[實用新型]一種船用發電機電壓調節系統

有效

• 申請號: 201720056640.3
• 申請日: 2017-01-18
• 公開（公告）號: CN206602476U
• 公開（公告）日: 2017-10-31
• 發明（設計）人: 李鋒
• 申請（專利權）人: 玉林市恒偉機械制造有限公司
• 主分類號: H02P9/14
• 分類號: H02P9/14;H02H7/20
• 代理公司: 深圳市興科達知識產權代理有限公司44260
• 代理人: 袁士林

技術領域

本實用新型涉及電壓調節技術領域，具體涉及一種船用發電機電壓調節系統。

背景技術

目前我國船用發電機大多采用可控相復勵勵磁控制方式。可控相復勵裝置由相復勵裝置和自動電壓調節器（AVR）構成，其中相復勵裝置為勵磁裝置主體，它保證了發電機的自激起壓及負載電流補償，動態強勵性能好。在相復勵裝置中，當電壓偏差尚未形成時，根據負載電流的變化對勵磁電流進行開環補償調整，因此其調節作用先于AVR。由于負載的有功、無功功率會發生變化，而相復勵裝置調節精度難以提高，容易出現電壓偏差，此時由AVR根據電壓偏差信號進一步實現閉環調節，從而提高調壓精度。在發電機并聯運行時，AVR的工作可避免勵磁不足而造成無功功率倒灌現象。

一旦AVR發生故障，會造成發電機輸出電壓過高，或發電機失壓進入滅磁狀態，造成欠壓跳閘等惡劣后果。因此，AVR的可靠性直接關系著船舶電網的供電穩定性和連續性。現有技術中的AVR通常采用的是直流側并聯的分流方式，用作分流功率器件的是大功率晶體管。但在實際使用中，當發電機遭遇短路、非同期合閘等非正常工作時，我們發現用作分流的大功率晶體管容易失效，嚴重影響了AVR的可靠性。

實用新型內容

本申請通過提供一種船用發電機電壓調節系統，以解決發電機電壓調節器在非正常工況下大功率晶體管容易失效的技術問題。

為解決上述技術問題，本申請采用以下技術方案予以實現：

一種船用發電機電壓調節系統，包括驅動模塊和IGBT，所述驅動模塊包括用于提高驅動能力的推挽輸出單元，用于抑制電流增長的限流保護單元、采樣電阻R8以及用于防止所述IGBT的柵極驅動電路出現高壓尖峰的限幅吸收回路，其中，所述推挽輸出單元包括NPN型三極管Q2以及PNP型三極管Q3，所述限流保護單元包括運算放大器U2、NPN型三極管Q4、穩壓二極管D4、二極管D2、電阻R5、電阻R6、以及電容C1，所述限幅吸收回路包括穩壓二極管D3以及穩壓二極管D5，所述NPN型三極管Q2的發射極連接所述PNP型三極管Q3的發射極，所述NPN型三極管Q2的集電極連接電源VCC，所述PNP型三極管Q3的集電極連接所述NPN型三極管Q4的發射極，所述NPN型三極管Q4的集電極通過電阻R3連接所述IGBT的柵極，所述NPN型三極管Q4的基極連接所述二極管D2的負極，所述二極管D2的正極通過所述電阻R5連接所述運算放大器U2的輸出端，所述運算放大器U2的同相輸入端通過電容C1連接所述運算放大器U2的輸出端，同時，所述運算放大器U2的同相輸入端連接所述穩壓二極管D3的負極與所述穩壓二極管D5的正極之間，所述穩壓二極管D3的正極連接所述IGBT的柵極，所述穩壓二極管D5的正極接地，所述運算放大器U2的反相輸入端接電源Vref，所述NPN型三極管Q4的發射極通過電阻R6連接所述運算放大器U2的負電源端，所述運算放大器U2的負電源端連接電源VSS，所述穩壓二極管D4的正極連接所述NPN型三級管Q4的發射極，所述穩壓二極管D4的負極接地，所述IGBT的柵極通過電阻R7接地，所述IGBT的發射極通過所述采樣電阻R8接地，所述IGBT的集電極連接二極管D1的負極，所述二極管D1的正極連接所述運算放大器U2的同相輸入端，同時，所述IGBT的集電極通過電容C2接地。

進一步地，還包括用于進行電位隔離的光電耦合管U1以及電阻R1、電阻R2、電阻R4、NPN型三極管Q1，其中，電源VCC通過所述電阻R1連接所述光電耦合管U1的正極輸入端，PWM信號輸入到所述光電耦合管U1的負極輸入端，所述光電耦合管U1的集電極輸出端通過電阻R2連接電源VCC，同時所述光電耦合管U1的集電極輸出端連接所述NPN型三極管Q1的基極，所述NPN型三極管Q1的集電極連接電源VCC，所述NPN型三極管Q1的發射極連接所述NPN型三極管Q2的基極以及所述PNP型三極管Q3的基極，所述光電耦合管U1的發射極輸出端通過所述電阻R4連接所述NPN型三極管Q1的發射極。

作為一種優選的技術方案，采用1200V45A的IGBT。

為了避免IGBT的驅動信號受到較大干擾，造成IGBT的誤觸發，所述的驅動模塊與所述IGBT的連線小于10cm。

與現有技術相比，本申請提供的技術方案，具有的技術效果或優點是：提高了發電機勵磁系統的穩定性和可靠性，同時降低了設備的維修成本，在中小容量的船用發電機組勵磁系統改造中具有實用性。

附圖說明

圖1為船用發電機電壓調節系統電路圖。

具體實施方式