【正文】 部分習(xí)題 ? ？ ? ？ ? ？ ? ？ ? ？ ? ？ ? ？ ? ？ 部分習(xí)題 ? ？ ? ？ 。通過對當(dāng)前國內(nèi)勵磁控制系統(tǒng)的應(yīng)用狀況以及大量實例的解剖分析，指出了老式勵磁裝置所存在的缺陷，并提出了新的設(shè)計方案，在此基礎(chǔ)上開發(fā)研制的 LZK3型同步電機勵磁裝置具有一系列顯著的特點，主電路設(shè)計新潁、簡潔、實用，控制系統(tǒng)以微處理器為核心，采用波形特征分析方法實現(xiàn)了勵磁、保護(hù)、故障報警等核心功能，同時為適應(yīng)當(dāng)前控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，在可靠性、智能化、網(wǎng)絡(luò)化等方面進(jìn)行了功能擴展。 ? 雙控制系統(tǒng)示意圖見下頁： 由此可見 LZK3型勵磁控制系統(tǒng)是適應(yīng)當(dāng)前控制系統(tǒng)發(fā)展趨勢要求，具有先進(jìn)完善的技術(shù)性能。所采集的數(shù)據(jù)每 10秒一次在 RAM中刷新，當(dāng)控制器發(fā)出行車命令或檢測到掉電狀態(tài)時，自動將當(dāng)前 10秒的數(shù)據(jù)保存在板上的 CF卡中。該板卡上采用了 MSP430單片 DSP組成一獨立系統(tǒng)，而不影響主控制器的運行。觸屏電腦有自己的操作系統(tǒng)，它是一個完全的智能化單元，因此除了人機接口外，還可作智能化的管理，記錄信息等作用，而且它不依賴于下位的控制器。在主畫面上可在不同運行方式之間直接切換（電壓方式、電流方式、角度方式、恒功率因數(shù)方式）；在某一運行方式下還可對設(shè)定值實時設(shè)置，設(shè)置方式采用“ +”“”鍵方式，從而避免采用數(shù)字設(shè)定的躍變和波動。觸摸式電腦的操作界面是采用 EVC（嵌入式 VC）語言在 WindowsCE(windows的嵌入式操作系統(tǒng) )環(huán)境下開發(fā)的程序代碼效率高。 ? 4：勵磁系統(tǒng)的人機界面采用觸摸式平板電腦，作為雙控制器的上位機可分別切換與主、從控制器通訊，采用 Modbus協(xié)議及 RS485口。 2：控制器采用了模塊化的結(jié)構(gòu)，各功能板相對獨立，易于檢查及維修。雙機之間，當(dāng)主機故障時能做到真正無擾動切換到備機工作。 雙控制系統(tǒng)功能特點 ? 1：安全冗余的雙控制器，雙機之間采用同步串行通訊方式，自動進(jìn)行數(shù)據(jù)的實時傳遞和狀態(tài)檢測。電機的恒功率因數(shù)運行對節(jié)能增效具有十分重大的意義。在工控運行當(dāng)中，用戶可以根據(jù)該項功能選擇合適的方式運行，以滿足不同的現(xiàn)場要求。一旦出現(xiàn)KQ導(dǎo)通后，直流電壓降落在滅磁電阻上，裝置內(nèi)繼電器RFJ線圈得電吸合，其接點信號通過變換、光隔輸入微處理器控制系統(tǒng)，系統(tǒng)接收到 KQ導(dǎo)通信號（即 RFJ接點信號）后，對于因過電壓引起的導(dǎo)通，控制系統(tǒng)指令其過電壓消失后自動關(guān)斷；對因電壓設(shè)定值太低造成的 KQ誤導(dǎo)通、或?qū)ê箨P(guān)不斷，系統(tǒng)指令控制報警繼電器閉合，接通報警回路，發(fā)出聲光信號，并在液晶顯示屏上留有“報警”、“滅磁電路誤通”漢字指示。 ZQKQRF5 826L Z JSAD Z 2R3D W 2R4K C 6 ( R F J )R6 R2 R1D 1K C 6 ( R F J )D Z 1R8 R7R9R 1 01094U f17K Q JDW 1D W 3D Z 3 D Z 4 D Z 5圖 4 ＫＱ控制及誤導(dǎo)通檢測、 勵磁電壓信號變換 ZQKQRF5 826L Z JSAD Z 2R3D W 2R4K C 6 ( R F J )R6 R2 R1D 1K C 6 ( R F J )D Z 1R8 R7R9R 1 01094U f17K Q JDW 1D W 3D Z 3 D Z 4 D Z 5? （ 2） KQ可控硅誤導(dǎo)通檢測控制環(huán)節(jié)： ? 為避免 KQ可控硅因為電壓設(shè)定值太低或開通后關(guān)不斷，造成滅磁電阻 RF長時間通電而過熱。 ttttUfUfUfUf( a ) 正常( d ) 失控( c ) 缺相( b ) 正常勵磁電壓波形 ? 失控或缺相報警，基本原理是利用電機進(jìn)入同步后的正常運行狀態(tài)下，直流勵磁電壓波形為圖 3（ a）、（ b）所示波形，但若出現(xiàn)圖 3（ c）、或（ d）波形時，說明勵磁裝置在“缺相”或“失控”狀態(tài)下運行。三相可控硅導(dǎo)通角一致。 ? 運行參數(shù)的現(xiàn)場設(shè)定重組功能及遠(yuǎn)程設(shè)定功能。 ? 遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)，實時數(shù)據(jù)瀏覽，實時遠(yuǎn)程控制。 ? 集成化，小型化，模塊化，智能化。 ? （ 7）對運行狀態(tài)信號采用特征分析方法，由軟件智能識別電機啟動，滑差捕捉，失步處理，缺相、失控報警等。 為了保證系統(tǒng)高效可靠工作，在控制系統(tǒng)設(shè)計中采用了如下技術(shù)： ? （ 5）在線參數(shù)修改， EEPROM存儲，存儲參數(shù)設(shè)置校驗碼，保證參數(shù)的完整正確。 ? （ 3）具有漢字提示和系統(tǒng)狀態(tài)顯示，全中文人機界面。SCI 顯 示 為了保證系統(tǒng)高效可靠工作，在控制系統(tǒng)設(shè)計中采用了如下技術(shù)： ? （ 1）控制系統(tǒng)核心為高集成度微控制器。 ? 停機時序控制。 ? 實時運行控制。 LZK3型勵磁控制系統(tǒng) 控制系統(tǒng)特點： ? LZK3型勵磁控制系統(tǒng)是以微處理器為核心的控制邏輯，實現(xiàn)了勵磁控制系統(tǒng)的所有邏輯功能： ? 電機運行狀態(tài)檢測。 ? 目前勵磁系統(tǒng)常見的控制手段有：用 PLC實現(xiàn)勵磁裝置的綜合控制、用工控機實現(xiàn)勵磁裝置的綜合控制、用單片機實現(xiàn)勵磁裝置的綜合控制。電機將依靠此整步力矩，利用準(zhǔn)角和強勵的作用，將電機轉(zhuǎn)子拉入同步。 四： 與再整步轉(zhuǎn)矩有關(guān) 整步轉(zhuǎn)矩即同步振蕩轉(zhuǎn)矩，在電機失步后的異步驅(qū)動階段。如往復(fù)式壓縮機； 。 三： 與電機所帶負(fù)載性質(zhì)有關(guān) 。 圖 412 失勵失步波形圖 ? 失勵失步波形特點： 感應(yīng)交變電流將以時間 T為軸線，正負(fù)交變； 圖 413 帶勵失步波形圖 2 ? 帶勵失步波形特點： 這一交變分量與直流勵磁電流相疊加形成脈動電流 ； 圖 414 轉(zhuǎn)子斷條波形 轉(zhuǎn)子斷條波形特點 ： 檢測不到電流波形 If T 圖 416 振蕩波形圖 振蕩波形特點 ： 電機正常運行中發(fā)生同步振蕩時，在原有的直流勵磁電流上疊加的交流感應(yīng)電流分量具有迅速衰減的特點 AIUNGJ延時環(huán)節(jié) DPJ CYJ 訊 號 變換環(huán)節(jié) 出口繼電器 電源側(cè)保護(hù)出口繼電器聯(lián)動信號 保護(hù)出口信號 AIAIIU圖（ 417）斷電檢測 ? 斷點失步保護(hù)裝置是用用低頻繼電器 DPJ和功率方向繼電器 (逆功率繼電器 )NGJ并聯(lián) ,并以二路電源同名相電壓相位差原理構(gòu)成的繼電器 CYJ作為閉鎖環(huán)節(jié)，組成斷電失步保護(hù)。很明顯保護(hù)存在死區(qū)。 西門子公司采用了在轉(zhuǎn)子回路加互感器的方式 互感器? 說明書中強調(diào)在滑差大于 3%時能可靠動作。 1處：為安全區(qū)域，不受沖擊； 3處：沖擊力矩最大； 4處：沖擊電流很大； 2和 5處：為受損傷區(qū)域； 非同期沖擊 1 2 3 4 5 圖 49 采用降壓加延時繼電器保護(hù)非同期沖擊 T 只有異步電機 同步電機 U 0 ?1 采用低電壓加延時來防止自動重合閘引起的非同期沖擊可靠性差 ? 這種從原理上分析，如圖（ 49）當(dāng)電壓降到 40%的時候，時間太長，特別是當(dāng)單機或是機組容量大時，時間會更長，而當(dāng)時間越長電機轉(zhuǎn)速越低，此時投入電壓，相當(dāng)于大電機或整個機群重啟動，同樣會造成過流跳閘，起不到提高供電可靠性的作用?？煽毓璧拈_通角度也相應(yīng)增大，從而使勵磁電壓提高，也因而母線電壓幅值進(jìn)一步提高。很明顯在只有同步電動機的電網(wǎng)中，斷電失步后，電壓衰減比只有異步電機的電