[发明专利]一种三相变频交流发电系统过压抑制装置中的电压采样电路

说明书

本发明提出一种三相变频交流发电系统过压抑制装置中的电压采样电路，包括分压电路、有效值计算电路、减法电路；分压电路将发电机输出端电压分压至0V～vsubgt;1/subgt;V范围，其中vsubgt;1/subgt;取过压抑制装置允许工作电压范围内的较大值，以满足过压抑制装置中DSP处理电路的数据分辨率要求；有效值计算电路输出的电压信号POR_RMS与引入的电压为vsubgt;2/subgt;V的电压信号M输入减法电路，在减法电路中，电压信号POR_RMS减去电压信号M后输入DSP处理电路，其中电压vsubgt;2/subgt;满足vsubgt;2/subgt;vsubgt;1/subgt;*K/Q以及vsubgt;1/subgt;‑vsubgt;2/subgt;≤T。本发明对于过压抑制装置中变频交流发电机输出端电压有效范围内的电压信息，通过增大发电机端输出电压的分压系数，并结合合理的控制逻辑，能够有效提升瞬态过压抑制装置发电机端电压的数据辨识度，实现系统稳定控制。

技术领域

本发明属于航空变频交流发电系统领域，涉及一种三相变频交流发电系统瞬态过电压动态抑制装置的电压采样技术。

背景技术

大功率变频交流发电系统在进行大容量负载切换或出现故障而产生过压时，采用三相变频交流发电系统过压抑制装置与发电机控制器相互配合，能够有效防止过电压引起的电源系统误保护，避免高电压对后级用电设备的损害。在中国专利(ZL2017109810898)中就公开了这样一种三相变频交流发电系统过压抑制装置。

发明内容

要解决的技术问题

发明人在相关型号上使用上述现有技术公开的三相变频交流发电系统过压抑制装置时，发现控制过程中系统不稳定，会出现误判情况，尤其是在发电机端电压在程序周期内发生变化时，误判情况较多。发明人仔细分析原因后发现现有技术通过分压电阻将发电机输出端电压分压至0V至3V范围，以符合DSP处理电路的输入电压要求，然后0V至3V的电压直接进入DSP处理电路进行采样后实现算法控制；但直接将发电机输出端电压分压至0V至3V产生的分压系数过小，导致通过DSP处理电路采样得到的数据分辨率很低，难以识别出发电机端电压变化情况，导致控制时容易产生误判，引发系统不稳定。

技术方案

为解决上述技术问题，本发明提出一种三相变频交流发电系统过压抑制装置中的电压采样电路。

在大功率变频交流发电系统在进行大容量负载切换或出现故障而产生过压时，通过投入瞬态过压抑制装置中的抑制负载实现对主发电机的剩余励磁产生的能量进行有效吸收，所以过电压临界点及其临界点以上的电压值才是实现过压抑制控制的有效信息。因此，本发明的主要思路是扩大分压电压范围，即将发电机输出端电压分压至0V～v₁V范围，其中v₁为在过压抑制装置中允许工作电压范围内取大值，以增大分压系数、提高数据分辨率；然后再引入一个电压为v₂V的信号M，该电压信号M与发电机输出端电压经过分压和有效值计算后的电压信号POR_RMS相减，以获取高电压范围段的有效电压信息、舍弃低电压范围段的无效控制电压信息。

而在具体实现时，信号POR_RMS减去信号M后，要能够覆盖高电压范围段的有效电压信息，不能有漏判情况，所以根据大功率变频交流发电系统设定的过压阈值K(过电压临界点)以及发电机产生的最大电压Q，可以得到v₁和v₂应当满足v₂v₁*K/Q；此外，由于DSP处理电路已经产品固化，无法更改DSP处理电路，因此输入DSP处理电路的信号电压不能大于3V，所以v₁和v₂还需要满足v₁-v₂≤3。

此外，为了确保判断的可靠性，还设置了比较电路，将信号POR_RMS与信号M相比较，并将比较结果送至逻辑处理单元进行处理，只有当信号POR_RMS电压值大于信号M的电压值时，DSP处理电路的采样数据才有效，否则对DSP处理电路的采样结果不作处理。