专利名称：同步电动机强化同步装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于采用电子技术将同步电动机强行牵入同步运行状态的装置。
一种现有技术是利用转子感应电压信号作为失步保护和失步再整步的控制信号，这种方案对失步的判断会因电动机的转子摇摆而误判，对于滑差很小时的失步，因转子感应量太小而不能作出判断，特别是转子惯量大的电动机尤其是这样。还有一种现有技术是以检测电动机的无功进行失步保护，由于同步电动机无功量少，因而易误判，并且无功信号不能作为失步再整步的信号。
本实用新型的任务是提供一种能够对同步电动机的失步作出即时准确的判断，以实现强化同步的装置。
为实现上述任务，本实用新型以探头测取同步电动机的转子位置信号，并将其经脉冲整形电路整形，同时以电阻器取出电源电压信号，也将其经整形电路整形为方波信号。经整形后的转子位置信号和交流电源信号同时输入状态鉴别电路，得到反映同步电动机的运行是处于电动机状态，还是发电机状态的状态信号，作为实现强化同步的控制信号。整形后的转子位置信号还输入转速鉴别电路，可得到反映转子转速的信号，作为控制状态鉴别电路有无输出的控制信号，以便做到当转子转速高于某值时，强化同步装置进入工作状态。本实用新型能够准确判断同步电动机是运行在电动机状态还是发电机状态，可以以“1”和“0”分别表示不同的运行状态，并在励磁调节中即时准确地给予正常励磁或强行减磁。当电机运行由发电机状态向电动机状态转变时，能适当强励延时，也就是说，在失步的开始，即能采取应有的措施进行强化同步。
与已有技术相比，本实用新型具有下述优点对失步的判断准确即时；对电机运行状态的判断准确明了，不因转子的摇摆而误判，失步与否，界线明确，当失步滑差不大时，失步频率及所处两状态持续时间都可以即时反映出来(如灯、铃等动作)，当电机处在正常的“电动机状态”时，经过附加的电路也可显示功角量；可根据情况进行合理的失步保护或失步再整步。
下面结合实施例对本实用新型作进一步详细的说明。
图1是实施例的电原理图。
图2是图1所示电原理图的部分波形图。
参照图1。本实用新型由信号检测电路(Ⅰ)和信号处理电路(Ⅱ)组成。信号检测电路(Ⅰ)包括探头(1)、脉冲整形电路(2)和交流电压整形电路(3)；信号处理电路(Ⅱ)包括转速鉴别电路(4)、状态鉴别电路(5)。脉冲整形电路(2)可由放大器(F1)、电容器(C1)、电阻器(R1)组成；交流电压整形电路(3)可由电位器(W)、电阻器(R2)组成，放大器(F2)组成，转速鉴别电路(4)可由反相器(YF1)、单稳态电路(6)、以电阻器(R3)和电容器(C3)组成的滤波电路、以及放大器(F3)、电容器(C4)、二极管(D1)、电阻器(R4)组成，其中放大器(F3)的一个输入端接负基准电压V－；状态鉴别电路(5)可由与非门电路(YF2)、(YF5)、(YF6)、单稳态电路(7)、电阻器(R5)(R6)、(R9)、电容器(C4)、(C6)二极管(D2)、(D3)、(D4)、反相器(F4)组成，电阻器(R5)、(R6)的一端接正电压源V＋连接。单稳态电路(6)和(7)可由与非门电路组成，实施例中，单稳态电路(6)由与非门电路(YF7)、(YF8)和决定暂稳时间的电阻器(R7)和电容器(C7)组成，单稳态电路(7)由与非门电路(YF3)、(YF4)和决定暂稳时间的电阻器(R8)和电容器(C8)组成。
下面简述本实用新型的工作原理。由探头(1)测得的转子位置信号，经脉冲整形电路(2)整形为脉冲波，如波形图U2所示；由电动机定子电源电压UA(或UC)和UB之间取出电源电压信号，实施例中是从电位器(W)取出，经放大器(F2)整形为方波，如波形图U3所示，调节电位器(W)能够调整相位，便于与转子位置信号相配合。转子位置脉冲波U2经反相器(YF1)、单稳态电路(6)处理后，再经电阻器(R3)、电容器(C3)滤波，得到与转子转速相对应的电压，经与负基准电压V－相比较，由放大器(F3)鉴别，当转速高于某值时，放大器(F3)输出高电平，去控制状态鉴别电路(5)的输出。电源电压方波U1和转子位置脉冲波U2作为与非门电路(YF2)的两个输入量，其输出量再经单稳态电路(7)得到U3，如波形图所示，U3或为方波或为高高电平，当U3为方波时，正电源V＋经电阻器(R5)在电容器(C4)中充的电，经二极管(D3)放电，使电容器(C4)上的电位达不到高电平，即与非门电路(YF5)的输入为“0”态，故输出为“1”态。这就是说，与非门电路(YF5)的输出或为高电平，或为低电平，这两种状态与电机的两种运行状态相对应。再经受转速鉴别电路(4)控制的与非门电路(YF6)，最终输出与电机运行状态相对应的信号U4，如波形图所示。信号U4经过反相器(F4)再经二极管(D4)、电容器(C6)和电阻器(R9)组成的对负电压直通、而对正电压延时回零的电路，得到作为强化同步的主要控制信号U5。信号U4和信号U5经过功率放大，便可驱动相应的执行器，实现声光指示和实施强化同步。
权利要求1.一种同步电动机强化同步装置。具有信号检测和信号处理电路，其特征在于所说信号检测电路(Ⅰ)包括探头(1)、脉冲整形电路(2)、交流电压整形电路(3)；信号处理电路(Ⅱ)包括转速鉴别电路(4)、状态鉴别电路(5)。
2.如权利要求1所说的同步电动机强化同步装置，其特征在于所说脉冲整形电路(2)由放大器(F1)、电容器(C1)、电阻(R1)组成；交流电压整形电路(3)由电位器(W)、电阻器(R2)，放大器(F2)组成；转速鉴别电路(4)由反相器(YF1)、单稳态电路(6)、以电阻器(R3)和电容器(C3)组成的滤波电路、以及放大器(F3)、电容器(C4)、二极管(D1)和电阻器(R4)组成，放大器(F3)的一输入端接负基准电压V－；状态鉴别电路(5)由与非门电路(YF2)、(YF5)、(YF6)、单稳态电路(7)、电阻器(R5)(R6)、(R9)、电容器(C4)、(C6)二极管(D2)、(D3)、(D4)、反相器(F4)组成，电阻器(R5)、(R6)的一端接正电压源V＋。
3.如权利要求2所说的同步电动机强化同步装置，其特征在于所说单稳态电路(6)由与非门电路(YF7)、(YF8)和决定暂稳时间的电阻器(R7)和电容器(C7)组成，所说单稳态电路(7)由与非门电路(YF3)、(YF4)和决定暂稳时间的电阻器(R8)和电容器(C8)组成。
专利摘要包括由探头(1)、脉冲整形电路(2)、交流电压整形电路(3)组成的信号检测电路(I)和由转速鉴别电路(4)、状态鉴别电路(5)组成的信号处理电路(II)。优点是对失步的判断准确及时；对电机运行状态的判断准确明了，不因转子的摇摆而误判，失步与否，界线明确，当失步滑差不大时，失步频率及所处两状态持续时间都可以即时反映出来；可根据情况进行合理的失步保护或失步再整步。
文档编号H02P1/50GK2141949SQ9224440
公开日1993年9月8日 申请日期1992年12月21日 优先权日1992年12月21日
发明者崔连鉴 申请人:北京重型电机厂