[实用新型]水轮机调速器的交流电机伺服装置

说明书

本实用新型涉及一种水轮机调速器的交流电机伺服装置。

现有的水轮机调速器均由微机调节器与电气液压随动装置或机械液压随动装置组成。就可靠性而言，目前的微机调节器、机械液压随动装置的可靠性均较高，而中间环节的把电气信号成比例的转换成机械位移的装置则相对来说容易发生故障。虽然我们武汉长江控制设备研究所研制的，专利申请号为95237196.0“采用伺服电机控制的水轮机电液调速器”中所采用的电气伺服装置显著的降低了故障率，但其结构仍显得复杂、成本也稍高，有待进一步改进。

本实用新型的目的是采用了单相交流电机来驱动丝杆螺母机构而提供一种结构简单、成本较低、故障率更低的水轮机调速器的交流电机伺服装置，从而更好的把微机调节器的电气信号成比例的转换成机械位移。

为实现上述目的，我们设计的伺服装置具有下列特征，它是一个带有两个输入端的由三个运算放大器F1、F2、F3构成的放大电路，该放大电路与移相触发器IC联接，而IC的两个输出端则接有两个光电隔离固态继电器SSR1、SSR2，并分别使SSR1、SSR2串接到向单相交流电机D供电的交流220伏线路上。

本实用新型由于采用了单相交流电机来驱动，因而具有下列优点：电机可以长期堵转运行，长年运行，不需维修：其线圈电阻大，堵转运行也不会出现过流而烧毁电路原器件和设备，提高了整机运行的可靠性；极大的降低了电机、电路设备和交流电源供电的运行维修费用；时间常数小，性能价格比高，有推广应用前景，尤其适合于在偏远地区应用。

下面结合附图说明本实用新型的实施方案。

图1是本实用新型结构示意框图。

图2是本实用新型电路部分的原理简图。

在图1中，可知本实用新型是串接在微机调节器和机械液压随动装置中间的一个把电气信号Vy成比例的转换成机械位移Sy的装置。它把调节器的电气信号Vy与位移传感器的电气反馈信号Vs送入放大电路。经放大电路比较放大后，输出直流电压ΔV去控制移相触发器，而移相触发器的输出信号去控制两个光电隔离固态继电器的轮流导通与断开，从而控制单相交流电机的正转、反转与停机。交交电机转动是通过齿轮组带动与其联接的丝杆缧母机构作机械位移Sy，而安装在丝杆螺母机构上的位移传感器把Sy转换成电气反馈信号Vs反馈到放大电路输入端，从而不间断地把电气信号Vy成比例的转换成机械位移Sy。在上述丝杆螺母机构作机械位移Sy的同时，将有一定功率的输出去控制机械液压随动装置的工作。

在图2中，带有两个输入端的放大电路是由运算放大器F1、F2、F3构成的。微机调节器输出的电气信号Vy，经放大电路的一个输入端送入运算放大器F1缓冲后送至运算放大器F3；位移传感器将电气反馈信号Vy反馈到放大电路的另一个输入端送入运算放大器F2反相后送至F3，而F3将Vy减去Vs的差值信号电压进行放大后，其输出信号电压去控制移相触发器IC(KJ009)。

移相触发器IC的输出端接有两个光电隔离固态继电器SSR1、SSR2、当输入IC的信号电压为正，则SSR1导通，接通220伏交流电向交流电机D供电，使电机D正转；反之，当输入IC的信号电压为负，则SSR2导通，使电机D反转；当差值信号电压为零时，即Vy等于Vs，使电机D停转。

本实用新型可与微机调节器和机械液压随动装置配套制成水轮机调速器。