[實用新型]交流發電機電壓調節器

有效

• 申請號: 201320369895.7
• 申請日: 2013-06-25
• 公開（公告）號: CN203406818U
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 謝公平
• 申請（專利權）人: 常州市俊宏電器廠
• 主分類號: H02P9/14
• 分類號: H02P9/14
• 代理公司: 常州市維益專利事務所 32211
• 代理人: 何學成

技術領域

本實用新型涉及電機技術領域，特別是一種交流發電機電壓調節器。

背景技術

我國軌道交通修建中應用的主要設備大多依靠進口，其中鋼軌焊接機械中應用的專用發電機，基本為國外某廠家壟斷。由于采購的價格昂貴，在一定程度上限制了我國城市軌道交通建設的速度。但反觀我國普通的同步發電機的生產規模在世界上是排在第一位，而高性能、特種用途的發電機卻非常落后。原因是其同步發電機中的勵磁系統設計相對落后(目前我國產發電機用的自動電壓調機器大多是仿制國外的低端產品)，直接導致發電機的檔次低下。

常規的發電機自動電壓調節器的電壓有效值檢測采用模擬電路對電壓的波形進行峰值取樣后獲得，有效值是按峰值比正弦波的波峰系數計算。由于焊接設備工作時會產生大量的諧波，受污染的電壓波形不再是正弦，而導致其交流電的波峰系數不再是，那么如果仍采用峰值采樣，將造成很大的檢測誤差，致使發電電壓大大偏離設定值(可能偏高或偏低)。

雖然，已有技術公開了將檢測的電壓通過嵌入式微處理進行處理，對發電機的勵磁電流進行調整，但是，這種調整方式忽略了勵磁電流的檢測，在變速發電系統中，發電機轉速隨發動機轉速不斷變化，調壓器調壓精度也就不斷變化，發電機輸出電壓紋波就會變大，穩壓效果得不到保證，這就造成發電機電壓調節器的調壓精度以及保護點和負載電流限制曲線不穩定。

發明內容

針對上述技術問題，本實用新型需要解決的技術問題是提供一種提高調壓精度的交流發電機電壓調節器。

實現本實用新型目的的技術方案如下：

交流發電機電壓調節器，包括電壓采樣電路，該電壓采樣電路采集交流發電機的輸出電壓；以及

與電壓采樣電路輸出端連接的嵌入式微處理器，該嵌入式微處理器對接收的采樣電壓進行均方根值計算，得到有效值的平均電壓；以及

與嵌入式微處理器輸出端連接的電壓比較電路，該嵌入式微處理器的輸出電壓與電壓比較電路中提供的基準電壓進行比較調節得到電壓誤差信號；以及

勵磁電流采樣電路，采集交流發電機勵磁繞組的勵磁電流；以及

控制器，控制器的輸入端分別連接電壓比較電路和勵磁電流采樣電路，控制器將電壓比較電路提供的電壓誤差信號作為勵磁電流的給定值，與勵磁電流采樣電路提供的勵磁電流反饋信號進行比較，從而輸出調節發電機勵磁電流的PWM調制信號。

所述電壓比較電路由電壓比較器和電壓基準電路組成。

電壓采樣電路包括電壓互感器、第一放大器、第一比較器、第一反相器以及第一信號隔離器，電壓互感器的輸出端連接第一放大器輸入端，第一放大器輸出端連接第一比較器輸入端，第一比較器輸出端連接第一反相器輸入端，第一反相器輸出端連接第一信號隔離器輸入端。

勵磁電流采樣電路包括電流互感器、第二放大器、第二比較器、第二反相器以及第二信號隔離器，電流互感器的輸出端連接第二放大器輸入端，第二放大器輸出端連接第二比較器輸入端，第二比較器輸出端連接第二反相器輸入端，第二反相器輸出端連接第二信號隔離器輸入端。

采用了上述方案，本實用新型通過電壓采樣電路采樣發電機的輸出電壓，由嵌入式微處理器轉換成與其有效值相等的直流信號輸出，再與電壓比較電路中提供的基準電壓進行比較而得到電壓誤差信號。最后由控制器對電壓和勵磁電流進行綜合評判，這樣就實現了真正的輸出電壓有效值反饋控制，并且精度高、穩定性好。另外，發電機的電壓和電流實行雙環調節，實現勵磁電流自調節，對抑制勵磁電流擾動速度快。

附圖說明

圖1為本實用新型交流發電機電壓調節器的電路方框圖；

圖2為本實用新型中電壓采樣電路的電路方框圖；

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明。

參照圖1，本實用新型的交流發電機電壓調節器，由電壓采樣電路10、嵌入式微處理器20、電壓比較電路30、勵磁電流采樣電路40、控制器50組成，下面分別對每部分進行詳細說明