CN2030775U - 同步发电机自动调压器 - Google Patents

Abstract

一种新型同步发电机自动调压器由三相降压全桥整流电路，负相输入取样信号控制的脉宽可调的集成电路产生后励磁前置控制电路和以串联复合联管及保护元件组成的励磁电流主回路构成。

本实用新型具有通用性强，结构简单、灵敏度高、线性度好，价格低的特点。这种新型同步发电机自动调压器和我国CTZ系列发电机配套使用。可以省去原主机定子里为实施单向可控硅控制的附加绕组，特别适用于农村广大地区。

Description

本发明属于同步发电机调压器。

目前小型同步发电机所用的调压器，控制方式分为可控硅分流式、限流式，可控硅相复励式和电抗器分流式等。现在使用的可控硅调压器，结构复杂、成本高，分流式耗能多，控制度低。见1984年我国翻译日本电气学会所编《电工手册》二卷七章中十一种调压方式。

本设计发明目的在于制作一种通用性强的同步发电机自动调压器。该调压器具有灵敏度高，可靠性强、受控线性好、价格低的特点。

图1为本发明的电气原理

图2为选用脉宽可调式以SG3524为代表的集成电路内功能结构图。

本发明的主要技术特征是：由三相降压全桥整流电路，负相输入取样信号控制的脉宽可调的集成电路产生励磁前置控制的电路和以串联复合开关管及保护元件组成的励磁电流主回路构成。在三相降压全桥整流电路的正电源和集成电路的正电源之间接有隔离二极管D₇、电阻R₃，在Q和地间接有C₂。D₇保持左右两端在发电机输出电压瞬态，各自电压相对互不影响，提高了发电机输出电压瞬变时，有良好的励磁跟踪调整能力。R₃和电容C₂为集成电路提供稳定的直流电源。在三相降压全桥整流电路输出的脉动直流电源正、负极端M和P决定的等势线间串联分压电阻R₁和R₂，其节点A获取正比于三相电压变化时瞬时值，形成集成电路1的负相输入信号源，经过C₄、R₄；C₅、R₅，两个环节加在集成电路1负相输入端。集成电路15端接于Q的等势线，经内稳压电路从其16输出＋5伏基准电压。分压电阻R₆和R₇在其分压节点B获取固定电压加在集成电路2正相输入端。经过集成电路内由1、2决定的放大器放大。通过内闭环作用由内部两个三极管输出控制复合开关管BG的工作状态变化与脉宽自动调整控制信号。通过复合管BG的变化，实现对励磁电流跟踪调制，有效实施机端电压变化时反相自动调整，使同步发电机在转速一定条件下，负载突变时电压稳定。

以下结合附图对本实用新型作进一步说明。

根据附图1，三相降压变压器BY，由三个结构相同的单相变压器按星形接法连成。原边中性点为N，副边中性点为N′，原边空头1，2，3接同步发电机A、B、C三根火线。副边空接头接三相全桥整流二极管D₁、D₂、D₃、D₄、D₅、D₆对应节点1′、2′、3′。副边三相低压经三相全桥整流，由D₁、D₂D₃共公负极节点M，输出脉动直流正电源；由D₄、D₅、D₆共公正极节点P，输出脉动直流负电源。C₁接在由M和P决定的等势线间。串联分压电阻R₁和R₂接在M、P决定的等势线间，作用在于当发电机三相电压中每一变化，通过三相降压整流电路的作用，都可以在R₁和R₂分压节点A上得到正比于脉动直流电压变化参量。在节点A和集成电路1端，经过R₄、C₄；R₅、C₅滤波环节后施加变化信号电压Vλ。附图2为脉宽可调集成电路SG3524为代表的内部结构图。根据图2可知，集成电路1为负相输入端，2为正相输入端。集成电路电源端15接在Q点，经过内基准稳压电路从16输出稳定的＋5伏对地电压。串联分压电阻R₆、R₇接于16端和地间其分压节点B接于2端得到稳定电压Vz。发电机输出三相电压下降时，1端负相输入Vλ下降。当Vλ＜Vz时，1和2决定的集成电路内误差放大器对比较信号放大，通过集成电路内闭环作用输出控制复合管BG导通或导通脉宽增加信号，励磁电流增大，主磁场增强，转速一定下，发电机输出电压立刻回升。当输出电压升高时，系统作用导至励磁电流减小，迫使发电机输出电压下降。

集成电路的4、5端是内部过流放大器的负、正检测点。串联分压电阻R₈、R₉接于16输出基准电压和地间，其分压节点E接5端，得稳定电压Vz′，图中R₁₅上电压反馈信号VF接于集成电路4端。当VF≥Vz′时，由4、5端决定的集成电路内过流放大器工作，通过内闭环作用输出控制复合管BG截止。或脉宽变窄的信号，有效实施过电流保护，提高复合管工作稳定性。

集成电路6端通过R₁₁接地，7端通过C₇接地。6、7两端是集成电路内外调制振荡器控制输入端，改变R₁₁和C₇可以实现时间常数变化，以外控方式实施对内振荡频率调节。9端为校正信号，通过C₆和R₁₀接1端，组成负反馈网络，保证系统有高灵敏度和稳定性。集成电路12和13端是内部两个NPN型推动管的集电极接在Q的等势线上。11和14端是两个推动管的发射极，通过并联运用，经R₁₂接地，以射极限随器方式工作，提高了推动能力。

在附图1中，M和Q之间接有电阻R₃，隔离二极管D₇。滤波电容器C₂接在Q和地之间，提供了集成电路稳定的直流电压。当三相机端电压突变时，D₇左端电压应变，右端电压稳定，有利于两端电压相对独立性。从集成电1、2端获取负正误差控制信号，提高了瞬变时控制灵敏度。R₁₃为限流电阻，保证输出推动电流加于复合管时不超过其ICM≤50mA×2。限间二极管D₈，接在S、T间可以保护集成电路不 受在励磁电流突变时自感电动势强烈作用。在T和地间接R₁₄提供下偏置电阻其发射极接有电阻R₁₅提高复合管工作稳定性。W接于L₂和地间运用磁场变阻器分流以降低复合管电流。C₉、D₉接于L₁、L₂间，C₁₀、D₁₀接于L₁、地间，以消除过高自感电动势，防止复合管瞬变电流因自感电动势高而引起击穿。

本发明用于不同系列同步发电机具有结构简单、成本低、灵敏度高、耗能少、可靠性强、线性度好的特点。尤其是对CTZ系列同步发电机还可省去主机定子中一个为实施单向可控制而附加绕组。本发明特别适合于农村广大地区。

Claims (5)

1、同步发电机自动调压器其特征在于：(1)由三相降压全桥整流电路提供集成电路直流电源和负相输入变化参量；(2)选用脉宽可调原用于逆变电源的SG3524为代表的集成电路，作复合开关管控制信号的主控制电路；(3)选用串联开关型复合晶体管及保护元件组成的励磁电流主电路，三个部分构成。

2、根据权利要求1，所述的同步发电机自动调压器其特征在于：集成电路1端接R₅、C₅节点，2端接R₆、R₇分压节点，4端接复合晶体管发射极，5端接分压电阻R₉、R₈节点，6端接电阻R₁₁、7端接电容器C₇，8端接地，9端接R₁₀、C₆并联负反馈网络与1端相连，11和14端接电阻R₁₂和R₁₃节点，12、13、15端，接Q决定等势线，16端输出基准电压。

3、根据权利要求1，所述的同步发电机自动调压器其特征在于，在M、P等势线间接串联分压电阻R₁、R₂，其节点A经R₄、C₄；R₅、C₅两个环节加于集成电路1端，输入负相信号。

4、根据权利要求1，所述的同步发电机自动调压器其特征在于，在M和Q间加有R₃、D₇，在Q和地间加有C₂。

5、根据权利要求1所述的同步发电机自动调压器其特征在于选用复合晶体管作开关控制件，为了保证可靠性，在L₁、L₂两端接并联的C₉、D₉，在L₁和地间接并联的C₁₀、D₁₀双重自感吸收回路。

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