用于同步电动机励磁控制的控制板中，所述输入接口包括一同步信号采集电路和一电信号输入接口 ；
[0046]所述同步信号采集电路的输入端与外部电路连接，其输出端与所述第一外接电路2的输入端电连接；所述同步信号采集电路采集捕获外部电路中的电信号，并采用同步变压器，经过将与主电路相连接的220V/12V变压器经过信号滤波后变成方波信号，并将所述正弦波电信号转变成方波信号，并输出所述方波信号；
[0047]所述电信号输入接口是一电信号开入量输入接口，所述电信号输入接口的输出端与所述第一外接电路2的输入端电连接。
[0048]所述控制板中含有16路开关量输入信号，输入信号采用TLP521实现内外电路的电气隔离，并进行上拉设计。
[0049]开关量输出电路，本CPU电路中含有8路开关量输出信号，采用TLP627进行内外电路的电气隔离，采用集电极开路的达林顿输出，可以直接推动小型中间继电器，继电器的一端接24V电源正，另一端接光親的输出。
[0050]所述的用于同步电动机励磁控制的控制板中，所述磁隔离型RS485收发器为AMD2587E。
[0051]所述ADM2582E/ADM2587E包含一个集成式隔离DC/DC电源，不再需要外部隔离电源模块，是带隔离的增强型RS-485收发器，M2582E/ADM2587E是具备±15kV ESD保护功能的完全集成式隔离数据收发器，适合用于多点传输线路上的高速通信应用。它采用ADI公司的isoPowerTM技术，在单个封装内集成了一个三通道隔离器、一个三态差分线路驱动器、一个差分输入接收机和一个isoPowerTM DC/DC转换器，其内部框图如图所示，该器件采用5V或3.3V单电源供电，从而实现了完全隔离的RS-485解决方案。ADM2587E驱动器带有一个高电平有效使能电路，并且还提供一个高电平接收机有效禁用电路，可使接收机输出进入高阻抗状态。ADM2587E与其它RS-485接口芯片相比，集成了磁隔离技术和DC/DC电源，是一个真正意义上的单芯片RS-485集成芯片，大大的减少了 PCB板面积。
[0052]所述的用于同步电动机励磁控制的控制板中，所述第二外接电路3其输出端电连接一高速光親器。
[0053]本实用新型以196单片机和PSD系列外围为核心的控制板，总结了以前同步励磁装置的先进特点，设计完成了以此超大规模集成电路为核心的控制板卡来代替模拟和集成度较低数字芯片控制电路的同步电机的励磁装置。采用标准的CMOS工艺微控制器80C196和可编程系统器件PSD为核心，完成模拟量采集、高速输出口的PWM控制、同步信号的监视、晶闸管的监视、励磁系统开入量和开出量的监视和与上位机通讯采用ADI公司的磁隔离单芯片。
[0054]本实用新型采用插件式的板卡方式，两套采用冗余设计可方便的在系统运行时更换。本控制插件多用于石油化工、钢铁等领域的各种类型同步电动机，通过采用此种设计简化了硬件电路采用的芯片种类提高设备的可靠性和使用寿命降低生产成本和差旅费用，便于工程技术人员快速定位设备的故障类型，保持设备的连续运行，提高工厂设备运行效率，减少无功补偿电容器的使用。本实用新型的完成对企业连续产生、设备节能等方面创造了较大的经济效益。
[0055]同步电动机励磁装置CPU电路板设计采用CMOS工艺的微控制器80C196和可编程的PSD双芯片控制，外围电路包括磁隔离通讯电路，脉冲输出电流，模拟量检测电路，为了减少外界信号的干扰和系统的安全，输入和输出信号均使用光隔离。为了避免出现接点输入情况下的不稳定状态，将输入点通过电阻进行上拉，可以有效的抑制空间干扰。模拟量输入信号进行钳位，并采用TI公司生产的TL7726芯片进行负电压精密保护，以防止损坏CPU的模拟量接口。以往的通讯隔离多数采用隔离模块电源加光耦的模式进行隔离，此种方式使用的芯片多且功耗大，现采用ADI公司的AMD2587E型号的磁隔离485通讯芯片，其中内部包含隔离电源的单芯片，极大的提高可靠性和降低设备的系统功耗。
[0056]尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
【主权项】
1.一种用于同步电动机励磁控制的控制板，其特征在于，包括: 输入接口，获取并输出电信号； 第一外接电路，其输入端与所述输入接口的输出端电连接；所述第一外接电路包括一钳位电路，所述钳位电路稳定所述电信号； 第二外接电路，其输入端口与所述第一外接电路的输出端口电连接；所述第二外接电路变换所述电信号为高频脉冲，并将所述高频脉冲输送至微处理器； 所述微处理器，所述微处理器其输入端与所述第二外接电路的输出端电连接；所述微处理器包括一 PWM驱动电路，所述高频脉冲信号从所述PWM驱动电路的输入端输入，并从所述PWM驱动电路的输出端输出PWM波； 其中，所述微处理器组线连接一通讯模块，所述通讯模块包括一 RS485通讯芯片和一磁隔离型RS485收发器。
2.如权利要求1所述的用于同步电动机励磁控制的控制板，其特征在于，所述微处理器组线连接一可编程逻辑芯片，所述可编程逻辑芯片采用PSD芯片。
3.如权利要求2所述的用于同步电动机励磁控制的控制板，其特征在于，所述第一外接电路串联一 BAT54S 二极管。
4.如权利要求3所述的用于同步电动机励磁控制的控制板，还包括一监控电路； 所述监控电路包括一信号检测电路和一复位电路；所述信号检测电路的输入端与所述微处理器的输出端电连接，所述信号检测电路的输出端与所述复位电路的输入端电连接，所述复位电路的输出端与所述微处理器的一输入端电连接； 所述信号检测检测到所述微处理器处于死机状态，则向所述复位电路发送复位电信号；所述复位电路向所述微处理器发送复位电频信号。
5.如权利要求4所述的用于同步电动机励磁控制的控制板，其特征在于，所述微处理器还包括一看门狗计时电路； 所述微处理器的一输出端与所述看门狗计时电路的输入端电连接，所述看门狗计时电路的输出端与所述微处理器的一输入端电连接； 所述微处理器的输出端向所述看门狗计时电路的输入点发送低于额定电压信号，所述看门狗计时电路的输出端则向所述微处理器的复位电路的输入端发送复位信号。
6.如权利要求5所述的用于同步电动机励磁控制的控制板，还包括一存储器扩展电路； 所述存储器扩展电路并联在所述PSD芯片上，所述存储器扩展电路为一外接24C64。
7.如权利要求1所述的用于同步电动机励磁控制的控制板，其特征在于，所述输入接口包括一同步信号采集电路和一电信号输入接口； 所述同步信号采集电路的输入端与外部电路连接，其输出端与所述第一外接电路的输入端电连接；所述同步信号采集电路采集捕获外部电路中正弦波电信号，并将所述正弦波电信号转变成方波信号，并输出所述方波信号； 所述电信号输入接口是一电信号开入量输入接口，所述电信号输入接口的输出端与所述第一外接电路的输入端电连接。
8.如权利要求1所述的用于同步电动机励磁控制的控制板，其特征在于，所述磁隔离型RS485收发器为AMD2587E。
9.如权利要求1所述的用于同步电动机励磁控制的控制板，其特征在于，所述第二外接电路其输出端电连接一高速光耦器。
【专利摘要】本实用新型提供一种用于同步电动机励磁控制的控制板，包括：输入接口，获取并输出电信号；第一外接电路，其输入端与所述输入接口的输出端电连接；所述第一外接电路包括一钳位电路；第二外接电路，其输入端口与所述第一外接电路的输出端口电连接；所述第二外接电路变换所述稳电信号为高频脉冲，并将所述高频脉冲输送至微处理器；所述微处理器，所述微处理器其输入端与所述第二外接电路的输出端电连接；所述微处理器包括一PWM驱动电路，所述PWM驱动电路的输出端输出PWM波。本实用新型提供一种用于同步电动机励磁控制的控制板，利用超大规模集成电路为核心的控制板来代替模拟和集成度较低数字芯片控制电路的同步电机的励磁装置。
【IPC分类】H02P6-00
【公开号】CN204334390
【申请号】CN201420856722
【发明人】杨刚强, 高卫民
【申请人】中国核工业电机运行技术开发有限公司
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2014年12月30日