CN201846297U - 一种交流无刷发电机电压调节器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种交流无刷发电机电压调节器，包括发电电压检测输入端子、电源输入端子、变压器、电源电路、励磁输出电路以及励磁输出端子；电源电路与电源输入端子电连接，励磁输出电路由电源电路提供工作电源，励磁输出电路与励磁输出端子电连接，发电电压检测输入端子与变压器的初级线圈电连接，还包括嵌入式微处理器，嵌入式微处理器与变压器的次级线圈电连接，嵌入式微处理器由电源电路提供工作电源，励磁输出电路受嵌入式微处理器控制。本实用新型采用均方根值进行计算与检测，调节器不受谐波影响而具有非常高的检测精度；除了可满足电焊专用发电机的调节要求，还可用于其它大量采用变频设备、开关电源等非线性的负载的发电机。
Description
技术领域
本实用新型属于电气技术领域，特别涉及一种交流无刷发电机电压调节器。
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)。
实用新型内容
本实用新型针对焊接设备的发电机含有大量谐波电流而影响发电机的电压调整率的特点，提供一种交流无刷发电机电压调节器，采用嵌入式微处理器，利用其高速的运算能力对发电机的电压波形进行均方根值计算(RMS)，使发电电压受污染后，其谐波分量达50％时，发电机仍能达到1％的调节精度。
本实用新型的技术方案如下：
一种交流无刷发电机电压调节器，包括发电电压检测输入端子、电源输入端子、变压器、电源电路、励磁输出电路以及励磁输出端子；电源电路与电源输入端子电连接，励磁输出电路由电源电路提供工作电源，励磁输出电路与励磁输出端子电连接，发电电压检测输入端子与变压器的初级线圈电连接，还包括嵌入式微处理器，嵌入式微处理器与变压器的次级线圈电连接，嵌入式微处理器由电源电路提供工作电源，励磁输出电路受嵌入式微处理器控制。
进一步的，所述嵌入式微处理器包括均方根值计算模块、PID控制模块以及脉宽调制模块，变压器的次级线圈输出的电压信号经均方根值计算模块处理后传送到PID控制模块，进而调整脉宽调制模块，由脉宽调制模块对励磁输出电路进行调整。
本实用新型能够在大量谐波的情况下仍能保证发电机的输出电压精度，与现有技术相比具有如下优点：
1、由于采用均方根值进行计算与检测，调节器不受谐波影响而具有非常高的检测精度；
2、由嵌入式微处理器产生的PWM信号，比模拟电路具有更宽的调节范围与可控精度；
3、除了可满足电焊专用发电机的调节要求，更可用于拖动电驱进舰艇、油田钻井、计算机房等大量采用变频设备、开关电源等非线性的负载的发电机。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作详细描述。
如图1所示，本实用新型包括发电电压检测输入端子1、电源输入端子2、变压器3、嵌入式微处理4、电源电路5、励磁输出电路6、励磁输出端子7。所述的交流无刷发电机电压调节器由电源输入端子2连接发电机的辅助三相输出电源，然后接入电源电路5，电源电路5分别为嵌入式微处理器4和励磁输出电路6提供工作电源。励磁输出电路6的励磁电压输出端连接励磁输出端子7。发电电压检测输入端子1连接变压器3的初级线圈，变压器3的次级线圈连接嵌入式微处理器4，嵌入式微处理器4包括均方根值计算模块(RMS)、PID控制模块以及脉宽调制模块(PWM)，均方根值计算模块(RMS)与PID控制模块相连，PID控制模块与脉宽调制模块(PWM)相连，变压器3的次级线圈输出的电压信号经均方根值计算模块处理后传送到PID控制模块，进而调整脉宽调制模块，由脉宽调制模块对励磁输出电路6进行调整，从而调节发电机的励磁，保证发电机的输出电压精度。
Claims (2)
1.一种交流无刷发电机电压调节器，包括发电电压检测输入端子(1)、电源输入端子(2)、变压器(3)、电源电路(5)、励磁输出电路(6)以及励磁输出端子(7)；电源电路(5)与电源输入端子(2)电连接，励磁输出电路(6)由电源电路(5)提供工作电源，励磁输出电路(6)与励磁输出端子(7)电连接，发电电压检测输入端子(1)与变压器(3)的初级线圈电连接，其特征在于还包括嵌入式微处理器(4)，嵌入式微处理器(4)与变压器(3)的次级线圈电连接，嵌入式微处理器(4)由电源电路(5)提供工作电源，励磁输出电路(6)受嵌入式微处理器(4)控制。
2.根据权利要求1所述的一种交流无刷发电机电压调节器，其特征在于：所述嵌入式微处理器(4)包括均方根值计算模块、PID控制模块以及脉宽调制模块，变压器(3)的次级线圈输出的电压信号经均方根值计算模块处理后传送到PID控制模块，进而调整脉宽调制模块，由脉宽调制模块对励磁输出电路(6)进行调整。
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| CN105934304A (zh) * | 2014-03-12 | 2016-09-07 | 伊利诺斯工具制品有限公司 | 用于控制焊接电源的输出功率的系统和方法 |
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