HZLC-2000系列电动机励磁控制单元

1、HZLC-2000系列电动机励磁控制单元概述：HZLC-2000系列电动机数字励磁控制单元为长沙华自电气公司结合多年电动机励磁研发、生产、调试的经验，综合考虑电动机励磁的可靠性、用户使用的方便性控制单元现场使用的通用性等多个方面，最新推出的一款高性能的电动机励磁控制单元。HZLC-2000系列电动机数字励磁控制单元由高性能的微处理器、硬件脉冲分配器、全数字电路和I/O接口电路以及模数接口等构成，与集成电路式励磁、PLC励磁相比均具有不可比拟的优势，甚至与现行的纯单片机励磁相比，都具有很大可靠性的优势。一、特点及比较：1 可靠性方面1） 本身数字芯片具备相当高的集成度，与集成电路相比故障点就少了

2、，再者，所有芯片均采用军工或者至少工业级产品，可靠性在十年之内能 得到很高的保障2） PLC励磁普遍配合模拟电路的脉冲发生器、其结构复杂、可靠性跟模拟电路差不多，但比集成电路的调节控制模型要好，因而理论上要好一些，但其可靠性基本介于中间。3） 全数字励磁电路也全部采用的是数字电路，其核心部分脉冲分配器也用单片机，这一点，我们和很多行业资深专家的观点相同，单片机作为脉冲分配器，理论上，可靠性是受怀疑的。4） 我公司HZLC-2000系列，采用全数字电路，核心的脉冲分配器则不采用单片机，而是采用硬件脉冲分配器，由于它是全硬件电路，不象单片机那样易因干扰而发生复位或异常，并且在单片机复位期间，能很好

3、的保存工作状态数据，因而不存在丢失脉冲的情况。2 功能方面HZLC-2000控制单元能够做到电动机允许调节、保护等各方面完善的功能。各种调节模型（恒电流，恒无功、恒功率因数等）各种复杂的保护（失步保护、各式低励磁保护、带励失步等）其他须列出的功能失步再整步其他常规要求的功能3 自检自诊断方面1） 我公司结合多年的调试投运实践和众多用户单位提出的要求，将HZLC-2000系列电动机励磁的调试、运行、检验做到相当的简洁、方便，用户只须提出励磁电压参数，HZLC-2000系列的产品到达现场即可快速调试安装。2） HZLC-2000系列电动机励磁控制单元对现场接入的电气量、状态量可进行完善的检验，任何

4、环节出现问题均可由控制单元准确定位，大大方便了现场的调试投运。3） HZLC-2000系列电动机励磁控制单元对自身工作的各状态、各输入输出、反馈环节均进行全面自检，出现问题同样可以准确定位，用户只需查询控制单元内保存的全汉化信息，就能判断控制单元故障点。4） HZLC-2000系列电动机励磁控制单元对电动机开机过程，运行调节过程均有完善的过程跟踪与分析，出现任何异常，控制单元即能准备报告、可大大减少检查时间、提高用户的工作效率。4 过程记录与运行状态自动识别方面既然单片机从理论上存在复位和异常的可能，那么如何在单片机复位后延续生产调节过程就成为一个课题。HZLC-2000控制单元设计电动机运行

5、过程参数自动记录和单片机自动状态识别功能，能在任何情况下，无缝延续复位前的调节过程。5 电动机与励磁系统本身的故障保护方面：我公司结合多年从事电力、工矿行业保护的经验，对电动机的异常或故障状态提供完善的保护措施，并对励磁系统本身提供完善的保护，HZLC-2000系列电动机励磁控制单元可以说是专业励磁和专业保护知识结合的一款产品。6具备与管理系统的通信接口7其他特点 1）主回路采用进口高性能的集成晶闸管模块，并设计有自动灭磁控制回路，使用方便可靠。并能很好的满足再整步的要求 2）设有自动滑差投励和延时投励，并设置早投保护 3）设有快速阻容灭磁系统 4）大屏幕、全汉化显示界面，并设计六个按键，全菜

6、单界面、人机接口友好、方便。二、控制单元硬件原理框图内部数据交换总线转换采样保持前置模拟信号处理前置开入量处理电气隔离通信接口人机交换处理保护计算以及判断协处理器测量以及通信处理隔离及频率测量前置频率通道显示键盘指示灯保护控制输出及驱动输出隔离硬件脉冲分配器前置同步信号出电路处理脉冲整形及驱动脉冲变压器输出六相脉冲三、功能配置1） 电动机启动自动励磁控制2） 电动机运行自动调节a）恒励磁电流调节b）恒无功调节c）恒功率因数调节3） 系统运行参数记录与运行状态自动识别4） 电动机停机自动逆变控制5） 励磁单元运行自检、错误报告6） 电动机运行参数检测、错误报告7） 电动机带励失步保护（定子侧、转

7、子侧双判据）8） 电动机失步过电流保护9） 无励、低励保护10）系统失压11）缺相保护12）灭磁开关误导通自动处理13）调定及调定检测14）人工干预调节运行15）远方调整运行状态16）励磁电流安全自动限制四、原理说明1） 电动机启动自动励磁控制自动检测开机节点输入和定子电流，识别电动机的启动，自动进入开机控制过程。启动过程自动进投全压和投励控制，并设早投保护，并自动进行灭磁回路控制。进入启动态，自动发出合低压灭磁指令，然后自动检测滑差80%左右投全压，95%投励磁，投励之前先发出跳开低压灭磁的指令。若滑差检测回路失效，自动进入延时投全压和延时投励逻辑，延时时间为可设定的参数。95%转差发投励指

8、令跳低压灭磁80%转差发投全压指令转差检测转差有效性判断投励延时到，发投励磁指令和跳低压灭磁指令全压延时到，发出投全压指令延时逻辑其中低压灭磁回路在励磁系统中，低压灭磁指令在系统内完成，投全压指令使用在降压启动的时候，控制单元输出一对空节点。投励指令在本控制单元内部完成，指令发给硬件脉冲发生器，脉冲发生器开始输出六相脉冲，控制单元进入电动机运行调节状态2）电动机运行自动调节电动机启动完毕，控制单元自动进入运行调节模式，按参数表指定的调节模式运行。调节使用PID算法。控制单元提供3种调节模型供不同使用场合使用。调节模式：恒励磁电流调节恒功率因数调节恒无功调节开环运行若选定的调节模型反馈失效，自动

9、进入恒励磁电流调节模式，并可在人工干预的情况下，按给定的输出开环运行。3）电动机停机逆变自动控制控制单元在运行中自动检测停机条件，在高压开关断开或紧急停机按纽按下后，自动进行停机逆变，逆变时间可设定，一般为5S，5S后进入停机状态4）灭磁开关误导通自动处理在电动机运行过程中，发生灭磁开关误导通后，控制单元会自动检测是否为停机，不是停机的话，自动进行100MS的逆变，然后恢复励磁调节。5）电动机运行参数自动记录和运行状态自动识别控制单元的硬件脉冲发生器已经保证了在单片机意外失控情况下，按最后调节的结果维持输出，直到单片机重新恢复正常，但是，单片机还应该在恢复后能自动识别电动机的运行状态，以保证生

10、产的连续进行。因此控制单元设计了运行时电动机参数自动记录在硬件非易失性存储器中，单片机恢复后查阅保存的参数并配合电动机运行实时电气量和状态量，即可判断电动机所处的运行状态。实际上整个控制单元有一个状态识别转换器在主导运行。起工作机制如下图：上电或复位保护停机过程 状态识别 停机态逆变停机过程态运行态启动过程6）电动机运行参数自动检测、错误报告控制单元从电动机启动开始，就对接入控制单元的电动机各参数和状态进行自动检测，在缺相，相序错误，或外部线路断开等各种异常状态下，均能自动报告错误性质和错误点7）控制单元自身的参数检测和错误报告控制单元对自身的输入输出以及反馈各环节随时进行检测、及时报告异常点

11、，这对初次开车能帮助用户判断出问题的环节，一般情况下，控制单元本身是不会有异常的，可在外部接线不到位或者错误时，引起必要的信号或条件未进入控制单元，BL30控制单元能指导排查此类故障。8）失步保护控制单元对电动机的失步进行完善的保护，共包括带励失步、失步过电流、转子侧失步判断和定子侧失步角判断几种保护。9）无励、低励保护在电动机运行时，除调节系统进行自动调节和检测外，保护系统单独提供无励、低励保护10）缺相保护定子侧缺相或转子侧缺相均进行判断。11）调定和调定检测功能电动机电动机的励磁系统开机时一般需要先进行调定实验，控制单元提供自动调定功能，可对最小励磁电流、最大励磁电流、固定励磁电流进行调

12、定，并可以进行灭磁调定试验。除调定外，控制单元可对调定的数据进行自动检测是否合理正确。12）人工或远方干预运行调节。控制单元提供人工干预运行的功能，并且可以通过远方控制接口进行调节。五、参数表定值名称整定范围及步长说明额定励磁电流0.2100A 0.1A电动机铭牌数据灭磁电压0.2500V 0.1V进行灭磁试验的电压值投励延时0.310s 0.05S全压延时0.310s 0.05S调节模型0-4为运行时励磁调节的模型目标励磁电流0.2100A 0.1A恒励磁电流运行时的反馈目标目标无功0-2000 0.1W恒无功运行时的反馈目标目标功率因数00.999V 0.001恒功率因数调节时的反馈目标最

13、大导通角50-70度 0.1度最小运行安全励磁电流的导通角固定导通角 30-65度 0.1度最小导通角20-50度 0.1度最大安全励磁电流的导通角灭磁角度 30-60度 0.1度灭磁实验电压对应的导通角投励转差0.90-0.98 0.1全压转差0.75-0.85 0.1早投延时030S 0.05S保护启动延时030S 0.05S电动机启动后保护开始运行的时间失步过电流定值.2100A 0.1A需要零序整定精度为0.01A的场合需要定货时声明带励失步定值0.3-2000 0.1定子失步角0-90度 .1度转子失步交流电流0-50A 0.1A低励起点励磁电流0-200A 0.1A六、功能投退表压板名称功能说明带励失步控制带励失步保护投退失步过流控制失步过流保护投退定子失步角控制定子失步保护投退转子失步控制转子失步投退无励控制无励保护投退低励控制低励保护投