[發明專利]一種交流發電機并聯電路

有效

• 申請號: 201410429699.3
• 申請日: 2014-08-27
• 公開（公告）號: CN104319804B
• 公開（公告）日: 2017-10-03
• 發明（設計）人: 王尚;翟秀果;李新宇;袁旭超;郭立杰;常亞輝;李建春;王曉瑜;曹清
• 申請（專利權）人: 北京航天控制儀器研究所
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 中國航天科技專利中心11009
• 代理人: 龐靜

技術領域

本發明涉及一種交流發電機并聯電路，特別是一種新型車載交流發電機并聯電路。

背景技術

隨著社會的不斷發展，救護、緊急衛星通信等特種車輛需求日益提高，隨著科學技術的不斷進步，越來越多的大功率設備被應用于這些特種車輛，因此單臺的交流發電機已然滿足不了實際的功率需求。而柴油發電機組雖然可滿足用戶大功率的需求，但其在同功率等級下體積龐大，且噪音污染嚴重，因此不適合用于一些特定的工作場合。而現有的發電機并機技術都是在發電機輸出側進行并聯，這種并聯必須要求兩臺發電機的輸出電壓幅值、頻率、相位以及相序完全一致，否則會產生較大環流，影響電機的正常運行，甚至燒毀電機，因此用傳統方法實現兩臺電機尤其是兩臺不同功率電機的并聯非常困難，往往需要額外的同步裝置，成本太高。與此同時，不同功率等級電機的并聯會使得功率供應更加高效。

發明內容

本發明解決的技術問題是：克服現有技術的不足，設計了一種新型車載交流發電機并機電路，在無需柴油發電機組的情況下，由兩臺交流發電機在直流母線側完成并聯，既解決了傳統并聯所產生的環流以及控制復雜的問題，又能為用戶提供大功率的可靠穩定的交流電。

本發明的技術解決方案是：一種交流發電機并聯電路，其特征在于：包括主發電機和從發電機，主發電機的并聯控制模塊和從發電機的并聯控制模塊、直流母線和一個逆變橋，其中，主發電機的三相輸出端與主發電機的并聯控制模塊的輸入端相連，從發電機的三相輸出端與從發電機的并聯控制模塊輸入端相連；所述主發電機的并聯控制模塊包括二極管功率模塊、比較單元、比例環節、PWM發生器、IGBT開關管(IGBT開關管全稱為絕緣門級雙級型晶體管)、限流電阻、電容C和二極管；所述二極管功率模塊的輸入端與發電機的輸出端相連，正輸出端與電容C的正極和二極管的陽極相連，并經二極管后連接到逆變橋的正輸入端，電容C的負極接地，所述二極管功率模塊的負輸出端連接到逆變橋的負輸入端；所述二極管功率模塊的正輸出端與比較單元的負極相連，比較單元的正極接入參考電壓，比較單元的輸出端連接一個比例環節，并經PWM發生器后連接到IGBT開關管的柵極；所述二極管功率模塊的正輸出端與主發電機的勵磁繞阻串聯后連接到IGBT開關管的漏極，IGBT開關管的源極經串聯的限流電阻后連接到所述二極管功率模塊的副輸出端；所述逆變橋的正負輸入端并聯一個電容Cd，電容Cd的正極與二極管的陰極相連且負極與二極管功率模塊的副輸出端相連；所述從發電機的并聯控制模塊與主發電機的并聯控制模塊相同，二者連接于共同的直流母線。

所述二極管具有低導通壓降與允許高導通電流的特性，其中導通壓降1.5V，允許導通電流50A。

所述二極管的反向耐壓值不小于1200V。

本發明與現有技術相比的優點在于：

(1)兩臺交流發電機通過本發明的電路完成并聯，解決了傳統的在電機輸出端并聯方法的控制復雜的問題，且安裝簡單，無需同步裝置，節約成本。

(2)兩臺交流發電機通過各自的并聯控制模塊與公共直流母線之間串聯一個二極管，防止了環流的產生，可實現兩發電機的并聯，同時通過合理設定參考電壓以及調節比例環節的比例關系，可使兩臺發電機運行時進行功率自動分配；

(3)主發電機與副發電機的并機組合可使整個發電系統的供電能力更加靈活，既能滿足用戶大功率設備的正常運行，又能在負載較小時提高供電效率。

附圖說明

圖1為本發明的交流發電機并聯電路圖；

圖2為本發明的交流發電機電路連接圖；

圖3為本發明的交流發電機負載特性曲線圖；

具體實施方式