[实用新型]交流发电机电压调节器

说明书

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，特别是一种交流发电机电压调节器。

背景技术

我国轨道交通修建中应用的主要设备大多依靠进口，其中钢轨焊接机械中应用的专用发电机，基本为国外某厂家垄断。由于采购的价格昂贵，在一定程度上限制了我国城市轨道交通建设的速度。但反观我国普通的同步发电机的生产规模在世界上是排在第一位，而高性能、特种用途的发电机却非常落后。原因是其同步发电机中的励磁系统设计相对落后(目前我国产发电机用的自动电压调机器大多是仿制国外的低端产品)，直接导致发电机的档次低下。

常规的发电机自动电压调节器的电压有效值检测采用模拟电路对电压的波形进行峰值取样后获得，有效值是按峰值比正弦波的波峰系数计算。由于焊接设备工作时会产生大量的谐波，受污染的电压波形不再是正弦，而导致其交流电的波峰系数不再是，那么如果仍采用峰值采样，将造成很大的检测误差，致使发电电压大大偏离设定值(可能偏高或偏低)。

虽然，已有技术公开了将检测的电压通过嵌入式微处理进行处理，对发电机的励磁电流进行调整，但是，这种调整方式忽略了励磁电流的检测，在变速发电系统中，发电机转速随发动机转速不断变化，调压器调压精度也就不断变化，发电机输出电压纹波就会变大，稳压效果得不到保证，这就造成发电机电压调节器的调压精度以及保护点和负载电流限制曲线不稳定。

发明内容

针对上述技术问题，本实用新型需要解决的技术问题是提供一种提高调压精度的交流发电机电压调节器。

实现本实用新型目的的技术方案如下：

交流发电机电压调节器，包括电压采样电路，该电压采样电路采集交流发电机的输出电压；以及

与电压采样电路输出端连接的嵌入式微处理器，该嵌入式微处理器对接收的采样电压进行均方根值计算，得到有效值的平均电压；以及

与嵌入式微处理器输出端连接的电压比较电路，该嵌入式微处理器的输出电压与电压比较电路中提供的基准电压进行比较调节得到电压误差信号；以及

励磁电流采样电路，采集交流发电机励磁绕组的励磁电流；以及

控制器，控制器的输入端分别连接电压比较电路和励磁电流采样电路，控制器将电压比较电路提供的电压误差信号作为励磁电流的给定值，与励磁电流采样电路提供的励磁电流反馈信号进行比较，从而输出调节发电机励磁电流的PWM调制信号。

所述电压比较电路由电压比较器和电压基准电路组成。

电压采样电路包括电压互感器、第一放大器、第一比较器、第一反相器以及第一信号隔离器，电压互感器的输出端连接第一放大器输入端，第一放大器输出端连接第一比较器输入端，第一比较器输出端连接第一反相器输入端，第一反相器输出端连接第一信号隔离器输入端。

励磁电流采样电路包括电流互感器、第二放大器、第二比较器、第二反相器以及第二信号隔离器，电流互感器的输出端连接第二放大器输入端，第二放大器输出端连接第二比较器输入端，第二比较器输出端连接第二反相器输入端，第二反相器输出端连接第二信号隔离器输入端。

采用了上述方案，本实用新型通过电压采样电路采样发电机的输出电压，由嵌入式微处理器转换成与其有效值相等的直流信号输出，再与电压比较电路中提供的基准电压进行比较而得到电压误差信号。最后由控制器对电压和励磁电流进行综合评判，这样就实现了真正的输出电压有效值反馈控制，并且精度高、稳定性好。另外，发电机的电压和电流实行双环调节，实现励磁电流自调节，对抑制励磁电流扰动速度快。

附图说明

图1为本实用新型交流发电机电压调节器的电路方框图；

图2为本实用新型中电压采样电路的电路方框图；

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

参照图1，本实用新型的交流发电机电压调节器，由电压采样电路10、嵌入式微处理器20、电压比较电路30、励磁电流采样电路40、控制器50组成，下面分别对每部分进行详细说明