[發(fā)明專利]新型自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310183778.6
• 申請(qǐng)日: 2013-05-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103296953A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹立新;鄒明寶;王威;高曉輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘭州電機(jī)股份有限公司
• 主分類號(hào): H02P9/30
• 分類號(hào): H02P9/30
• 代理公司: 甘肅省知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)中心 62100
• 代理人: 唐瑤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電壓調(diào)節(jié)器，尤其涉及一種適用于各類有刷和無(wú)刷相復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)的新型自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器。?

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)中有刷相復(fù)勵(lì)電機(jī)所配的自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器，同步信號(hào)拾取采用正邏輯控制方式。發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電壓直接加在調(diào)節(jié)器大功率器件的兩端，大功率器件在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生尖峰電壓，尖峰電壓的能量通過(guò)大功率器件釋放，使大功率器件額外發(fā)熱。該自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器本身工作電源功耗較大，在高工作電壓下長(zhǎng)期使用易疲勞損壞。主回路雖采用可控硅控制，但是集成電路少，自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器元器件分散性大，適配性差，成本較高。

現(xiàn)有技術(shù)中的無(wú)刷相復(fù)勵(lì)電機(jī)所配的自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器，主回路采用IGBT（1000V/60A）隨機(jī)分流方式。IGBT關(guān)斷時(shí)，由于回路漏抗較大，IGBT兩端將產(chǎn)生較高的正向尖峰電壓。為了吸收此尖峰電壓需在發(fā)電機(jī)本體安裝較大容量的吸收電容。正常工況下，尖峰吸收電路能保證IGBT工作在安全工作區(qū)，但吸收電路儲(chǔ)存能量需在IGBT導(dǎo)通時(shí)釋放，使IGBT額外發(fā)熱。非正常工況時(shí)（短路、逆功等），電流互感器的增副作用，會(huì)使IGBT兩端產(chǎn)生的正向尖峰電壓大大增加，吸收電路儲(chǔ)存能量也大大增加。如尖峰電壓超過(guò)IGBT的承受值，會(huì)使IGBT擊穿；過(guò)大的釋放能量，會(huì)使IGBT疲勞或直接熱擊穿；同時(shí)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁源電壓存在30V左右的反向電壓(毛刺)，可能造成IGBT門(mén)極反向電壓擊穿。由于以上原因，造成產(chǎn)品返修率較高，可靠性較差。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于為有刷和無(wú)刷相復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高、通用性強(qiáng)的新型自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，

一種新型自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器，包括由給定信號(hào)、測(cè)量反饋環(huán)節(jié)、PID環(huán)節(jié)、同步信號(hào)拾取、移相觸發(fā)環(huán)節(jié)和可控硅分流環(huán)節(jié)形成的閉環(huán)系統(tǒng)；給定信號(hào)輸出和測(cè)量反饋環(huán)節(jié)輸出，共同輸入到PID環(huán)節(jié)；發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電源輸出，輸入到同步信號(hào)拾取；同步信號(hào)拾取輸出和PID環(huán)節(jié)輸出，共同輸入到移相觸發(fā)環(huán)節(jié)；移相觸發(fā)環(huán)節(jié)輸出和發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電源輸出，共同輸入到可控硅分流環(huán)節(jié)；可控硅分流環(huán)節(jié)輸出，輸入到發(fā)電機(jī)；發(fā)電機(jī)輸出，輸入到測(cè)量反饋環(huán)節(jié)；所述同步信號(hào)拾取采用反邏輯控制同步信號(hào)拾取電路，所述移相觸發(fā)環(huán)節(jié)采用變鋸齒波、寬脈沖觸發(fā)電路。

所述反邏輯控制同步信號(hào)拾取電路，包括第一二極管，所述第一二極管的陰極與發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電源相連接，所述第一二極管的陽(yáng)極分別與第一電阻的一端和第二二極管的陽(yáng)極相連接；所述第二二極管的陰極與穩(wěn)壓二極管的陰極相連接，所述穩(wěn)壓二極管的陽(yáng)極與三極管的基極相連接；所述三極管的集電極分別與第二電阻的一端、第三電阻的一端和第一電容的一端相連接，所述第三電阻的另一端與反向器的1腳相連接；所述第一電阻的另一端、所述第二電阻的另一端和所述反向器的14腳分別與VCC直流電源相連接；所述反向器的2腳與第三二極管的陽(yáng)極相連接，所述第三二極管的陰極分別與所述反向器的5腳、第四電阻的一端和第二電容的一端相連接；所述三極管的發(fā)射極、所述第一電容的另一端、所述第二電容的另一端、所述第四電阻的另一端和所述反向器的7腳分別接電源地GND；所述反向器的6腳與9腳相連接。

所述變鋸齒波、寬脈沖觸發(fā)電路，包括第五二極管，所述第五二極管的陰極與所述反向器的8腳相連接；所述PID環(huán)節(jié)的輸出端與第五電阻的一端相連接，所述第五電阻的另一端與第四二極管的陽(yáng)極相連接，所述第四二極管的陰極分別與第三電容的一端、第六電阻的一端、所述第五二極管的陽(yáng)極和所述反向器的13腳相連接；所述第三電容的另一端接電源地GND，所述第六電阻的另一端與VCC直流電源相連接；所述反向器的11腳與12腳相連接，所述反向器的10腳與第七電阻的一端相連接，所述第七電阻的另一端分別與可控硅的門(mén)極和第八電阻的一端相連接；所述可控硅的陽(yáng)極與所述反向器的6腳相連接，所述可控硅的陰極輸出接入到所述可控硅分流環(huán)節(jié)；所述第八電阻的另一端接電源地GND。

本發(fā)明提供的新型自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器，結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高，適用于有刷和無(wú)刷相復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)了有刷和無(wú)刷相復(fù)勵(lì)自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器的統(tǒng)一，標(biāo)準(zhǔn)化程度高。

本發(fā)明提供的自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器，采用集成電路控制，與常規(guī)的有刷相復(fù)勵(lì)電機(jī)的自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器相比，減少了外圍器件，使整體結(jié)構(gòu)緊湊。同步信號(hào)拾取采用反邏輯控制，隔離高壓信號(hào)，除可控硅外，無(wú)大功率發(fā)熱器件，移相觸發(fā)環(huán)節(jié)緊湊可靠；主回路采用可控硅控制，可控硅過(guò)零關(guān)斷，不會(huì)引起關(guān)斷過(guò)電壓，即使有回路漏抗產(chǎn)生的反壓，可控硅能夠承受反壓的特性也避免了常規(guī)自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器主控元件擊穿的現(xiàn)象，因此大大提高了可靠性，而且大幅降低了產(chǎn)品成本。