号检测电路将高电平电压信号转换成低电平电压信号，同时将低电平电压信号限幅，防止输入电压过高损坏电路元件。之后将三相序低电平电压信号转换成六相序电压信号，再经过二阶相位匹配低通滤波器和过零比较器电路整形，输出正负15V的方波信号给励磁控制器板卡。励磁控制器根据检测的同步信号触发可控硅，可控硅整流装置即可正常工作。同步信号检测装置电路主要功能不但满足了可控硅整流装置的触发导通条件和计算控制角基准点的基本要求外,而且实现了电源隔离和相位匹配功能,前者实现主电路电源和控制电源间的隔离,后者实现同步信号与主电路间的匹配。

附图说明：

图1励磁系统新型同步信号检测装置原理图

具体实施方式：

本实用新型的技术方案如图1所示，由高阻抗分压器电路1，三相序至六相序转换电路2，二阶相位匹配低通滤波器3组成。各组成部分的功能详述如下。

高阻抗分压器电路1是由兆欧姆级电阻组成，用于从励磁系统三相阳极电压中提取同步信号，并进行降压处理。三相阳极输入电压分别被高阻抗分压器电路中三相星接的串联电阻分压，分压器串联的兆欧姆级电阻可根据励磁系统主回路交流侧输入的阳极电压进行调整。电压等级越高所需要串联的兆欧级电阻越多。