阅读说明：本技术 一种调压调速系统脉冲触发板 (Pulse trigger board of voltage and speed regulating system ) 是由 王展英 潘丽 许成 马有亮 于 2019-09-11 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种调压调速系统脉冲触发板,包括电压变换电路、方向信号变换电路、同步电压信号变换电路、同步电压信号与速度给定信号组合电路、方向使能信号与同步电压信号振荡电路、同步变压器的脉冲触发电路和外部接线端子,所述电压变换电路接收电源电压并经过转换后分别输出给主控板接口和同步电压信号与速度给定信号组合电路。本发明针调压调速系统脉冲触发板有效降低了现有的调压调速系统运行过程中的故障率,同时电路部分采用插拔端子,使安装、更换更加方便。(The invention discloses a pulse trigger board of a voltage-regulating and speed-regulating system, which comprises a voltage conversion circuit, a direction signal conversion circuit, a synchronous voltage signal and speed given signal combination circuit, a direction enable signal and synchronous voltage signal oscillation circuit, a pulse trigger circuit of a synchronous transformer and an external wiring terminal, wherein the voltage conversion circuit receives power supply voltage, converts the power supply voltage and outputs the converted power supply voltage to a main control board interface and the synchronous voltage signal and speed given signal combination circuit respectively. The pulse trigger plate for the voltage and speed regulating system effectively reduces the failure rate of the existing voltage and speed regulating system in the operation process, and meanwhile, the circuit part adopts a plug terminal, so that the installation and the replacement are more convenient.)

一种调压调速系统脉冲触发板

技术领域

本发明涉及一种触发板，具体是一种调压调速系统脉冲触发板。

背景技术

调压调速是指调节电动机端电压使电动机在某一转速范围内实现无级调速。优点是电机运行在整个调速范围内都平稳。调速范围也最大，从电机的始动电压可以调到额定电压；PWM调速的优点是效率高，调速范围还行，缺点是在最低转速时电机运行时脉动的，噪音变大，而且负载越大越严重。

现运行的调压调速系统的电路板比较陈旧，故障率高，备件采购和维修困难，在使用上存在更换，检测不方便，运输过程中容易损坏等缺点。为此需要进行技术更新，能更好适应现场的应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种调压调速系统脉冲触发板，以解决所述背景技术中提出的问题。

为实现所述目的，本发明提供如下技术方案：

一种调压调速系统脉冲触发板，包括电压变换电路、方向信号变换电路、同步电压信号变换电路、同步电压信号与速度给定信号组合电路、方向使能信号与同步电压信号振荡电路、同步变压器的脉冲触发电路和外部接线端子，所述电压变换电路接收电源电压并经过转换后分别输出给主控板接口和同步电压信号与速度给定信号组合电路，主控板接口还分别连接方向信号变换电路并且完成与主控板的通讯，主控板接口还输出方向使能信号到方向使能信号与同步电压信号振荡电路，主控板接口还输出速度给定信号到同步电压信号与速度给定信号组合电路，同步电压信号与速度给定信号组合电路的输入端还连接同步电压信号变换电路，同步电压信号与速度给定信号组合电路的输出端连接方向使能信号与同步电压信号振荡电路，方向使能信号与同步电压信号振荡电路还连接同步变压器的脉冲触发电路。

作为本发明再进一步的方案：还包括故障判断电路，故障判断电路与温控电路相连接，并且输出故障信号到主控板接口,故障判断电路的检测包括主回路电源的检测和温控检测，主回路电源的检测包括缺相检测和相序检测。

作为本发明再进一步的方案：所述方向使能信号与同步电压信号振荡电路包括振荡电路LT1、振荡电路LT2、振荡电路LT3、振荡电路LT4和振荡电路LT5。

作为本发明再进一步的方案：所述同步变压器的脉冲触发电路包括脉冲变压器、触发电路LT1、触发电路LT2、触发电路LT3、触发电路LT4和触发电路LT5。

作为本发明再进一步的方案：所述电压变换电路的输入电压为24VDC，输出电压为15VDC。

作为本发明再进一步的方案：所述同步电压信号变换电路采集三相同步电压，经过运算放大器的组成比较电路后产生六个同步脉冲，此同步脉冲经过波形变换后变成梯形波负电压信号，梯形波负电压信号与由主控板输出的给定速度正电压信号比较后产生六路触发脉冲。

作为本发明再进一步的方案：所述触发电路LT1、触发电路LT2、触发电路LT3、触发电路LT4和触发电路LT5结构相同，均为可控硅触发电路，脉冲触发信号经过脉冲变压器隔离，二次侧的输出脉冲触发可控硅的导通。

作为本发明再进一步的方案：所述主控板的接口电路采用20针的端子，用扁平电缆连接，将电源和故障信号发送给主控板，并接收主控板的方向信号、使能信号和速度大小信号。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明针调压调速系统脉冲触发板有效降低了现有的调压调速系统运行过程中的故障率，同时电路部分采用插拔端子，使安装、更换更加方便。

附图说明

图1为本发明的系统架构图；

图2为电压变换电路图；

图3为故障检测电路图；

图4为同步电压变换电路图；

图5为变换同步脉冲波形图；

图6为梯形同步电压信号与给定速度比较电路图；

图7为触发脉冲合成电路图；

图8为方向切换电路图；

图9为方向、使能信号合成电路图；

图10为脉冲振荡电路LT1示意图；

图11为脉冲振荡触发电路LT2示意图；

图12为脉冲触发电路LT4示意图；

图13为脉冲振荡电路LT5示意图；

图14为可控硅触发电路L1-T1示意图；

图15为可控硅触发电流L1-T3示意图；

图16为可控硅触发电流L2-T2示意图；

图17为可控硅触发电流L3-T3示意图；

图18为可控硅触发电路L3-T1示意图；

图19为可控硅的连接图；

图20为与主控板的接口电路图；

图21为外部电源的输入电路图；

图22为负电压生成电路图；

图23为脉冲触发电路LT3示意图。

图24为主回路取样电路图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：请参阅图1-24，为实现所述目的，本发明提供如下技术方案：

一种调压调速系统脉冲触发板，包括电压变换电路、方向信号变换电路、同步电压信号变换电路、同步电压信号与速度给定信号组合电路、方向使能信号与同步电压信号振荡电路、同步变压器的脉冲触发电路和外部接线端子，所述电压变换电路接收电源电压并经过转换后分别输出给主控板接口和同步电压信号与速度给定信号组合电路，主控板接口还分别连接方向信号变换电路并且完成与主控板的通讯，主控板接口还输出方向使能信号到方向使能信号与同步电压信号振荡电路，主控板接口还输出速度给定信号到同步电压信号与速度给定信号组合电路，同步电压信号与速度给定信号组合电路的输入端还连接同步电压信号变换电路，同步电压信号与速度给定信号组合电路的输出端连接方向使能信号与同步电压信号振荡电路，方向使能信号与同步电压信号振荡电路还连接同步变压器的脉冲触发电路。，具体见电路板的整体框图，如图1所示为各模块之间的逻辑关系。

电源电压的生产，控制电路需要±15V电压，外部只提供24V的电源电压，故需要进行电压变换。如图2所示，24V电压通过LM7815生产15V电压。然后再由+15V电压通过振荡电路和变压器，如图22，由电容、电阻、二极管、三极管和变压器组成振荡电路，变压器为三个线圈，匝数比为1:1:1，+15提供振荡器提供电源电压，当接通15V电源后，振荡器启动。线圈的上电压的振荡的振幅为15V，由二极管整流，正电压截止，滤波后产生-15V电压。

故障检查，故障检查包括主回路电源的检测和温控检查，温控检查根据外部的温控开关进行，正常情况下温控开关闭合，当温度过高时，温控开关断开，如图3中的FA为温控开关的测温元件，当温度过高时断开。缺相和相序检测首先将主回路的电压进行变换生产与控制电路相适应的电平，将三相主回路电压经过电阻分压生产幅值为15V的三相同步电压PL1、PL2、PL3，经过缺相和相序检查电路进行检查，正常输出低电平，异常则输出高电平，故障灯亮。

三相同步电压经过运算放大器组成比较电路产生六个同步脉冲，如图4所示，图中为同步电压L1和L2经过比较电路产生L1-L2和L2-L1相位相反的两路振荡脉冲。同理同步电压L1与L3经运算放大器的比较电路可以产生L1-L3和L3-L1的两路脉冲；L2与L3可以产生L2-L3和L3-L2两路脉冲。

将以上的方波脉冲进行波形变换，如图5所示，当L1-L2的方波脉冲为负电平-14V时，二极管导通，通过1K电阻对电容进行放电，输出为-14V的电压；当为正电平时，二极管截止，由连接+15电源的两个电阻为电容充电，因为充电电阻阻值比较大，充电缓慢，TL1-L2又-14V逐渐上升为0V，此时正电平转换为负电平再次快速将电容放电到-14V，这样TL1-L2为负电压的梯形波。同理，可将L2-L1、L2-L3、L3-L2、L3-L1与L1-L3变为梯形波。

这样的梯形波负电压信号与给定的速度正电压信号SU比较，如图6所示，SU是由主控板输出的速度给定信号。当SU幅值大于TL1-L2的幅值时，输出为高电平，否则为低电平。这样产生的触发脉冲与给定SU有关，当给定速速SU幅值越大，触发脉冲PL1-L2输出高电平的时间越超前，导通角也越小。同理可以产生触发脉冲PL2-L1、PL2-L3、PL3-L2、PL3-L1和PL1-L3六路触发脉冲。

触发脉冲进行合成产生，如图7所示，PL1-L2、PL3-L2生产触发脉冲-L2，同理可以产生触发脉冲+L2、—L1、+L1、-L3和+L3。

方向切换电路，此系统主控板给定的是一个电平信号DIRECTION为从方向信号、CEA为主控板的使能信号。当使能信号CEA为高电平时，EA为高电平。当方向信号DIRECTION为高电平时，比较器的正向输入端的分压高于反向输入端的电压，输出为高电平，FA为高电平，PNP三极管V218截止，FB为低电平；当DIRECTION信号为低电平时，连接比较器正向输入端的-15V的作用，正向输入端的电压低于反向输入端电压，比较器输出低电平，则FA输出低电平，三极管V218导通，FB输出高电平。在方向切换时，DIRECTION信号有低电平变换为高电平时，首先通过电阻R219，对电容C284充电，在充电过程中三极管V293处于导通状态，三极管V294的门极为低电平，故PNP的三极管V294也处于导通状态，EA保持一段时间的高电平，这个时间为30ms；当DIRECTITON信号有高电平变为低电平时，通过R287A与R287B对电容C285进行充电，在充电过程中三极管V294处于导通状态，使能信号EA保持30ms的高电平。因为低电平有效，一段时间的高电平保证了安全的方向切换。

方向信号FA、FB与使能信号EA进行合成，如图9所示，当EA为高电平时，信号EF、EFA、EFB均为高电平，当EA为低电平、EA为高电平时，EFA为高电平、EA、EFB为高电平，当EA为低电平、FB为高电平时，EF、EFA为低电平，EFB为高电平。

图10为主回路L1的振荡电路，信号+L1、-L1与方向信号EB为输入信号，当+L1为高电平，EFB为低电平时启动上半部分的振荡电路。当+L1为低电平或EFB为高电平时，振荡电路封锁，变压器二次侧没有输出。同理，下半部分的振荡电路在-L1为高电平，并且EFB为电平时启动，否则封锁。

图11为主回路L2的振荡电路，振荡电路原理与图10完全相同，+L2为高电平、EF为低电平启动上半部分的振荡电路，-L2高电平、EF为低电平启动下半部分的振荡电路，此电路只受使能信号EA控制。

图12与图10相同，为+L3、-L3的振荡电路。

图13与图14是将图10与图12的电路进行的相序互换，使电机反方向运行。当方向FB有效时运行图11、图12 和图13 所示的振荡电路，电机为反方向运行；当方向信号FA有效时，电机运行图9、图10、图11的振荡电路，电机为正方向运行。

根据图8、图9 和图10可知，在正反向切换过程中，EA保持一定时间的高电平，EF为高电平状态，将所有振荡电路进行封锁，这是死区时间，为了防止方向切换过快导致可控硅短路现象。EFA和EFB在同一时间只能有一个是有效的低电平。

脉冲触发电路，如图14所示，脉冲触发信号经过脉冲变压器隔离，二次侧的输出脉冲触发可控硅的导通。振荡脉冲经过二极管整流、阻容滤波后连接到可控硅的门极，当有触发信号时，触发可控硅导通。连接方式，可以用焊片如图中所示，L1连接正向可控硅的阴极，GL1连接同一个可控硅的门极；T1连接反向可控硅的阴极，GT1连接其门极。可控硅的连接电路如图19所示，T1、T2、T3为连接电机的三相电源。当为方向A时，触发电路为图14、图16和图17；方向B时，触发电路为图15、图16和图18。在与可控硅连接时，有连接焊片如L1、GL1、T1、GT1、L4、GL4、T4、GT4、L2、GL2、T2、GT2、L3、GL3、T3、GT3、L5、GL5、T5、GT5，共20个插接贴片。同时本电路板另设计了可插拔的端子如图中LT1、LT4、LT2、LT3和LT5共五个插接端子连接可控硅，连接方式与焊片连接相同，采用插拔端子，使安装、更换更加方便。

实施例2，在实施例1的基础上，主控板的接口电路，如图20所示，采用20针的端子，用扁平电缆连接。将电源和故障信号发送给主控板，并接收主控板的方向信号、使能信号和速度大小信号。图21为接收外部24V电源信号，用电容进行滤波，用发光二极管显示电源信息。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。