[發(fā)明專利]一種高壓直流發(fā)電機控制裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711064745.4
• 申請日: 2017-11-02
• 公開（公告）號: CN107947661A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張鐵軍;李棒;周紅兵;馮文;雷鳴;高天天;喻偉
• 申請（專利權(quán)）人: 湖北三江航天萬峰科技發(fā)展有限公司
• 主分類號: H02P9/38
• 分類號: H02P9/38;H02P9/30;H02P9/00;H02H7/06
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務(wù)所(普通合伙)42224
• 代理人: 方可

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高壓直流發(fā)電機技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種高壓直流發(fā)電機控制裝置。

背景技術(shù)

目前，直流發(fā)電機被廣泛應(yīng)用于各個方面，國內(nèi)直流發(fā)電機多為低壓直流發(fā)電機，采用高壓直流發(fā)電機為大功率設(shè)備供電，可大大降低系統(tǒng)重量和成本，但是對高壓直流發(fā)電機的控制是發(fā)電機穩(wěn)定運行的關(guān)鍵；現(xiàn)有直流發(fā)電機控制裝置多為滿足低壓直流發(fā)電機，且存在電壓調(diào)節(jié)穩(wěn)定性差、響應(yīng)速度慢、保護功能少等不足。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進需求，本發(fā)明提供了一種高壓直流發(fā)電機的控制裝置，該控制裝置可實現(xiàn)對高壓直流發(fā)電機的自動控制，電壓調(diào)節(jié)精度高，響應(yīng)速度快，并具有過壓和過流保護功能，從而實現(xiàn)對高壓直流發(fā)電機和用電設(shè)備的保護。

為實現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個方面，提供了一種高壓直流發(fā)電機的控制裝置，包括整流濾波電路、脈寬調(diào)制電路、運算放大電路和報警電路，以及為脈寬調(diào)制電路、運算放大電路和報警電路提供工作電壓的電源電路；

整流濾波電路用于將高壓直流發(fā)電機產(chǎn)生的三相交流電進行整流濾波為直流電，作為高壓直流發(fā)電機的勵磁電源；

脈寬調(diào)制電路包括脈寬調(diào)制芯片D1和電子開關(guān)，脈寬調(diào)制芯片D1用于將高壓直流發(fā)電機的輸出電壓與參考電壓進行比較，當(dāng)輸出電壓比參考電壓高時，控制電子開關(guān)導(dǎo)通時間變短，減小勵磁電流以降低高壓直流發(fā)電機的輸出電壓；當(dāng)輸出電壓比參考電壓低時，控制電子開關(guān)導(dǎo)通時間變長，增大勵磁電流以增大輸出電壓；

運算放大電路包括運算放大器D2和電流傳感器A1，電流傳感器A1對輸出電流進行采樣后輸出相應(yīng)電流信號FAI，F(xiàn)AI超過限流值時，運算放大器D2輸出高電平，控制脈寬調(diào)制電路動作降低發(fā)電機的輸出電壓，實現(xiàn)過流保護；當(dāng)高壓直流發(fā)電機的輸出電壓超過設(shè)定值時，運算放大器D2輸出高電平，控制報警電路動作斷開三相交流電，實現(xiàn)過壓關(guān)斷保護。

優(yōu)選的，上述控制裝置，其脈寬調(diào)制電路還包括電阻R16、電容C4、電阻R11和電容C2，電阻R11和電容C2并聯(lián)后與電阻R16、電容C4串聯(lián)；脈寬調(diào)制芯片D1與電阻R16、電容C4、電阻R11、電容C2組成比例積分微分運算電路，用于加快對高壓直流發(fā)電機輸出電壓的調(diào)節(jié)速度。

優(yōu)選的，上述控制裝置，其運算放大電路還包括串聯(lián)的電阻R38、R39和電容C8，運算放大器D2與電阻R38、R39和電容C8構(gòu)成比例積分調(diào)節(jié)電路，高壓直流發(fā)電機的輸出電壓越大，運算放大器D2的輸出電壓增長越快，實現(xiàn)過壓關(guān)斷保護的時間越短。

優(yōu)選的，上述控制裝置，其電子開關(guān)包括并聯(lián)的第一場效應(yīng)管V3和第二場效應(yīng)管V4，第一場效應(yīng)管V3、第二場效應(yīng)管V4的柵極分別與脈寬調(diào)制芯片D1的第二輸出端和第一輸出端相連，源極均與高壓直流發(fā)電機的勵磁線圈相連，漏極與整流濾波電路相連。

優(yōu)選的，上述控制裝置，其報警電路包括第一繼電器K1、第二繼電器K2、穩(wěn)壓管V10和晶體管V12，當(dāng)運算放大器D2的輸出電壓達(dá)到穩(wěn)壓管V10的反向擊穿電壓時，穩(wěn)壓管V10控制晶體管V12導(dǎo)通，第二繼電器K2動作控制第一繼電器K1斷開發(fā)電機的三相交流電。

優(yōu)選的，上述控制裝置，其脈寬調(diào)制芯片D1的第一輸出端與公共端GND之間接有并聯(lián)的阻尼電阻R18和齊納二極管V1，用于降低場第二效應(yīng)管V4柵極驅(qū)動電路的阻抗，防止第二場效應(yīng)管V4柵極開路工作；脈寬調(diào)制芯片D1的第二輸出端與公共端GND之間接有并聯(lián)的阻尼電阻R19和齊納二極管V2，用于降低第一場效應(yīng)管V3柵極驅(qū)動電路的阻抗，防止第一場效應(yīng)管V3柵極開路工作。

優(yōu)選的，上述控制裝置，其整流濾波電路包括三相整流橋E1和電容C6，三相整流橋E1對永磁發(fā)電機產(chǎn)生的三相交流電進行整流，電容C6將整流后的三相交流電進行濾波，輸出穩(wěn)定的直流電壓作為發(fā)電機的勵磁電源。

優(yōu)選的，上述控制裝置，其電源電路包括電源U1和整流二極管V14，整流二極管V14用于抑制外部瞬間干擾，并用于防止電源極性反接。

優(yōu)選的，上述控制裝置，第二繼電器K2動作同時，過壓報警指示燈亮起，過壓報警蜂鳴器響。

總體而言，通過本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠取得下列有益效果：