[發(fā)明專利]一種交流發(fā)電機調(diào)壓裝置及方法

有效

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• 申請日: 2013-07-10
• 公開（公告）號: CN103312250A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄧素軍
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州孚鼎自動化控制設(shè)備有限公司
• 主分類號: H02P9/30
• 分類號: H02P9/30;H02P9/38;H02H7/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種交流發(fā)電機調(diào)壓裝置，包括數(shù)字電壓調(diào)節(jié)器和交流發(fā)電機，所述數(shù)字電壓調(diào)節(jié)器連接有交流發(fā)電機，所述交流發(fā)電機包括勵磁機構(gòu)和定子線圈，所述勵磁機構(gòu)還包括勵磁線圈、電樞線圈、整流電路和主勵磁線圈，所述數(shù)字電壓調(diào)節(jié)器包括開關(guān)電源、微處理器、濾波電路和過流檢測電路，所述微處理器又連接有USB端口、CAN總線、顯示窗口和鍵盤輸入，其特征在于：所述數(shù)字電壓調(diào)節(jié)器還包括PWM信號隔離電路、自動激勵電路和IGBT功率放大管，所述濾波電路分別并聯(lián)連接到自動激勵電路、IGBT功率放大管和開關(guān)電源，所述微處理器還連接有微調(diào)端口和調(diào)差端口。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流發(fā)電機調(diào)壓裝置，其特征在于：所述微處理器連接有電壓隔離轉(zhuǎn)換電路，所述電壓隔離轉(zhuǎn)換電路通過電源連接線連接有三相交流輸出電壓。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流發(fā)電機調(diào)壓裝置，其特征在于：所述微處理器連接到PWM信號隔離電路，所述PWM信號隔離電路連接到放大電路，所述放大電路連到IGBT功率放大管。

4.根據(jù)權(quán)利要求1、2、或3所述的交流發(fā)電機調(diào)壓裝置，其特征在于：所述微處理器采用高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換的高速單片機，所述微處理器將三相交流電壓、頻率模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字三相電壓、頻率數(shù)據(jù)，并通過軟件方式精確計算出三相電壓實時真有效值，再結(jié)合數(shù)字PID計算各項所需的電參數(shù)，并完成對各參數(shù)進行處理和控制。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流發(fā)電機調(diào)壓裝置，其特征在于：所述自動激勵電路包括功率放大電路和穩(wěn)壓電路，所述自動激勵電路能在交流發(fā)電機剩磁電壓極低的情況下建立數(shù)字電壓調(diào)節(jié)器所需的啟動電源。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流發(fā)電機調(diào)壓裝置，其特征在于：所述濾波電路連接有整流器，所述整流器通過電源連接線到定子線圈。

7.一種交流發(fā)電機調(diào)壓方法，包括電壓控制方式和自動激勵方法，其步驟如下：

a.?通過檢測三相交流電壓實時真有效值的平均值和設(shè)定的數(shù)字電壓命令進行比較產(chǎn)并產(chǎn)生數(shù)字電壓誤差值，數(shù)字電壓誤差值通過數(shù)學(xué)算法和數(shù)字PID算法產(chǎn)生數(shù)字電壓調(diào)整命令；所述數(shù)字電壓調(diào)整命令量化為脈沖寬度調(diào)制PWM信號并通過PWM信號隔離電路和IGBT功率放大管來控制交流發(fā)電機的勵磁機構(gòu)的磁場電流，交流發(fā)電機的輸出交流電壓響應(yīng)于磁場電流的大?。?/p>

b.?通過自動激勵電路與IGBT功率放大管并聯(lián)控制交流發(fā)電機勵磁電流，在交流發(fā)電機電壓開始建壓時，由自動激勵電路的功率放大電路向交流發(fā)電機勵磁線圈輸入電流；

c.?在初步電壓建立后，由自動激勵電路的穩(wěn)壓電路進行限壓控制，開關(guān)電源向微處理器提供所需的工作電源，微處理器開始工作，數(shù)字電壓調(diào)整命令控制IGBT功率放大管，交流發(fā)電機的輸出電壓將上升到所指定的電壓；當(dāng)交流發(fā)電機的輸出電壓(即定子線圈向數(shù)字電壓調(diào)節(jié)器提供的電源電壓)超過穩(wěn)壓電路限定值時，自動激勵電路退出工作。

8.?根據(jù)權(quán)利要求7所述的交流發(fā)電機調(diào)壓方法，其特征在于：所述數(shù)字電壓命令來源于設(shè)定的期望電壓值、微調(diào)端口輸入的信號、調(diào)差端口輸入的信號；所述期望電壓值是通過鍵盤輸入方式輸入或采用USB端口通訊方式通過設(shè)置軟件輸入所得；所述微調(diào)端口輸入信號是來改變數(shù)字電壓命令的其中一個信號，通過微處理器A/D端口，將微調(diào)端口輸入的直流電壓信號或脈沖信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號來改變數(shù)字電壓命令；所述調(diào)差端口輸入的信號是來改變數(shù)字電壓命令的其中一個信號,通過微處理器A/D端口，將微調(diào)端口輸入的交流電流信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號來改變數(shù)字電壓命令。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的交流發(fā)電機調(diào)壓方法，其特征在于：所述采用USB端口通訊方式通過設(shè)置軟件可對數(shù)字電壓調(diào)節(jié)器進行系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置，并利用PC主機的USB端口向數(shù)字電壓調(diào)節(jié)器提供5V的工作電源，即數(shù)字電壓調(diào)節(jié)器在沒有工作的時候，用PC機也能對其進行讀取和設(shè)定參數(shù)。