[发明专利]一种发电机U/f比值控制方法

说明书

技术领域

本发明属于自动控制领域，尤其涉及发电机控制中的一种发电机U/f比值控制方法。

背景技术

发电机控制过程中，电压与频率即转速之间必须保持常量，否则会发生事故，U/f比值并不是容易控制的，由于牵涉的环节较多，控制较为复杂，需要有一种简单、可靠准确的控制方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种发电机U/f比值控制方法，用于实现发电机U/f比值常量控制，具有控制比值稳定，灵敏度高、响应快速、电路简单的特点。

实现上述目的的技术方案是：一种发电机U/f比值控制方法，包括电压信号输入端Uin、频率信号输入端Fin、频率电压转换器F/V、运算放大器A1、电阻R1～R3和发电机励磁线圈L；

所述的频率信号输入端Fin与所述的频率电压转换器F/V相连，所述的运算放大器A1的正向输入端连接参考地电平，所述的运算放大器A1的反向输入端与所述的电压信号输入端Uin之间串联电阻R1，所述的运算放大器A1的反向输入端与所述的频率电压转换器F/V之间串联电阻R3，所述的运算放大器A1的反向输入端与所述的运算放大器A1的输出端之间串联电阻R2，所述的运算放大器A1的输出端与参考地电平之间串联所述的发电机励磁线圈L。

上述的电阻R1和R3的取值相等。

上述的频率电压转换器F/V，将电机的转速所代表的频率，转换成电压，转换公式为：V_Fin=K1*Fin，K1为转换因子常量。

上述的运算放大器A1和上述的电阻R1～R3组成负反馈放大器，上述的运算放大器A1的正、反相输入端的电平相等，且为参考地电平，流经上述的运算放大器A1的反相输入端电流等于0，上述的电阻R1、R2、R3的电流和等于0，存在公式1：Uin/R1+Vout/R2+V_Fin/R3=0，公式1转换成公式2：Vout=－（Uin+V_Fin）*R2/R1=－（Uin+K1*Fin）*R2/R1(公式2)。

上述的发电机励磁线圈L流过的电流与发电机尖端电压成正比，即与上述的电压信号输入端Uin成正比，转换公式为：Uin=K2*Vout，K2为转换因子常量，在公式2中迭代掉变量Vout，Uin/K2=－（Uin+K1*Fin）*R2/R1，得到公式3表示如下：Uin/Fin=－K1*K2*R2/（R1*K2+R2）(公式3)，发电机U/f比值为常量。

本发明的有益效果是：实现一种发电机U/f比值控制方法，具有控制比值稳定，灵敏度高、响应快速、电路简单的特点。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

请参照图1，图中给出了一种发电机U/f比值控制方法，包括电压信号输入端Uin、频率信号输入端Fin、频率电压转换器LM331、运算放大器TL062、电阻R1=R3=2K,电阻R2=20K,发电机励磁线圈L；

频率信号输入端Fin与LM331相连，TL062的正向输入端连接参考地电平，TL062的反向输入端与电压信号输入端Uin之间串联电阻R1，TL062的反向输入端与LM331之间串联电阻R3，TL062的反向输入端与输出端之间串联电阻R2，TL062的输出端与参考地电平之间串联所述的发电机励磁线圈L。

LM331，将电机的转速所代表的频率，转换成电压，转换公式为：V_Fin=K1*Fin，K1=1为转换因子常量，V_Fin=Fin。

V_Fin=K1*Fin和电阻R1～R3组成负反馈放大器，TL062的正、反相输入端的电平相等，且为参考地电平，流经TL062的反相输入端电流等于0，所述的电阻R1、R2、R3的电流和等于0，存在公式1：Uin/R1+Vout/R2+V_Fin/R3=0，公式1转换成公式2：Vout=－（Uin+V_Fin）*R2/R1=－（Uin+K1*Fin）*R2/R1(公式2)。

发电机励磁线圈L流过的电流与发电机尖端电压成正比，即与所述的电压信号输入端Uin成正比，转换公式为：Uin=K2*Vout，K2=1为转换因子常量，Uin=Vout。

在公式2中迭代掉变量Vout，Uin=－（Uin+Fin）*R2/R1，得到公式3表示如下：Uin/Fin=－R2/（R1+R2）(公式3)，发电机U/f比值为常量。

本发明的原理是：利用运算放大器组成负反馈电路和发电机的励磁线性特性，实现一种发电机U/f比值控制方法，具有控制比值稳定，灵敏度高、响应快速、电路简单的特点。

以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。