[发明专利]一种晶闸管变流器主回路控制装置

说明书

技术领域

本发明属于晶闸管变流技术领域，特别提供了一种晶闸管变流器主回路控制装置。

背景技术

传统的晶闸管变流器主回路控制，一般由晶闸管变流器系统控制回路的数字控制器配合外围检测电路和输出控制电路整体完成，在数字控制器与主回路之间，需要连接触发脉冲、主回路电压和电流信号检测、触发同步电源等较多的信号线，一些中大功率晶闸管变流器主回路还需要多组整流桥同时工作，如晶闸管多相整流或是交交变频的应用场合，其主回路与系统控制回路分离，隔柜之间需要相互连接的弱电信号线较多易受电磁干扰，且由于接线较多其主回路控制功能的扩展也受到一定限制。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种抗干扰能力强且便于功能扩展的晶闸管变流器主回路控制装置。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种晶闸管变流器主回路控制装置，包括主回路状态检测电路、FPGA控制电路、光纤高速通信电路和触发脉冲信号驱动电路，主回路状态检测电路的输出、光纤高速通信电路的输出分别与FPGA控制电路输入相连接，FPGA控制电路的输出分别与光纤高速通信电路的输入、触发脉冲信号驱动电路的输入相连接。

而且，所述的主回路状态检测电路包括主回路电压采样电路、主回路直流电压检测电路、主回路交流电压检测电路、主回路晶闸管端电压检测电路、主回路交流电流检测电路，主回路电压采样电路的输出分别与主回路直流电压检测电路的输入、主回路交流电压检测电路的输入、主回路晶闸管端电压检测电路的输入相连接。

而且，所述的FPGA控制电路由FPGA芯片及外围电路构成实现高速通信与编解码控制、主回路交流电压反馈信号锁相控制、主回路的运行调节与控制、触发脉冲形成、主回路交直流电压和电流的故障判别与处理、主回路零电流信号检测、主回路可逆系统逻辑无环流控制、主回路晶闸管的导通与故障状态监测、触发信号相序与主回路相序自适应功能。

而且，所述的光纤高速通信电路由光纤信号接收与发送电路组成用于光电与电光信号转换与驱动。

而且，所述的触发脉冲信号驱动电路由触发脉冲信号分驱动电路组成用于驱动光纤信号或是双绞线电信号。

本发明的优点和积极效果是：

1、本控制装置通过系统架构的优化，简化了晶闸管变流器系统控制回路与主回路之间的接线关系，提高了晶闸管变流器系统控制的抗干扰能力，将其安装在主回路整流柜附近，就近处理所有与该主回路有关的信号，使得系统控制回路原本需要与该主回路相互连接的大量弱电信号线转为少量的光纤高速通信线，适合晶闸管变流器主回路的本地化控制。

2、本控制装置采用以FPGA控制电路为核心的控制模式，具备对变流器主回路完整的检测与控制能力，可以方便地实现主回路控制功能的扩展功能，不仅可以完成基本的触发脉冲形成、主回路交直流电压和电流的信号检测以及故障判别与处理等功能，而且还可以通过编写FPGA控制电路的程序，获得许多新的和检测与控制有关的功能，如：主回路的运行调节与控制、主回路零电流信号检测、主回路可逆系统逻辑无环流控制、主回路晶闸管导通与故障状态监测、触发信号相序与主回路相序自适应等项功能。

附图说明

图1是本发明应用在晶闸管变流器主回路三相全桥控制的示意图；

图2是本发明的电路方框原理图；

图3是本发明的主回路状态检测电路的方框原理图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例做进一步详述：

一种晶闸管变流器主回路控制装置，如图1所示，可用于晶闸管变流器主回路三相全桥控制电路，该控制电路由一组晶闸管变流器主回路三相全桥可逆系统电路、系统控制回路主数字控制器、12个晶闸管触发脉冲信号接收与驱动电路和本控制装置连接构成。本控制装置接收来自系统控制回路主数字控制器输出的主回路三相全桥运行控制命令光纤信号Fi，同时采集主回路三相全桥中的5个主回路交直流电压信号U_U、U_V、U_W、U_C、U_D，以及3个主回路交流电流信号I_U、I_V、l_W，经由本控制装置处理后，产生n个触发脉冲信号，对应输出到n个晶闸管触发脉冲信号接收与驱动电路SD，该驱动电路SD直接控制主回路中对应晶闸管的导通状态，同时由本控制装置生成的反馈信息光纤信号Fo，输出至系统控制回路的主数字控制器进行处理。