勵磁控制器的工作原理:

    一、勵磁裝置主回路部分

    主回路的組成和功能

    裝置主回路完成整流和滅磁兩大功能，系統(tǒng)采用三相全控橋可控硅整流電路，向同步電動機(jī)轉(zhuǎn)子繞組提供直流勵磁電流。滅磁回路由可控硅7、8KGZ與二極管GZ反并聯(lián)組成，實(shí)際上組成為一個大功率電子開關(guān)，完成同步電動機(jī)在異步起動過程中串入起動電阻，起動結(jié)束后自動切除，保證同步電動機(jī)在異步起動期間，轉(zhuǎn)子勵磁繞組既不開路也不短路，從而避免勵磁繞組承受過電壓和過電流。

                                         石家莊勵磁控制器效果圖如圖所示

    二、勵磁裝置控制部分：

    系統(tǒng)控制部分包括S7200PLC、Pro-face觸摸屏、KGLF-2型微機(jī)勵磁控制器三部分組成。 PLC主要完成繼電回路邏輯控制工作方式切換、運(yùn)行時PI調(diào)節(jié)以及對外通訊等工作，Pro-face觸摸屏主要完成系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置和運(yùn)行時故障、工作時間、設(shè)定運(yùn)行參數(shù)信息查詢，Pro-face觸摸屏具有勵磁電流和勵磁電壓錄波曲線信息查看。

    KGLF-2型勵磁控制器里由主機(jī)MC87C51和副機(jī)AT89C51單片機(jī)組成。勵磁控制器主要完成頻率測量及投勵、脈沖形成、故障檢測及處理。

    1、轉(zhuǎn)子感應(yīng)電壓頻率的測量

    同步電動機(jī)起動時, 轉(zhuǎn)子感應(yīng)電壓的頻率隨著轉(zhuǎn)速的上升逐漸下降,同步電動機(jī)一旦起動, 單片機(jī)就立即檢測轉(zhuǎn)子感應(yīng)半個周波的時間, 從20ms開始, 數(shù)碼管記“9”,中間每增加20ms, 數(shù)碼減1, 到200ms時數(shù)碼管顯示“0”。同步電動機(jī)在異步起動過程中，當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速達(dá)到同步轉(zhuǎn)速的90％時，轉(zhuǎn)子感應(yīng)電壓的頻率5Hz，周期0.2s，半周時間為100ms，計(jì)算機(jī)一旦檢測到該值，立即投全壓。投全壓后，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速將繼續(xù)上升，當(dāng)轉(zhuǎn)速增加到同步轉(zhuǎn)速的95％時，轉(zhuǎn)子感應(yīng)電壓的頻率為2.5Hz，周期為0.4s，半周時間為200ms ，計(jì)算機(jī)檢測到此值，迅速進(jìn)入整流程序, 輸出脈沖, 裝置投入勵磁, 同時接通投勵工作指示, 關(guān)掉低壓滅磁并開放失磁保護(hù)和失步保護(hù)等。

    2、脈沖形成

    同步信號Ta、W3 提供正偏移，及勵磁調(diào)節(jié)器的輸出信號Uk,三者通過運(yùn)算放大器綜合處理后作為單片機(jī)外部中斷請求INT0的輸入信號，當(dāng)INT0從1變0時, 單片機(jī)接受中斷, 立即發(fā)出第一組脈沖去觸發(fā)1# 可控硅，同時給6#可控硅補(bǔ)一個脈沖。以后每間隔60°發(fā)下一組脈沖, 觸發(fā)相應(yīng)的可控硅,直至一個周期六組脈沖發(fā)完, 再等待下一次中斷。改變Uk的大小就改變了中斷申請的時刻, 達(dá)到控制角的目的。 為了提高整流電壓波形的對稱度，系統(tǒng)還不斷監(jiān)測電網(wǎng)的頻率，隨時對60°定時進(jìn)行修正，確保整流電壓波形對稱，這樣產(chǎn)生的脈沖精度高, 無需外部調(diào)整, 且穩(wěn)定可靠。

    3、故障保護(hù)

    系統(tǒng)具有進(jìn)線電源空開跳閘、電源掉相、快熔熔斷、欠磁、失步、過流、起動超時等保護(hù)。這些故障主要由輔機(jī)監(jiān)控檢測，一旦確認(rèn)故障發(fā)生，輔機(jī)立即通知主控計(jì)算機(jī)，主機(jī)接收此信號后迅速作出相應(yīng)的故障處理，發(fā)出故障顯示和聲響信號，接通高壓油斷路器分閘回路，同步電動機(jī)緊急停車。同時系統(tǒng)推β逆變運(yùn)行，將勵磁繞組儲存的能量回饋電網(wǎng)，延時5～6s后封鎖脈沖。

    故障發(fā)生后由輔機(jī)記憶故障原因，并顯示故障代碼，以便查詢處理。