一种三相不平衡动态补偿装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种三相不平衡动态补偿装置，包括系统底板、核心板及驱动板，所述核心板和驱动板都与系统底板插接，所述驱动板与所述核心板连接；所述系统底板接收采集的信号送给所述核心板上的控制器，核心板上的控制器向所述驱动板上的驱动电路发送控制信号以驱动逆变电路工作，所述核心板上设有双控制器。系统底板、核心板及驱动板单独设计，采用插接方式，在保证系统整体工作的同时可以保证各个模块的独立性，后期检修方便，测试简单，容易发现问题，可以单独更换个别部件。核心板采用六层PCB设计，能够充分考虑电磁兼容性，保证信号的稳定可靠。核心板采用双DSP设计，增强了核心板的运算能力，提高了控制效率。
【专利说明】
一种三相不平衡动态补偿装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及电网补偿装置技术领域，尤其涉及一种三相不平衡动态补偿装置。
【背景技术】
[0002]三相电压的平衡度是衡量电网电能质量的一个重要指标。在现代电力系统中，随着交流电弧炉、电力机车等不对称负荷的日益增多，供电系统三相不平衡越来越严重。三相负荷不平衡可能给电力系统带来多种危害，如:增大了变压器的损耗、给电网注入谐波而导致功率因数低、降低电能质量、引起设备的不正常运行而降低设备利用率。这些危害会给系统运行的安全性、稳定性和经济性都带来不利影响。
[0003]三相负荷不平衡主要危害有降低配电变压器出力、增大配电变压器损耗、增加线路损耗、对电网造成冲击，另外当三相供电电压不平衡时，异步电动机会产生达到数倍的不平衡电流，从而导致电动机中逆扭矩增加，震动加剧，电动机的温度上升，能耗增加，元件老化。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的就是为了解决上述问题，提供了一种三相不平衡动态补偿装置，控制部件分别设计在两个电路板上，减少了电路板的占地面积，同时主控板采用双DSP控制，提高了控制效率。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0006]—种三相不平衡动态补偿装置，包括系统底板、核心板及驱动板，所述核心板和驱动板都与系统底板插接，所述驱动板与所述核心板连接;所述系统底板接收采集的信号送给所述核心板上的控制器，核心板上的控制器向所述驱动板上的驱动电路发送控制信号以驱动逆变电路工作，所述核心板上设有双控制器。
[0007]所述系统底板的中间设有FPGA最小系统电路，其周围设有底板与核心板的接口，所述系统底板的一侧设有与驱动板的接口和通信接口电路，另一侧设有信号采集电路及接
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[0008]所述系统底板上还设有供电电源、电压同步信号比较发生电路、电压锁相环PLL电路、PCB板温度检测电路及多个参考电压驱动电路。
[0009]所述通信接口电路设有485通信接口电路和232通信接口电路。
[0010]所述信号采集电路及接口设有3路电网电流采集调理电路及接口、3路负责电流采集调理电路及接口、3路补偿电流采集调理电路及接口、4路电网电压采集调理电路、备用电流采集电路接口及直流母线电压采集电路及接口。
[0011]所述双控制器包括相互通信的第一 DSP和第二 DSP，所述第一 DSP与所述FPGA最小系统电路通信，同时也接受传感器采集的信息，第一DSP与驱动板上的驱动电路连接，所述第二 DSP连接存储器、时钟电路和液晶显示器。
[0012]所述核心板采用六层PCB设计。
[0013]所述第一 DSP和第二 DSP采用32位高性能浮点型DSP处理器TMS320F28335。
[0014]本实用新型的有益效果是:
[0015]系统底板、核心板及驱动板单独设计，采用插接方式，在保证系统整体工作的同时可以保证各个模块的独立性，后期检修方便，测试简单，容易发现问题，可以单独更换个别部件。
[0016]核心板采用六层PCB设计，能够充分考虑电磁兼容性，保证信号的稳定可靠。
[0017]核心板采用双DSP设计，增强了核心板的的运算能力，提高了控制效率。
【附图说明】
[0018]图1为整体控制系统图；
[0019]图2为系统底板的结构示意图。
【具体实施方式】
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[0020]下面结合附图与实施例对本实用新型做进一步说明:
[0021]如图1-2所示，一种三相不平衡动态补偿装置，包括系统底板、核心板及驱动板，所述核心板和驱动板都与系统底板插接，所述驱动板与所述核心板连接;所述系统底板接收采集的信号送给所述核心板上的控制器，核心板上的控制器向所述驱动板上的驱动电路发送控制信号以驱动逆变电路工作，所述核心板上设有双控制器。
[0022]驱动电路为IGBT驱动电路，选用型号为PSPC420-17的驱动模块。
[0023]系统底板负责接收传感器传过来的电压、电流、温度信号。所述系统底板的中间设有FPGA最小系统电路，其周围设有3个底板与核心板的接口，所述系统底板的一侧设有与驱动板的接口和通信接口电路，另一侧设有信号采集电路及接口。所述系统底板上还设有供电电源、电压同步信号比较发生电路、电压锁相环PLL电路、PCB板温度检测电路及4个参考电压驱动电路。所述通信接口电路设有485通信接口电路和232通信接口电路。485通信接口电路和232通信接口电路实现FPGA最小系统电路与核心板上控制器的通信，电压同步信号比较发生电路、电压锁相环PLL电路、及4个参考电压驱动电路分别与FPGA最小系统电路连接。
[0024]信号采集电路实现外部传感器与FPGA最小系统电路的通信，所述信号采集电路及接口设有3路电网电流采集调理电路及接口、3路负责电流采集调理电路及接口、3路补偿电流采集调理电路及接口、4路电网电压采集调理电路(其中一路为备用)、备用电流采集电路接口及直流母线电压采集电路及接口。
[0025]所述双控制器包括相互通信的第一 DSP和第二 DSP，所述第一 DSP与所述FPGA最小系统电路通信，同时也接受传感器采集的信息，第一DSP与驱动板上的驱动电路连接，所述第二 DSP连接存储器、时钟电路和液晶显示器。
[0026]所述核心板采用六层PCB设计，能够充分考虑电磁兼容性，保证信号的稳定可靠。所述第一 DSP和第二 DSP采用32位高性能浮点型DSP处理器TMS320F28335，采用专门的电源管理芯片保证芯片核心电压为1.9V，能确保处理器在150M的时钟频率下可靠工作；外扩512KFlash，8K RAM(双口RAM)，保证用户可以开发复杂的程序；
[0027]核心板主要特点如下:
[0028]1、两颗TMS320F28335处理器完美配合，保证运行可靠、高效；
[0029]2、32路AD通道全部引出，满足用户对采集通道的需求；以专门电压参考芯片为AD提供参考，保证测量精度；
[0030]3、采用处理器专用电源管理芯片，保证核心电压为1.9V，确保处理器高速运行时的稳定性；
[0031 ] 4、扩展容量为256K的IIC通信方式型EEPROM存储器，满足对运行参数的记录；
[0032]5、扩展SPI通信方式的实时时钟芯片，解决了整个设备的时钟问题；
[0033]6、扩展256K Flash存储器，不用再为处理器空间不足担忧；
[0034]7、引出1丰富，包括通用10、SP1、SCI等，方便与不同外设对接；
[0035]8、JTAG接口有专门的静电保护电路，使处理器免受静电冲击；
[0036]9、复位电路采用专门复位芯片，保证处理器可靠复位;复位接口引出，可通过外部设备进行复位。
[0037]上述虽然结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。
【主权项】
1.一种三相不平衡动态补偿装置，其特征是，包括系统底板、核心板及驱动板，所述核心板和驱动板都与系统底板插接，所述驱动板与所述核心板连接;所述系统底板接收采集的信号送给所述核心板上的控制器，核心板上的控制器向所述驱动板上的驱动电路发送控制信号以驱动逆变电路工作，所述核心板上设有双控制器。2.如权利要求1所述的一种三相不平衡动态补偿装置，其特征是，所述系统底板的中间设有FPGA最小系统电路，其周围设有底板与核心板的接口，所述系统底板的一侧设有与驱动板的接口和通信接口电路，另一侧设有信号采集电路及接口。3.如权利要求2所述的一种三相不平衡动态补偿装置，其特征是，所述系统底板上还设有供电电源、电压同步信号比较发生电路、电压锁相环PLL电路、PCB板温度检测电路及多个参考电压驱动电路。4.如权利要求2所述的一种三相不平衡动态补偿装置，其特征是，所述通信接口电路设有485通信接口电路和232通信接口电路。5.如权利要求2所述的一种三相不平衡动态补偿装置，其特征是，所述信号采集电路及接口设有3路电网电流采集调理电路及接口、3路负责电流采集调理电路及接口、3路补偿电流采集调理电路及接口、4路电网电压采集调理电路、备用电流采集电路接口及直流母线电压采集电路及接口。6.如权利要求2所述的一种三相不平衡动态补偿装置，其特征是，所述双控制器包括相互通信的第一 DSP和第二 DSP，所述第一 DSP与所述FPGA最小系统电路通信，同时也接受传感器采集的信息，第一 DSP与驱动板上的驱动电路连接，所述第二 DSP连接存储器、时钟电路和液晶显示器。7.如权利要求1所述的一种三相不平衡动态补偿装置，其特征是，所述核心板采用六层PCB设计。8.如权利要求6所述的一种三相不平衡动态补偿装置，其特征是，所述第一DSP和第二DSP采用32位高性能浮点型DSP处理器TMS320F28335。
【文档编号】H02J3/26GK205724926SQ201620490825
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年9月26日
【发明人】程新功, 张恒民, 于明珠, 殷文月, 张静亮, 邵振振
【申请人】北京泰科核威技术有限公司