[發明專利]一種寬頻發電機電壓控制系統

在審

• 申請號: 202211613819.6
• 申請日: 2022-12-15
• 公開（公告）號: CN115940714A
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 劉明軍;劉雪姣;陳敬東
• 申請（專利權）人: 南昌康富智能電氣有限公司
• 主分類號: H02P9/14
• 分類號: H02P9/14;H02P9/30;H02H7/06
• 代理公司: 南昌豐擇知識產權代理事務所(普通合伙) 36137
• 代理人: 張榮

1.一種寬頻發電機電壓控制系統，包括發電機主體和電壓調節器，其特征在于：所述發電機主體包括前端蓋、發電機機座、定子、轉子、勵磁機轉子、勵磁機定子、后端蓋、轉軸、旋轉編碼器和箱體，發電機機座為鋼板焊接，作為發電機整體的支撐結構，發電機機座兩端分別裝有前端蓋和后端蓋，定子固定在機座內部，勵磁機定子固定在后端蓋上，轉子和勵磁機轉子裝配在轉軸上，通過前端蓋和后端蓋的軸承支撐，懸空在定子和勵磁機定子內部，旋轉編碼器裝配在轉軸端部，箱體安裝于機座上方，電壓調節器裝在箱體內。

2.根據權利要求1所述的一種寬頻發電機電壓控制系統，其特征在于：所述電壓調節器由DSP處理器、電壓隔離轉換電路、PWM信號處理電路、勵流檢測單元、控制電路、開關電源、整流濾波電路和自動激勵電路組成；開關電源電連接DSP處理器，DSP處理器電連接電壓隔離轉換電路、PWM信號處理電路；PWM信號處理電路電連接勵流檢測單元，勵流檢測單元電連接控制電路，勵流檢測單元和控制電路再電連接DSP處理器；整流濾波電路分別電連接開關電源、自動激勵電路和PWM信號處理電路，自動激勵電路和PWM信號處理電路并聯連接。

3.根據權利要求2所述的一種寬頻發電機電壓控制系統，其特征在于：電壓隔離轉換電路電連接發電機主體中的定子輸出側，開關電源給DSP處理器供電，電壓隔離轉換電路將檢測電壓通過大阻值電阻降壓和運算放大器將電壓信號傳輸給DSP處理器，DSP處理器經過計算后輸出PWM信號，傳輸到PWM信號處理電路，PWM信號處理電路包含隔離電路和IGBT功率放大管，控制勵磁電流大小；勵流檢測單元和控制電路串聯于PWM信號處理電路和勵磁機定子線包之間，勵流檢測單元和控制電路根據勵磁電流大小反饋動作信號給DSP處理器。

4.根據權利要求3所述的一種寬頻發電機電壓控制系統，其特征在于：DSP處理器采用高精度模數轉換的高速單片機，電壓隔離轉換電路由大阻值電阻和運算放大器INA148QDRQ1組成，PWM信號處理電路由隔離芯片SI8660BC和IGBT功率放大管組成，勵流檢測單元檢測勵磁電流大小反饋給電壓調節器，控制電路接收DSP處理器信號控制E2、E3和E4通斷。

5.根據權利要求4所述的一種寬頻發電機電壓控制系統，其特征在于：發電機主體內的定子輔助繞組連接整流濾波電路，給電壓調節器提供電源，定子輔助繞組產生的交流電經過整流濾波電路中的整流器后變成直流電，再經過整流濾波電路，分別給開關電源、PWM信號處理電路和自動激勵電路供電；自動激勵電路與PWM信號處理電路并聯控制發電機的勵磁電流，自動激勵電路包括功率放大電路和穩壓電路，能夠在發電機建壓時為電壓調節器所需啟動電源。

6.根據權利要求5所述的一種寬頻發電機電壓控制系統，其特征在于：整流濾波電路由MDS系列整流器和LC濾波電路組成，自動激勵電路中包含功率放大電路和穩壓電路，由三極管、二極管和電阻元器件組成。

7.根據權利要求6所述的一種寬頻發電機電壓控制系統，其特征在于：所述勵磁機定子中嵌有一套勵磁機定子線圈，有4個端子，分別為E1、E2、E3和E4；整個勵磁機定子線圈分成第一勵磁機定子線包、第二勵磁機定子線包和第三勵磁機定子線包。

8.根據權利要求7所述的一種寬頻發電機電壓控制系統，其特征在于：旋轉編碼器為增量式旋轉編碼器，發電機主體中的旋轉編碼器電連接DSP處理器，旋轉編碼器將轉速信號輸入給電壓調節器，旋轉編碼器檢測發電機的轉速，檢測轉速經過電壓調節器的DSP處理器與設定值進行比較，根據比較結果控制E2～E4端子的通斷。

9.根據權利要求8所述的一種寬頻發電機電壓控制系統，其特征在于：電壓調節器中的DSP處理器設定轉速參數v1和轉速參數v2，當轉速小于v1時，E2通E3斷E4斷，此時第一勵磁機定子線包1061、第二勵磁機定子線包1062和第三勵磁機定子線包1063均工作；當轉速大于等于v1且小于等于v2時，E2斷E3通E4斷，此時第二勵磁機定子線包1062和第三勵磁機定子線包1063工作；當轉速大于v2時，E2斷E3斷E4通，此時第三勵磁機定子線包1063工作。