一种用于密炼机的低谐波电源控制方法和橡胶密炼机

摘要

本发明公开了一种用于密炼机的低谐波电源控制方法和橡胶密炼机，涉及电网电源控制，包括如下步骤：S1：第一调速装置接收电网依次经整流变压器以及三角形连接后的电流；S2：第二调速装置接收电网依次经所述整流变压器以及星形连接后的电流，所述星型连接与所述三角形连接并联于所述整流变压器的二次侧；S3：对所述第一调速装置和第二调速装置进行调速控制，使其输出达到平衡的电流；S4：所述输出达到平衡的电流通过电抗器输出至负载电机，可以减少高次谐波，使整流设备正常运行。

说明书

技术领域

本发明涉及电网电源控制，尤其涉及一种用于密炼机的低谐波电源控制方法。

背景技术

现有的橡胶密炼机的整流设备，由两台1714A的直流设备并联向电机提供直流驱动电源，并联后的直流电流可达到3428A，而电机的额定电流为3350A，整流装置的输出电流与电机额定电流基本相同，而密炼机要求瞬时电流是额定电流的1.5倍电流以上，原有的整流设备无法满足其工业需求；

在整流变压器的二次侧同时并接三角形连接或并接其他电路时，容易产生高次谐波。

发明内容

针对上述现有技术中的不足之处，本发明提供了一种用于密炼机的低谐波电源控制方法和橡胶密炼机，可以减少高次谐波，使整流设备正常运行。

一种用于密炼机的低谐波电源控制方法，包括如下步骤：

S1：第一调速装置接收电网依次经整流变压器以及三角形连接后的电流；

S2：第二调速装置接收电网依次经所述整流变压器以及星形连接后的电流，所述星型连接与所述三角形连接并联于所述整流变压器的二次侧；

S3：对所述第一调速装置和第二调速装置进行调速控制，使其输出达到平衡的电流；

S4：所述输出达到平衡的电流通过电抗器输出至负载电机。

在一些实施方式中，还包括MCU，所述第一调速装置和所述第二调速装置均通信连接于MCU。

在一些实施方式中，所述第一调速装置和所述第二调速装置的型号为DCS500。

在一些实施方式中，还包括第三调速装置，所述第三调速装置并联于所述第一调速装置和第二调速装置。

在一些实施方式中，所述电抗器通过第一调速装置和第二调速装置的输出极性和瞬时线电压调整输出电流，以使其导通。

在一些实施方式中，所述通过第一调速装置和第二调速装置的电压相位差依次为30°。

在一些实施方式中，所述第一调速装置和所述第二调速装置还设有开关机接口，所述开关机接口与所述MCU连接。

一种橡胶密炼机，包括上述的用于密炼机的低谐波电源控制方法

本发明的有益效果是：可以减少高次谐波，使整流设备正常运行。

附图说明

图1是本发明其中一实施方式的电路结构示意图；

图2是本发明其中另一实施方式电路的结构示意图。

具体实施方式

为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

除非另有说明，否则在本专利的说明中使用的所有术语(包括技术和科学术语)应具有本专利的技术领域中的工作人员通常理解的含义。除非能根据上下文明确地理解，否则在本文中“一”、“一个”、“所述”既指代单数形式又指代复数形式。

术语“包含”、“包括”和“具有”是同义并指示存在后述项目的开放术语，方位词代表相对位置，并且不排除或妨碍现有技术中已知或描述的其他部件、特性、元件、构件、步骤的存在。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1-2所示，本发明的配电变压器集成化级联型静止补偿器，通过在配电变压器的高压绕组中心设置连接抽头，将级联型静止补偿模块与配电网并联连接，构成一体化结构，来实现无功补偿和电能质量控制。主要包括中心抽头配电变压器、输出滤波器、级联型静止补偿模块和控制平台。

本发明的配电变压器集成式级联型静止补偿器中，针对配电变压器高压侧采用△形或Y形接线方式，均在每相绕组的中心处设置连接抽头，这样，STATCOM接入点电压降为原来的一半。以10KV/0.4KV配电变压器为例，如果高压侧采用△形接线，接入点电压为线电压的一半，只有5KV；如果高压侧采用Y形接线方式，接入点电压为线电压的√3/2倍，只有3KV左右。

本发明的方案中，两台整流设备由十二相并联运行，其控制方式由主-从连接方式，主机采用带速度环6脉冲变流装置，从机也是采样带速度环6脉冲变流装置，由主机完成电机的速度运算控制，通过通讯方式设定从机转矩给定，从而使得两台整流设备同步，输出电流达到平衡。

本发明方案中，静止补偿模块采用全桥结构作为基本单元，每相由多个基本单元依次串联而成，三相采用星形或者三角形接线方式相互连接：星形接线每相可承受电压为相电压，而三角形接法每相承受电压为线电压。三角形接线虽然接入电压低，但提供最大补偿电流为星形接法的√3倍。在并网电压相同的情况下，采用三角形接线的STATCOM需要的级联级数较多，考虑大功率开关器件成本较高，所以从单台装置成本来开率，本发明主要采用星形接法作为主接线方式。级联级数根据接入点电压等级和采用的开关器件水平来确定。全桥结构可采用2H桥和3H桥等结构，本发明优选采用2H桥级联拓扑结构，可以有效的消除谐波，使输出电压更接近于正弦波，从而简化了输出滤波器的设计。本发明中配电变压器高压侧主要采用三角形接线方式，接入点电压为5KV，设计采用1700V的IGBT作为开关器件，考虑足够的安全裕量和冗余设计的需要，采用7级级联方式，其中1级为冗余结构。

本发明方案充分考虑变压器漏抗，采用较小的滤波电感进行滤波，具体可采用滤波器电抗器作为输出滤波器，由于主电路采用多单元级联的方式，便于采用高频PWM控制方式，器件开关频率较高，输出电压中电平数较多，谐波频率较高，容易滤除。进一步，本方案采用变压器中心抽头注入补偿电流，考虑配电变压器的漏电抗，可以有效减小滤波电抗器的电感值，减小电抗器的体积。

本发明的控制平台实现对静止补偿模块的控制和触发。控制平台采集配电变压器高压侧的电压USabc、电流ISabc，低压侧的电压ULabc、电流ILabc，抽头处的电压UIabc、电流IIabc；为了对逆变器直流侧的电容进行均压控制，控制平台也采集直流电容电压Vdc，通过H桥自身能量平衡控制方法实现直流母线电压均压控制。控制平台主要采用DSP和FPGA架构，根据不同的电能质量控制要求，利用变压器低压侧的电压、电流信息计算得到实际所需要的无功功率或谐波电流，考虑电磁耦合传变的幅值和相角变化，结合高压侧和连接抽头处的电压、电流信息，计算得到连接抽头的无功功率或无功电流的指令信号。另外，由于采用多单元级联方式的主电路拓扑结构，控制平台也可以根据需要采用分相控制或者三相协调控制，在相应的控制策略下得到对应的指令电流信号。

一种橡胶密炼机，包括上述的用于密炼机的低谐波电源控制方法。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。