[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

本發明公開了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，所述電壓調節器檢測發電機的輸出電壓，DSP處理器將檢測電壓與設定值進行比較，通過PID計算輸出數字電壓調整命令，改變勵磁電流的大小，從而改變發電機的輸出電壓。本發明的效果是：可監測寬頻發電機的轉速來改變勵磁機定子線圈線包數量，當寬頻發電機在高轉速時，減少勵磁機定子線圈線包，勵磁電流加大；在低轉速時，增加勵磁機定子線圈線包，勵磁電流減??；使寬頻發電機的勵磁電流大小在整個使用轉速范圍內處于一個安全、易于控制的狀態。

技術領域

本發明涉及發電機領域，尤其涉及一種寬頻發電機電壓控制系統。

背景技術

寬頻發電機使用轉速范圍廣，經常出現在高轉速下勵磁電流過小，調節器因控制精度問題很難控制導致輸出電壓波動，或者在低轉速下勵磁電流過大而燒壞的情況。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提出一種寬頻發電機電壓控制系統，使發電機的勵磁電流大小在整個使用轉速范圍內處于一個安全、易于控制的狀態。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：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，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。

進一步的，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。

進一步的，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??；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。

進一步的，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。

進一步的，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。

進一步的，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。

進一步的，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。