CN105262353B - 一种机载三相交流发电机控制器的调压电路 - Google Patents

一种机载三相交流发电机控制器的调压电路 Download PDF

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Abstract

本发明属于交流发电机控制技术，涉及对机载三相交流发电机控制器调压电路的改进。它由短路控制电路(1)、比较器(2)、励磁电流控制电路(3)和调压控制单元组成；其特征在于：调压控制电路(5)还包括电容C3、电阻R9和以及运算放大器U2。本发明提出了一种改进的机载三相交流发电机控制器调压电路，当负载性质变化时，大大减小了发电机的三相交流电压波形的畸变对调压电路造成的影响，保证了调压精度。

Description

一种机载三相交流发电机控制器的调压电路
技术领域
本发明属于交流发电机控制技术，涉及对机载三相交流发电机控制器调压电路的改进。
背景技术
目前的一种机载三相交流发电机控制器调压电路的结构参见图1，它由短路控制电路1、比较器2、励磁电流控制电路3和调压控制单元组成；短路控制电路1由二极管D1至二极管D3、电阻R1和电阻R2、电容C1以及二极管D7组成；二极管D1至二极管D3的正极分别与三相交流发电机电流互感器的3个信号输出端连接，二极管D1至二极管D3的负极与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端与电阻R2、电容C1以及二极管D7的正极连接，电阻R2和电容C1的另一端均接地，二极管D7的负极与比较器2的反相输入端连接；比较器2的同相输入端与发电机控制器基准电压的输出端连接，比较器2的反相输入端分别与二极管D7和二极管D8的负极连接，比较器2的输出端接电阻R7的一端；励磁电流控制电路3由电阻R7和电阻R8、场效应管V以及二极管D9组成；电阻R7的一端与比较器2的输出端连接，电阻R7的另一端与电阻R8的一端、场效应管V的栅极连接，电阻R8的另一端与场效应管的源极都接地，场效应管的漏极与二极管D9的正极以及三相交流发电机激磁绕组的一端连接，二极管D9的负极与发电机控制器整流后的110V直流电输出端以及三相交流发电机激磁绕组的另一端连接；所述的调压控制单元是调压控制电路4，调压控制电路4由二极管D4至二极管D6、电阻R4至电阻R6、电容C2和二极管D8组成。二极管D4至二极管D6的正极分别与三相交流发电机的三相电压输出端连接，二极管D4至二极管D6的负极与电阻R4的一端连接；电阻R4的另一端分别与电容C2的一端、二极管D8的正极以及电阻R5的一端连接，电容C2的另一端接地，二极管D8的负极与比较器2的反相输入端连接，电阻R5的另一端与电阻R6的一端连接，电阻R6的另一端接地。
其工作原理是：由图1可以看出，此电路为比例调节电路。由比较器U1以及其外围电路组成；比较器U1的同相输入端为基准。比较器U1反相输入端引入的输入有两路，一路是三相电压UA、UB、UC经半波整流(D4、D5、D6)，R4、R5、R6分压通过D8输入，另一路三相电流Ia、Ib、Ic(电流互感器副边输出)经半波整流(D1、D2、D3)，R1、R2分压后，通过D7输入；电流输入只有在短路时起作用；两路输入均是直流电压叠加1200Hz三角波，与比较器U1同相输入端基准电压比较，输出方波；方波电压高时，MOS管V导通，永磁机三相电压的整流电压110V向A和B端所连接的三相交流发电机的激磁绕组供电；方波为低时，V管关断，B端与地断开，D9为续流管，实现斩波调压或稳定短路电流。
其缺点是：当负载性质变化时，例如从阻性负载变为感性负载或容性负载时，发电机的三相交流电压波形偏离正弦波，影响三相交流发电机控制器的半波整流电压，包括直流电压值、叠加上面的三角波幅值与三相电压有效值的变换关系，出现这种情况后，三相电压有效值就不能保证调压精度的要求。
发明内容
本发明的目的是：提出一种改进的机载三相交流发电机控制器调压电路，以便当负载性质变化时，减小发电机的三相交流电压波形畸变对调压电路的影响，保证调压精度。
本发明的技术方案是：一种机载三相交流发电机控制器的调压电路，它由短路控制电路1、比较器2、励磁电流控制电路3和调压控制单元组成；短路控制电路1由二极管D1、二极管D2、二极管D3、电阻R1和电阻R2、电容C1以及二极管D7组成；二极管D1、二极管D2、二极管D3的正极分别与三相交流发电机电流互感器的3个信号输出端连接，二极管D1、二极管D2、二极管D3的负极与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端与电阻R2、电容C1以及二极管D7的正极连接，电阻R2和电容C1的另一端均接地，二极管D7的负极与比较器2的反相输入端连接；比较器2的同相输入端与发电机控制器基准电压的输出端连接，比较器2的反相输入端分别与二极管D7和二极管D8的负极连接，比较器2的输出端接电阻R7的一端；励磁电流控制电路3由电阻R7和电阻R8、场效应管V以及二极管D9组成；电阻R7的一端与比较器2的输出端连接，电阻R7的另一端与电阻R8的一端、场效应管V的栅极连接，电阻R8的另一端与场效应管的源极都接地，场效应管的漏极与二极管D9的正极和三相交流发电机激磁绕组的一端连接，二极管D9的负极与发电机控制器整流后的110V直流电输出端以及三相交流发电机激磁绕组的另一端连接；所述的调压控制单元是调压控制电路5，调压控制电路5包括二极管D4、二极管D5、二极管D6、电阻R4至电阻R6、电容C2和二极管D8，二极管D4、二极管D5、二极管D6的正极分别与三相交流发电机的三相电压输出端连接，二极管D4、二极管D2、二极管D6的负极与电阻R4的一端连接；电阻R4的另一端分别与电容C2的一端、二极管D8的正极以及电阻R5的一端连接，电容C2的另一端接地，二极管D8的负极与比较器2的反相输入端连接，电阻R5的另一端与电阻R6的一端连接，电阻R6的另一端接地；其特征在于：调压控制电路5还包括电容C3、电阻R9、以及运算放大器U2；电阻R9的一端和运算放大器U2的反相输入端均与三相交流发电机控制器三相电压有效值做加法处理之后的输出端连接，电阻R9的另一端与电容C3的一端连接，电容C3的另一端和运算放大器U2的输出端均连接到电阻R5和电阻R6的连接点上。
本发明的优点是：提出了一种改进的机载三相交流发电机控制器调压电路，当负载性质变化时，大大减小了发电机的三相交流电压波形的畸变对调压电路造成的影响，保证了调压精度。
附图说明
图1是目前的一种机载三相交流发电机控制器调压电路的原理图。
图2是本发明的电路原理图。
具体实施方式
下面对本发明做进一步详细说明。参见图2，一种机载三相交流发电机控制器的调压电路，它由短路控制电路1、比较器2、励磁电流控制电路3和调压控制单元组成；短路控制电路1由二极管D1至二极管D3、电阻R1和电阻R2、电容C1以及二极管D7组成；二极管D1至二极管D3的正极分别与三相交流发电机电流互感器的3个信号输出端连接，二极管D1至二极管D3的负极与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端与电阻R2、电容C1以及二极管D7的正极连接，电阻R2和电容C1的另一端均接地，二极管D7的负极与比较器2的反相输入端连接；比较器2的同相输入端与发电机控制器基准电压的输出端连接，比较器2的反相输入端分别与二极管D7和二极管D8的负极连接，比较器2的输出端接电阻R7的一端；励磁电流控制电路3由电阻R7和电阻R8、场效应管V以及二极管D9组成；电阻R7的一端与比较器2的输出端连接，电阻R7的另一端与电阻R8的一端、场效应管V的栅极连接，电阻R8的另一端与场效应管的源极都接地，场效应管的漏极与二极管D9的正极和三相交流发电机激磁绕组的一端连接，二极管D9的负极与发电机控制器整流后的110V直流电输出端以及三相交流发电机激磁绕组的另一端连接；所述的调压控制单元是调压控制电路5，调压控制电路5包括二极管D4至二极管D6、电阻R4至电阻R6、电容C2和二极管D8，二极管D4至二极管D6的正极分别与三相交流发电机的三相电压输出端连接，二极管D4至二极管D6的负极与电阻R4的一端连接；电阻R4的另一端分别与电容C2的一端、二极管D8的正极以及电阻R5的一端连接，电容C2的另一端接地，二极管D8的负极与比较器2的反相输入端连接，电阻R5的另一端与电阻R6的一端连接，电阻R6的另一端接地；其特征在于：调压控制电路5还包括电容C3、电阻R9、以及运算放大器U2；电阻R9的一端和运算放大器U2的反相输入端均与三相交流发电机控制器三相电压有效值做加法处理之后的输出端连接，电阻R9的另一端与电容C3的一端连接，电容C3的另一端和运算放大器U2的输出端均连接到电阻R5和电阻R6的连接点上。
本发明的工作原理是：由图2可以看出，在原调压电路的基础上，引入三相交流电压有效值求和并进行积分处理后连到R5、R6的连接点上，如三相电压有效值保持115V不变，三相电压有效值对调节器的输入产生的影响是固定的。当三相电压有效值高于115V时，三相电压有效值求和积分电路输入电压升高，使得R6上电流加大，必然抬高比较器U1反相输入端的电压，比较器U1的输出占空比降低，激磁电流降低，三相电压有效值降低至115V。反之，三相电压有效值低于115V，激磁电流升高，三相电压有效值升高至115V。
本发明的一个实施例，比较器U1采用运算放大器，可采用的芯片型号为F124、F324、FX158。本发明采用F124作为比较器，进行了试验验证，试验数据显示在任何性质的负载下，发电机电压均在(115±1)V范围内，调压精度小于1V，调压精度得到了显著的提高。

Claims (1)

1.一种机载三相交流发电机控制器的调压电路，它由短路控制电路(1)、比较器(2)、励磁电流控制电路(3)和调压控制单元组成；短路控制电路(1)由二极管D1、二极管D2、二极管D3、电阻R1和电阻R2、电容C1以及二极管D7组成；二极管D1、二极管D2、二极管D3的正极分别与三相交流发电机电流互感器的3个信号输出端连接，二极管D1、二极管D2、二极管D3的负极与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端与电阻R2、电容C1以及二极管D7的正极连接，电阻R2和电容C1的另一端均接地，二极管D7的负极与比较器(2)的反相输入端连接；比较器(2)的同相输入端与发电机控制器基准电压的输出端连接，比较器(2)的反相输入端分别与二极管D7和二极管D8的负极连接，比较器(2)的输出端接电阻R7的一端；励磁电流控制电路(3)由电阻R7和电阻R8、场效应管V以及二极管D9组成；电阻R7的一端与比较器(2)的输出端连接，电阻R7的另一端与电阻R8的一端、场效应管V的栅极连接，电阻R8的另一端与场效应管的源极都接地，场效应管的漏极与二极管D9的正极和三相交流发电机激磁绕组的一端连接，二极管D9的负极与发电机控制器整流后的110V直流电输出端以及三相交流发电机激磁绕组的另一端连接；所述的调压控制单元是调压控制电路(5)，调压控制电路(5)包括二极管D4、二极管D5、二极管D6、电阻R4至电阻R6、电容C2和二极管D8，二极管D4、二极管D5、二极管D6的正极分别与三相交流发电机的三相电压输出端连接，二极管D4、二极管D5、二极管D6的负极与电阻R4的一端连接；电阻R4的另一端分别与电容C2的一端、二极管D8的正极以及电阻R5的一端连接，电容C2的另一端接地，二极管D8的负极与比较器(2)的反相输入端连接，电阻R5的另一端与电阻R6的一端连接，电阻R6的另一端接地；其特征在于：调压控制电路(5)还包括电容C3、电阻R9、以及运算放大器U2；电阻R9的一端和运算放大器U2的反相输入端均与三相交流发电机控制器三相电压有效值做加法处理之后的输出端连接，电阻R9的另一端与电容C3的一端连接，电容C3的另一端和运算放大器U2的输出端均连接到电阻R5和电阻R6的连接点上。
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