[发明专利]新型自动电压调节器

说明书

技术领域

本发明涉及一种电压调节器，尤其涉及一种适用于各类有刷和无刷相复励发电机的新型自动电压调节器。 

背景技术

现有技术中有刷相复励电机所配的自动电压调节器，同步信号拾取采用正逻辑控制方式。发电机励磁电压直接加在调节器大功率器件的两端，大功率器件在工作时会产生尖峰电压，尖峰电压的能量通过大功率器件释放，使大功率器件额外发热。该自动电压调节器本身工作电源功耗较大，在高工作电压下长期使用易疲劳损坏。主回路虽采用可控硅控制，但是集成电路少，自动电压调节器元器件分散性大，适配性差，成本较高。

现有技术中的无刷相复励电机所配的自动电压调节器，主回路采用IGBT（1000V/60A）随机分流方式。IGBT关断时，由于回路漏抗较大，IGBT两端将产生较高的正向尖峰电压。为了吸收此尖峰电压需在发电机本体安装较大容量的吸收电容。正常工况下，尖峰吸收电路能保证IGBT工作在安全工作区，但吸收电路储存能量需在IGBT导通时释放，使IGBT额外发热。非正常工况时（短路、逆功等），电流互感器的增副作用，会使IGBT两端产生的正向尖峰电压大大增加，吸收电路储存能量也大大增加。如尖峰电压超过IGBT的承受值，会使IGBT击穿；过大的释放能量，会使IGBT疲劳或直接热击穿；同时发电机励磁源电压存在30V左右的反向电压(毛刺)，可能造成IGBT门极反向电压击穿。由于以上原因，造成产品返修率较高，可靠性较差。 

发明内容

本发明的目的在于为有刷和无刷相复励发电机提供一种结构紧凑、可靠性高、通用性强的新型自动电压调节器。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是，

一种新型自动电压调节器，包括由给定信号、测量反馈环节、PID环节、同步信号拾取、移相触发环节和可控硅分流环节形成的闭环系统；给定信号输出和测量反馈环节输出，共同输入到PID环节；发电机励磁电源输出，输入到同步信号拾取；同步信号拾取输出和PID环节输出，共同输入到移相触发环节；移相触发环节输出和发电机励磁电源输出，共同输入到可控硅分流环节；可控硅分流环节输出，输入到发电机；发电机输出，输入到测量反馈环节；所述同步信号拾取采用反逻辑控制同步信号拾取电路，所述移相触发环节采用变锯齿波、宽脉冲触发电路。

所述反逻辑控制同步信号拾取电路，包括第一二极管，所述第一二极管的阴极与发电机励磁电源相连接，所述第一二极管的阳极分别与第一电阻的一端和第二二极管的阳极相连接；所述第二二极管的阴极与稳压二极管的阴极相连接，所述稳压二极管的阳极与三极管的基极相连接；所述三极管的集电极分别与第二电阻的一端、第三电阻的一端和第一电容的一端相连接，所述第三电阻的另一端与反向器的1脚相连接；所述第一电阻的另一端、所述第二电阻的另一端和所述反向器的14脚分别与VCC直流电源相连接；所述反向器的2脚与第三二极管的阳极相连接，所述第三二极管的阴极分别与所述反向器的5脚、第四电阻的一端和第二电容的一端相连接；所述三极管的发射极、所述第一电容的另一端、所述第二电容的另一端、所述第四电阻的另一端和所述反向器的7脚分别接电源地GND；所述反向器的6脚与9脚相连接。

所述变锯齿波、宽脉冲触发电路，包括第五二极管，所述第五二极管的阴极与所述反向器的8脚相连接；所述PID环节的输出端与第五电阻的一端相连接，所述第五电阻的另一端与第四二极管的阳极相连接，所述第四二极管的阴极分别与第三电容的一端、第六电阻的一端、所述第五二极管的阳极和所述反向器的13脚相连接；所述第三电容的另一端接电源地GND，所述第六电阻的另一端与VCC直流电源相连接；所述反向器的11脚与12脚相连接，所述反向器的10脚与第七电阻的一端相连接，所述第七电阻的另一端分别与可控硅的门极和第八电阻的一端相连接；所述可控硅的阳极与所述反向器的6脚相连接，所述可控硅的阴极输出接入到所述可控硅分流环节；所述第八电阻的另一端接电源地GND。

本发明提供的新型自动电压调节器，结构紧凑、可靠性高，适用于有刷和无刷相复励发电机，实现了有刷和无刷相复励自动电压调节器的统一，标准化程度高。

本发明提供的自动电压调节器，采用集成电路控制，与常规的有刷相复励电机的自动电压调节器相比，减少了外围器件，使整体结构紧凑。同步信号拾取采用反逻辑控制，隔离高压信号，除可控硅外，无大功率发热器件，移相触发环节紧凑可靠；主回路采用可控硅控制，可控硅过零关断，不会引起关断过电压，即使有回路漏抗产生的反压，可控硅能够承受反压的特性也避免了常规自动电压调节器主控元件击穿的现象，因此大大提高了可靠性，而且大幅降低了产品成本。