磁控电抗器的控制装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开一种磁控电抗器的控制装置。包括控制板、基板、光纤板和触摸屏；所述的基板、光纤板、触摸屏与控制板通信连接；所述的基板上包括：多路电压信号采集电路、多路电流信号采集电路、信号调理电路、多路开关量输入电路和多路开关量输出电路；所述的控制板包括：控制芯片、A/D、锁相环芯片、第三插件端口连接、第四插件端口和第五插件端口；所述的A/D芯片、锁相环芯片的输入端与第三插件端口连接。与现有技术相比，本实用新型的优点在于：1、控制装置的电路板安装在机箱中，整体结构简单紧凑。2、控制精度高，控制系统运行可靠。3、提供人性化的人机交互界面。
【专利说明】
磁控电抗器的控制装置
技术领域
[0001 ] 本实用新型涉及一种磁控电抗器控制装置。
【背景技术】
[0002]磁控电抗器(magnetically controlled reactors)全称是磁阀式可控电抗器，简称MCR，是一种容量可调的并联电抗器，主要用于电力系统的无功补偿。MCR的基本工作原理是通过改变晶闸管的触发角来改变直流励磁电流的大小，进而控制铁芯的饱和程度，来达到平滑调节电抗，最终实现平滑调节电抗器无功功率的目的。
[0003]1986年，原苏联学者提出了磁阀式可控电抗器的新型结构，从而使得可控电抗器的发展有的突破性进展。新型可控电抗器可以应用于直到1150KV的任何电压等级的电网作为连续可调的无功补偿装置，因而可直接接于超高压线路侧，同时发挥同步补偿机和并联电抗器的作用。相对于晶闸管控制电抗器(TCR)型SVC装置，MCR装置虽然存在响应时间长的不足，但具有成本低、占地小、控制与保护系统简单、维护量小等显著优点。目前，国内也有不少的厂家和研究机构对MCR进行了深入研究，并且已经形成了较为成熟的产品，取得了一些市场业绩。
[0004]目前磁控电抗器的控制装置绝大多数采用单片机作为中央处理器，硬件系统复杂，在快速跟踪及控制精度上都存在一定的弊端。因此研制一种结构简单紧凑、控制精度高，性能可靠的磁控电抗器控制装置是必要的。
【实用新型内容】
[0005]为克服上述缺陷，本实用新型提供一种磁控电抗器的控制装置，控制装置的电路板安装在一个标准的3u机箱中，机箱中的各电路板通过机箱面板上的输入输出接口与外界信号连接。这种结构使磁控电抗器的控制装置整体结构简单紧凑、电磁干扰小，控制精度高，控制系统运行可靠。
[0006]为了达到上述目的，本实用新型的磁控电抗器的控制装置，包括控制板、基板、光纤板和触摸屏;所述的基板、光纤板、触摸屏与控制板通信连接;其中，
[0007]所述的基板上包括:多路电压信号采集电路、多路电流信号采集电路、信号调理电路、多路开关量输入电路和多路开关量输出电路;所述的多路电压信号采集电路、多路电流信号采集电路输出信号到信号调理电路的输入端;所述的信号调理电路的输出端与设置在基板上的第一插件端口连接;所述的多路开关量输入电路和多路开关量输出电路与设置在基板上的第二插件端口连接；
[0008]所述的控制板包括:控制芯片、A/D、锁相环芯片、第三插件端口连接、第四插件端口和第五插件端口；所述的A/D芯片、锁相环芯片的输入端与第三插件端口连接，所述的A/D芯片、锁相环芯片的输出端与控制芯片连接;其中，第三插件端口与基板上的第一插件端口插接，第四插件端口与基板上的第二插件端口插接；
[0009]光纤板，通过第五插件端口与控制芯片连接；
[0010]触摸屏，通过485芯片与控制芯片通信连接。
[0011]较佳的，所述的光纤板包括:三相光纤接收发送端口；用于将控制板与晶闸管驱动之间的电信号转换为光信号，光纤连接光纤板和晶闸管驱动，对控制板和晶闸管驱动之间的信号实施光隔离。
[0012]较佳的，所述的控制板、基板、触控屏和光纤板安装在机箱，机箱中的各电路板通过机箱面板上的输入输出接口与外界信号连接。
[0013]与现有技术相比，本实用新型的优点在于:
[0014]1、控制装置的电路板安装在机箱中，整体结构简单紧凑。
[0015]2、控制精度高，控制系统运行可靠。
[0016]3、提供人性化的人机交互界面。
【附图说明】
[0017]图1是磁控电抗器的控制装置简图；
[0018]图2是磁控电抗器单相绕组结构图；
[0019]图3是基板的结构框图；
[0020]图4是控制板的结构框图；
[0021]图5是光纤板的结构框图；
【具体实施方式】
[0022]下面结合说明书附图对本实用新型做进一步的描述。
[0023]参见图1，所述磁控电抗器的控制装置，包括控制板1、基板2、光纤板3和触摸屏4。其中基板2通过2个96针接插件端口与控制板I相连接，控制板I通过I个96针接插件端口与光纤板3相连接，控制板I通过通信导线与触摸屏4相连接，控制板1、基板2和光纤板3装在一个标准的3u机箱中，机箱中的各电路板通过机箱面板上的输入输出接口与外界信号连接。
[0024]参见图2，所述磁控电抗器单相绕组结构图，单相磁控电抗器的主铁心上装有四个对称分布的绕组，每个绕组具有相同的结构，不同铁心柱的上下绕组交叉相连并接入电网，在每个铁心柱的不同绕组通过晶闸管T1、T2相连，晶闸管T1、T2的方向相反。两个绕组交叉的部分由一个二极管D跨接在一起，它在晶闸管不导通时能够续流，起到半波整流的作用。磁控电抗器通过控制晶闸管Τ1、Τ2的导通角来控制直流助磁的大小，进而改变铁心柱的磁饱和度，磁饱和度是决定电抗值的关键因素，通过控制晶闸管的导通角来调节电抗值。
[0025]参见图3，所述磁控电抗器的控制装置，其基板的结构框图，基板2采集12路模拟量、输入12路开关量和输出12路开关量。其中12路模拟量包括3路系统电压、3路系统总进线电流、3路磁控电抗器输出电流和3路备用的电流，12路模拟量经调理电路处理后传给控制板的2个A/D(ADS8364)芯片进行同步采样，系统电压还经过零比较电路处理后传给控制板的74HC4046进行锁相。96针接插件端口 I连接同步信号和12路模拟量信号，96针接插件端口I与控制板的96针接插件端口 3相连。96针接插件端口 2连接12路开关量输入和12路开关量输出，96针接插件端口 2与控制板的96针接插件端口 4相连。
[0026]参见图4，所述磁控电抗器的控制装置，其控制板的结构框图，控制板I采用FPGA+DSP(TMS320F28335)的方式，其中DSP主要实行磁控电抗器的无功补偿PID控制，接收12路开关量输入信号和输出12路开关量输出信号，并与触摸屏进行通讯。控制板I上的FPGA对两个A/D (ADS8364)进行同步采样控制；对锁相环芯片74HC4046的输出频率进行分频;提供晶闸管触发信号和脉冲封锁信号给光纤板，接收光纤板传来的晶闸管故障信号。控制板的96针接插件端口 3与4联结基板，控制板的96针接插件端口 5与光纤板相连，控制板I通过通信导线与触摸屏4相连接。
[0027]参见图5，所述磁控电抗器的控制装置，其光纤板的结构框图，A相光纤接收发送端口有I个光纤发送端口和I个光纤接收端口，其中光纤发送端口发送A相磁控电抗器晶闸管触发信号，I个光纤接收端口为接收A相晶闸管的故障信号。B相和C相光纤接收发送端口与A相光纤接收发送端口功能相同。96针接插件端口6与控制板的96针接插件端口 5相连。
[0028]以上，仅为本实用新型的较佳实施例，但本实用新型的保护范围并不局限与此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。
【主权项】
1.一种磁控电抗器的控制装置，其特征在于:包括控制板、基板、光纤板和触摸屏;所述的基板、光纤板、触摸屏与控制板通信连接;其中， 所述的基板上包括:多路电压信号采集电路、多路电流信号采集电路、信号调理电路、多路开关量输入电路和多路开关量输出电路;所述的多路电压信号采集电路、多路电流信号采集电路输出信号到信号调理电路的输入端;所述的信号调理电路的输出端与设置在基板上的第一插件端口连接;所述的多路开关量输入电路和多路开关量输出电路与设置在基板上的第二插件端口连接； 所述的控制板包括:控制芯片、A/D、锁相环芯片、第三插件端口连接、第四插件端口和第五插件端口；所述的A/D芯片、锁相环芯片的输入端与第三插件端口连接，所述的A/D芯片、锁相环芯片的输出端与控制芯片连接;其中，第三插件端口与基板上的第一插件端口插接，第四插件端口与基板上的第二插件端口插接； 光纤板，通过第五插件端口与控制芯片连接； 触摸屏，通过485芯片与控制芯片通信连接。2.如权利要求1所述的磁控电抗器的控制装置，其特征在于:所述的光纤板包括:三相光纤接收发送端口；用于将控制板与晶闸管驱动之间的电信号转换为光信号，光纤连接光纤板和晶闸管驱动，对控制板和晶闸管驱动之间的信号实施光隔离。3.如权利要求1所述的磁控电抗器的控制装置，还包括机箱:所述的控制板、基板、触控屏和光纤板安装在机箱，机箱中的各电路板通过机箱面板上的输入输出接口与外界信号连接。
【文档编号】H02P13/00GK205681361SQ201620618760
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月21日 公开号201620618760.3, CN 201620618760, CN 205681361 U, CN 205681361U, CN-U-205681361, CN201620618760, CN201620618760.3, CN205681361 U, CN205681361U
【发明人】姚自立
【申请人】中冶华天南京电气工程技术有限公司