[發明專利]發電機的勵磁輔助裝置及勵磁輔助電源控制方法

有效

• 申請號: 201410276394.3
• 申請日: 2014-06-19
• 公開（公告）號: CN105281626B
• 公開（公告）日: 2017-11-21
• 發明（設計）人: 呂文峰
• 申請（專利權）人: 固也泰電子工業有限公司
• 主分類號: H02P9/14
• 分類號: H02P9/14
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司11006
• 代理人: 梁揮,李巖

技術領域

本發明是一種發電機的勵磁輔助裝置及勵磁輔助電源控制方法，尤指一種可轉換電瓶的直流電源成為應用于發電機的一勵磁用的交流輔助電源。

背景技術

發電機在運作時，需要利用一勵磁系統先建立一磁場而使發電機產生交流電源，建立該磁場的能量稱為勵磁電源。根據該勵磁電源的供給方式，勵磁系統可區分為自勵式(自激式)、他勵式(他激式)或其它激磁等類型。而自動電壓調整器(AVR)即是用來控制勵磁系統的重要裝置，可決定發電機的輸出電壓是否穩定。

如圖7所示，自勵式的勵磁系統指由發電機本身輸出的一部分電力供應給自動電壓調整器(AVR)，使該自動電壓調整器(AVR)能產生該勵磁電源再回送給發電機使用。但是此類系統的缺點在于，當發電機的負載突然增大(如啟動大型馬達)將導致發電機的輸出電壓下降，該自動電壓調整器的電源隨之陡降，導致自動電壓調整器輸出的勵磁電源亦會隨之下降至極低，最終造成發電機無法正常發電。

如圖8所示，他勵式的勵磁系統指由發電機以外的一勵磁機提供該勵磁電源，例如以一永磁發電機(PMG)產生該勵磁電源。此類型的系統可克服前述自勵式系統的缺點，不會因負載變重而失去勵磁電源，而可持續提供勵磁電源給自動電壓調整器(AVR)使用。但是他勵式的勵磁機的體積龐大、重量大、建置成本高。

發明內容

鑒于現有自勵式及他勵式的勵磁系統具有上述缺點，本發明的主要目的是提供一種發電機的勵磁輔助裝置及其控制方法，利用電瓶的電力而產生勵磁輔助電源，兼具體積小、成本低、安裝方便等眾多優點。

為達到前述目的，本發明的勵磁輔助裝置應用在具有一自動電壓調整器(AVR)的一發電機，該勵磁輔助裝置連接在一電瓶與該自動電壓調整器之間，勵磁輔助裝置包含有：

一處理器，其內部預設有決定是否輸出一輔助電源VAUX的判斷條件；

一電瓶電壓接收電路，連接該處理器并接收及量測該電瓶的直流電壓，將該直流電壓轉換為一工作電源，所量測出的直流電壓值提供給該處理器；

一發電機輸出監測電路，連接該處理器并偵測該發電機的輸出電壓的電壓值及頻率值，該輸出電壓的電壓值及頻率值提供給該處理器；

一設定電路，連接該處理器，提供給使用者設定一預設電壓下降百分比p；

一輔助電源產生電路，連接該處理器及電瓶電壓接收電路，依據處理器控制而將電瓶的直流電壓轉換為交流形式的該輔助電源，并輸出該輔助電源至自動電壓調整器；

一輔助電源測量電路，連接該處理器并測量該輔助電源的大小，以提供給該處理器。

該處理器所預設的判斷條件為dV≥Vavg×p，當前述判斷條件成立時輸出該輔助電源，其中，各參數意義如下：

p：預設電壓下降百分比；

dV＝Vavg-Vi；

Vavg：發電機輸出電壓移動平均值(moving average)；

Vi：發電機輸出電壓即時值。

藉此，該自動電壓調整器可接收該輔助電源并提供一勵磁能源予發電機，令發電機獲得該額外的勵磁能源以提升發電機的輸出功率。

本發明所提供的勵磁輔助電源控制方法由一勵磁輔助裝置所執行，該勵磁輔助裝置應用在具有一自動電壓調整器(AVR)及一電瓶的一發電機，該方法包含：

監測發電機狀態，監測并記錄發電機輸出電源的電壓，而得到該發電機輸出電源的一電壓移動平均值Vavg及一電壓即時值Vi；

判斷發電機是否為運作中；

當發電機為運作中，判斷該勵磁輔助裝置是否正輸出一輔助電源；

當輔助電源尚未輸出，判斷輔助電源VAUX是否進入一預備輸出模式(standby mode)；

當輔助電源VAUX進入預備輸出模式，判斷發電機的輸出電壓是否瞬間下降，依據一判斷條件dV≥Vavg×p進行判斷，其中：

p：預設電壓下降百分比；

dV＝Vavg-Vi；

Vavg：發電機的輸出電源的電壓移動平均值；

Vi：發電機的輸出電源的電壓即時值；

當發電機的輸出電壓瞬間下降，輸出該輔助電源至一自動電壓調整器，其中，該輔助電源為一電瓶的直流電源進行轉換后所得到的交流電源；

判斷停止該輔助電源的條件是否成立，若是，則停止輸出該輔助電源。

本發明相較于自勵式或他勵式的勵磁系統，至少具備下列優點及功效: