一种同步电动机励磁控制系统、方法及制冷设备技术方案

本发明专利技术公开了一种同步电动机励磁控制系统、方法及制冷设备，直流驱动器、直流操作电源以及主控制器，直流驱动器以及直流操作电源均与主控制器连接，直流驱动器与同步电动机励磁连接，用于向同步电动机提供励磁电流；直流操作电源包括：整流模块、蓄电池以及操作开关，整流模块以及操作开关均与主控制器连接，蓄电池与整流模块并联，整流模块的输入端外接交流市电，整流模块的输出端通过操作开关与同步电动机励磁连接；主控制器用于获取直流驱动器的运行状态，若直流驱动器处于故障状态，则触发操作开关闭合，并关闭直流驱动器，以通过直流操作电源向同步电动机提供励磁电流，该系统能够有效地保证同步电动机励磁不间断供应。有效地保证同步电动机励磁不间断供应。有效地保证同步电动机励磁不间断供应。

【技术实现步骤摘要】
一种同步电动机励磁控制系统、方法及制冷设备


[0001]本专利技术涉及冶金行业
，尤其涉及一种同步电动机励磁控制系统、方法及制冷设备。

技术介绍

[0002]冶金行业的压缩空气用气量大，使用的场合多，并且对压缩空气质量等级要求高。特别在钢铁企业，压缩空气被广泛用作能源介质，例如烧结气力输送、高炉喷吹、连铸蒸汽喷雾冷却、转炉低吹、带钢表面吹凤、工业制氧、气动仪表阀等方面，因此压风系统严格的管理和技术改进要更加注重生产、使用的安全性和稳定性。
[0003]作为大型空压机配套同步电动机拖动系统中重要的控制部分，励磁及其调节功能的稳定性至关重要。如果电机失步停机将引发工艺产线全线连锁停机。例如，深冷制氧工艺空压机压力突然下降，有可能引起分子筛带水、板式换热器进水；压力下降液空打不上去，精馏过程无法继续，导致制氩崩溃，其次是氧氮，严重影响其纯度；空分系统仪表气系统受影响，阀门失控等一系列连锁影响。因此，如何提高同步电动机拖动系统中的励磁及其调节功能的稳定性尤为重要。

技术实现思路

[0004]本申请实施例通过提供了一种同步电动机励磁控制系统、方法及制冷设备，能够在直流驱动器故障时，提供给同步电动机的励磁电流不丢失，通过紧急快速投入功能，保证同步电动机励磁不间断供应。
[0005]第一方面，本专利技术通过本专利技术的一实施例提供如下技术方案：
[0006]一种同步电动机励磁控制系统，包括：
[0007]直流驱动器、直流操作电源以及主控制器，所述直流驱动器以及所述直流操作电源均与所述主控制器连接，所述直流驱动器与同步电动机励磁连接，用于向所述同步电动机提供励磁电流；所述直流操作电源包括：整流模块、蓄电池以及操作开关，所述整流模块以及所述操作开关均与所述主控制器连接，所述蓄电池与所述整流模块并联，所述整流模块的输入端外接交流市电，所述整流模块的输出端通过所述操作开关与所述同步电动机励磁连接；所述主控制器用于获取直流驱动器的运行状态，若检测到所述直流驱动器处于正常运行状态时，则控制所述整流模块将接收到的交流市电转换为直流电，使得所述整流模块对所述蓄电池进行浮充；若检测到所述直流驱动器处于故障状态，则触发所述操作开关闭合，并关闭所述直流驱动器，以通过所述直流操作电源向所述同步电动机提供励磁电流。
[0008]优选地，所述直流操作电源还包括：监控单元以及调压模块，所述调压模块位于所述操作开关与所述同步电动机之间，所述监控单元分别与所述主控制器、所述整流模块以及所述调压模块连接；所述监控单元用于与所述整流模块以及所述调压模块进行数据通讯，并接收所述主控制器的控制指令，控制所述调压模块调节励磁给定。
[0009]优选地，所述直流操作电源还包括：绝缘检测模块以及电池巡检模块，所述电池巡
检模块与所述蓄电池并联，所述绝缘检测模块以及电池巡检模块均与所述监控单元连接，所述监控单元还用于与所述绝缘检测模块以及所述电池巡检模块进行数据通讯；所述绝缘检测模块用于对整个直流输出回路的绝缘状态进行检测，所述电池巡检模块用于对所述蓄电池电压进行测量，所述监控单元用于根据回路的绝缘状态和电池状态进行预警，以及根据所述电池电压控制所述整流模块对所述蓄电池进行浮充或均充充电。
[0010]优选地，所述直流驱动器包括：整流驱动单元以及控制单元，所述整流驱动单元的控制端与所述控制单元连接，所述整流驱动单元的输入端外接交流市电，所述整流驱动单元的输出端与所述同步电动机励磁连接，所述控制单元与所述主控制器连接，所述整流驱动单元用于将接收到的交流电整流为直流电，所述控制单元用于接收所述主控制器的控制指令，根据控制指令调节从所述整流驱动单元中输出的励磁电流。
[0011]优选地，所述直流驱动器还包括：驱动开关，所述驱动开关位于所述整流驱动单元与所述同步电动机之间，所述驱动开关与所述主控制器连接；所述驱动开关与所述操作开关为互锁开关，当所述直流驱动器运行时，所述驱动开关处于常闭状态，所述操作开关处于常开状态，当所述主控制器监测到所述直流驱动器故障，则切换所述驱动开关处于常开状态，所述操作开关处于常闭状态。
[0012]优选地，所述直流驱动器还包括第一开关，所述直流操作电源还包括第二开关，所述第一开关以及所述第二开关的输入端均外接交流市电，所述第一开关的输出端与所述整流驱动单元的输入端连接，所述第二开关的输出端与整流模块的输入端连接；所述主控制器还用于在检测到所述直流驱动器以及所述直流操作电源均处于故障状态时，控制所述第一开关以及所述第二开关均断开，以通过蓄电池向所述同步电动机输出励磁电流。
[0013]优选地，所述主控制器与所述控制单元通过接口模块进行通讯，所述主控制器与所述监控单元通过网关模块通讯。
[0014]第二方面，本专利技术通过本专利技术的一实施例，提供如下技术方案：
[0015]一种同步电动机励磁控制方法，应用于如前述第一方面中任一项所述的励磁控制系统中，所述方法包括：
[0016]获取直流驱动器的运行状态；若所述直流驱动器处于正常运行状态，则控制整流模块将接收到的交流市电转换为直流电，使得所述整流模块对蓄电池进行浮充；若所述直流驱动器处于故障状态，则触发操作开关闭合，并关闭所述直流驱动器。
[0017]优选地，当所述直流驱动器处于正常运行状态，所述方法还包括：监测所述同步电动机的负荷情况；若所述负荷处于变化状态，则控制所述直流驱动器处于闭环控制模式，所述闭环控制模式为控制单元跟踪所述同步电动机的运行状态，根据所述同步电动机的负荷变化调节所述励磁给定；若所述负荷处于稳定状态，则控制所述直流驱动器处于开环控制模式，所述开环控制模式为所述控制单元控制整流驱动单元向所述同步电动机进行恒励磁给定。
[0018]第三方面，本专利技术通过本专利技术的一实施例，提供如下技术方案：
[0019]一种制冷设备，其特征在于，包括：空气压缩机、同步电动机以及前述第一方面中任一项所述的励磁控制系统，所述空气压缩机与所述同步电动机连接，所述同步电动机与所述励磁控制系统连接。
[0020]本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
[0021]本专利技术实施例提供的同步电动机励磁控制系统，直流驱动器作为常规励磁，输出直流，为同步电动机提供励磁，直流操作电源作为备用励磁使用，当直流驱动器出现故障时，将直流驱动器供给切换为直流操作电源供给，持续为同步电动机提供励磁。且本申请中的直流操作电源包括蓄电池，当检测到直流驱动器处于正常运行状态时，将控制直流操作电源处于热备状态，即控制整流模块将接收到的交流市电转换为直流电，并对蓄电池进行浮充，当直流驱动器处于故障状态时，主控制器触发操作开关闭合，并关闭处于故障状态下的直流驱动器，通过直流操作电源向同步发动机提供励磁电流。
[0022]进一步地，当直流操作电源异常时，蓄电池能够维持一段时间向同步电动机提供励磁给定，保证同步电机持续运转，并且为手动停车等系列操作争取时间，避免突然停车解列给后续工艺系统带来系列影响，由此，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种同步电动机励磁控制系统，其特征在于，包括：直流驱动器、直流操作电源以及主控制器，所述直流驱动器以及所述直流操作电源均与所述主控制器连接，所述直流驱动器与同步电动机励磁连接，用于向所述同步电动机提供励磁电流；所述直流操作电源包括：整流模块、蓄电池以及操作开关，所述整流模块以及所述操作开关均与所述主控制器连接，所述蓄电池与所述整流模块并联，所述整流模块的输入端外接交流市电，所述整流模块的输出端通过所述操作开关与所述同步电动机励磁连接；所述主控制器用于获取所述直流驱动器的运行状态，若检测到所述直流驱动器处于正常运行状态时，则控制所述整流模块将接收到的交流市电转换为直流电，使得所述整流模块对所述蓄电池进行浮充；若检测到所述直流驱动器处于故障状态，则触发所述操作开关闭合，并关闭所述直流驱动器，以通过所述直流操作电源向所述同步电动机提供励磁电流。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述直流操作电源还包括：监控单元以及调压模块，所述调压模块位于所述操作开关与所述同步电动机之间，所述监控单元分别与所述主控制器、所述整流模块以及所述调压模块连接；所述监控单元用于与所述整流模块以及所述调压模块进行数据通讯，并接收所述主控制器的控制指令，控制所述调压模块调节励磁给定。3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述直流操作电源还包括：绝缘检测模块以及电池巡检模块，所述电池巡检模块与所述蓄电池并联，所述绝缘检测模块以及电池巡检模块均与所述监控单元连接，所述监控单元还用于与所述绝缘检测模块以及所述电池巡检模块进行数据通讯；所述绝缘检测模块用于对直流操作电源的整个直流输出回路的绝缘状态进行检测，所述电池巡检模块用于对所述蓄电池电压进行测量，所述监控单元用于根据绝缘状态和电池状态进行预警，以及根据所述电池电压控制所述整流模块对所述蓄电池进行浮充或均充充电。4.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述直流驱动器包括：整流驱动单元以及控制单元，所述整流驱动单元的控制端与所述控制单元连接，所述整流驱动单元的输入端外接交流市电，所述整流驱动单元的输出端与所述同步电动机励磁连接，所述控制单元与所述主控制器连接，所述整流驱动单元用于将接收到的交流电整流为直流电，所述控制单元用于接收所述主控制器的控制指令，根据控制指令调节从所述整流驱动单元中输...

【专利技术属性】
技术研发人员：李超，白凤雷，杨光宇，丛林深，王志宏，王晓庆，王立伟，齐日昊，高飞，沈军，王津明，
申请(专利权)人：首钢京唐钢铁联合有限责任公司，
类型：发明
国别省市：