CN205304668U - 一种复合调节发电机励磁的控制电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种复合调节发电机励磁的控制电路，包括三角波发生电路：生成三角波，该三角波作为载波参与励磁电压脉冲幅度和宽度的控制；励磁电压幅度调整电路采集负载电流，经过与三角波进行比较，获得电压幅度可变的励磁电压；励磁电压脉冲宽度调整电路采集发电机输出电压，经过与三角波进行比较，获得跟随发电机输出电压大小变化而变化的脉宽调制电压。本实用新型是在闭环控制的基础上，根据负载电流的大小控制励磁电压的直流幅度，根据发电机输出电压的大小控制励磁电压的脉冲宽度，很好的解决了电磁兼容性和励磁效率两者之间矛盾，既降低对外界的电磁干扰，又提高了励磁效率，同时保证了励磁控制系统的性能，控制系统是稳定的、精确的和快速的。
Description
技术领域
本实用新型涉及电励磁发电机领域，具体地讲，涉及一种复合调节发电机励磁的控制电路。
背景技术
目前，电励磁发电机励磁控制方式有多种类型，早期由于技术落后，发电机励磁控制进行手动控制，通过调节励磁电流控制发电机的输出电压，输出电压精度差，但调节电压范围比较宽；现代技术进步了，发电机励磁控制普遍采用自动控制，自动控制的控制方式又分为开环控制和闭环控制，通过调节励磁电压控制发电机的输出电压，输出电压的精度大大提高，调节电压范围相对于手动控制要窄一些，但无论是哪一种自动控制方式，均为单一的调节励磁电压的脉冲宽度或者单一的调节励磁电压的直流幅度。现有技术中，存在的主要问题是单一的调节励磁电压的脉冲宽度，励磁电压的脉冲幅度保持不变，励磁效率高，但电磁兼容性差，因为脉冲幅度高，在功率管开通和关断的时候，会有高的尖峰脉冲产生，对外界产生电磁干扰大；单一的调节励磁电压的直流幅度，励磁电压的脉冲宽度保持最大不变，电磁兼容性好，但励磁效率降低，因为脉冲宽度保持最大，功率管始终处于开通状态，功率管导通损耗将会大幅增加，造成励磁效率降低。
实用新型内容：
本实用新型要解决的技术问题是提供一种复合调节发电机励磁的控制电路，既能调节励磁电压脉冲宽度又能调节励磁电压的直流幅度，以此达到对发电机输出电压的控制。
本实用新型采用如下技术方案实现实用新型目的：
一种复合调节发电机励磁的控制电路，其特征在于，包括：
三角波发生电路：生成三角波，该三角波作为载波参与励磁电压脉冲幅度和宽度的控制；
励磁电压幅度调整电路：采集负载电流，经过与三角波进行比较，获得电压幅度可变的励磁电压；
励磁电压脉冲宽度调整电路：采集发电机输出电压，经过与三角波进行比较，获得跟随发电机输出电压大小变化而变化的脉宽调制电压。
作为对本技术方案的进一步限定，所述三角波发生电路包括集成电路U3，所述集成电路U3的引脚6通过电阻R15连接比较器U4A的输入正端，所述比较器的输入负端通过串接电阻R16和电阻R10连接比较器U2B的输入正端，所述比较器U4A的输出端通过电阻R17连接比较器U4B的输入负端。
作为对本技术方案的进一步限定，所述励磁电压幅度调整电路包括电流互感器U1，所述电流互感器U1连接整流器D1，所述整流器D1连接电位器VR1,所述电位器VR1连接比较器U2A的输入负端，所述整流器D1还通过电阻R2连接所述比较器U2A的输入正端，所述比较器U2A的输出端通过电阻R4连接比较器U2B的输入负端，所述比较器U2B的输出端通过电阻R9连接三极管V1的基极，所述三极管V1的发射极接地，所述三极管V1的集电极通过电阻R7连接场效应管Q1的栅极,所述场效应管Q1的源极通过二极管D2接地，同时，所述场效应管Q1的源极还通过串接的电感线圈L1和电阻R5连接所述比较器U2A的输入负端，所述场效应管Q1的漏极电压Vcc，所述电压Vcc通过电容C5接地，所述场效应管Q1的栅极和漏极之间连接有电阻R6。
作为对本技术方案的进一步限定，所述整流器D1还通过并接的电阻R1和电容C1接地。
作为对本技术方案的进一步限定，所述励磁电压脉冲宽度调整电路包括电压互感器U5，所述电压互感器U5通过电阻R23连接比较器U6A的输入负端，所述比较器U6A的输入正端连接电位器VR2，所述电位器VR2连接5V电压，所述比较器U6A输出端通过电阻R18连接所述比较器U4B的输入正端，所述比较器U4B的输出端通过电阻R20连接三极管V2的基极，同时，还连接三极管V3的基极，所述三极管V2的发射极和所述三极管V3的发射极都通过电阻R22连接场效应管Q2的栅极，所述场效应管Q2的漏极通过并接的发电机励磁线圈和二极管D3连接电容C4，所述电容C4接地，所述场效应管的源极接地。
与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型是在闭环控制的基础上，根据负载电流的大小控制励磁电压的直流幅度，根据发电机输出电压的大小控制励磁电压的脉冲宽度，很好的解决了电磁兼容性和励磁效率两者之间矛盾，既降低对外界的电磁干扰，又提高了励磁效率，同时保证了励磁控制系统的性能，控制系统是稳定的、精确的和快速的。本电路实现了对发电机励磁电压的控制，从而精确控制发电机的输出电压；实现了对发电机励磁电压既能调节幅度又能调节宽度的双重控制，提高了发电机的励磁电压的性能；本电路可通过对设定电压值的修改，在一定范围内可以改变发电机输出电压的大小。发电机输出电压稳定性高；发电机励磁利用效率高；发电机对外电磁干扰小，电磁兼容性好。
附图说明
图1为本实用新型的电路原理图。
具体实施方式:
下面结合实施例，进一步说明本实用新型。
参见图1，本实用新型包括三角波发生电路：生成三角波，该三角波作为载波参与励磁电压脉冲幅度和宽度的控制；
励磁电压幅度调整电路：采集负载电流，经过与三角波进行比较，获得电压幅度可变的励磁电压；
励磁电压脉冲宽度调整电路：采集发电机输出电压，经过与三角波进行比较，获得跟随发电机输出电压大小变化而变化的脉宽调制电压。
所述三角波发生电路包括集成电路U3，集成电路U3采用定时器SA555，所述集成电路U3的引脚6通过电阻R15连接比较器U4A的输入正端，所述比较器的输入负端通过串接电阻R16和电阻R10连接比较器U2B的输入正端，所述比较器U4A的输出端通过电阻R17连接比较器U4B的输入负端。
所述励磁电压幅度调整电路包括电流互感器U1，电流互感器U1型号为TA22B11，所述电流互感器U1连接整流器D1，所述整流器D1连接电位器VR1,所述电位器VR1连接比较器U2A的输入负端，所述整流器D1还通过电阻R2连接所述比较器U2A的输入正端，所述比较器U2A的输出端通过电阻R4连接比较器U2B的输入负端，所述比较器U2B的输出端通过电阻R9连接三极管V1的基极，所述三极管V1的发射极接地，所述三极管V1的集电极通过电阻R7连接场效应管Q1的栅极,所述场效应管Q1的源极通过二极管D2接地，同时，所述场效应管Q1的源极还通过串接的电感线圈L1和电阻R5连接所述比较器U2A的输入负端，所述场效应管Q1的漏极电压Vcc，所述电压Vcc通过电容C5接地，所述场效应管Q1的栅极和漏极之间连接有电阻R6。
所述整流器D1还通过并接的电阻R1和电容C1接地。
所述励磁电压脉冲宽度调整电路包括电压互感器U5，电压互感器U5型号为CHV-25P，所述电压互感器U5通过电阻R23连接比较器U6A的输入负端，所述比较器U6A的输入正端连接电位器VR2，所述电位器VR2连接5V电压，所述比较器U6A输出端通过电阻R18连接所述比较器U4B的输入正端，所述比较器U4B的输出端通过电阻R20连接三极管V2的基极，同时，还连接三极管V3的基极，所述三极管V2的发射极和所述三极管V3的发射极都通过电阻R22连接场效应管Q2的栅极，所述场效应管Q2的漏极通过并接的发电机励磁线圈和二极管D3连接电容C4，所述电容C4接地，所述场效应管的源极接地。
比较器U2A、比较器U2B比较器U4A、比较器U4B和比较器U6A均采用比较器LF353。
本实用新型的工作流程为：集成电路U3的6脚产生一个方波，方波频率可通过调整电阻R12和电容C8的值进行更改，方波通过电阻R15送给比较器U4A，比较器U4A的1脚输出一个同方波频率相同的三角波，该三角波做为载波参与励磁电压脉冲幅度和宽度的控制；
负载电流通过电流互感器U1采样，经过整流器D1整流，R1、C1滤波后，然后通过电位器VR1，与通过电感线圈L1采样的电压值相叠加，经比较器U2A放大，再与比较器U4A集成电路产生的三角波进行比较，比较器U2B的7脚输出宽度变化的调制波，通过电阻R9控制三极管V1的基极，使得三极管V1跟随负载电流的大小变化进行通断，从而通过电阻R7控制场效应管Q1的栅极，使得场效应管Q1也跟随负载电流的大小而通断，电压Vcc通过场效应管Q1在源级获得跟随负载电流的大小变化而变化的方波电压，然后通过电感L1和电容C4的滤波，获得电压幅度可变的励磁电压；
发电机输出电压通过电压互感器U5采样，经过电阻R23送到集成电路U6A的2脚，电压设定值通过电位器VR2送到比较器U6A的3脚，两者比较后通过比较器U6A的1脚输出电压可变的基准比较电压，然后再与比较器U4A集成电路产生的三角波进行比较，比较器U4B的7脚输出宽度变化的调制波，通过电阻R20控制三极管V2和V3的基极，使得三极管V2和V3跟随发电机输出电压的大小变化进行通断，从而通过电阻R22控制场效应管Q2的栅极，使得场效应管Q2也跟随发电机输出电压的大小变化进行通断，幅度可变的励磁电压通过场效应管Q2，在励磁线圈L2上获得跟随发电机输出电压大小变化而变化的脉宽调制电压。
通过上述分析，电位器VR1是调整励磁电压幅度的，电位器VR2是调整励磁电压宽度的，采用上述控制电路，既能调节励磁电压的幅度又能调节励磁电压的宽度，从而达到对发电机输出电压的控制。
Claims (5)
1.一种复合调节发电机励磁的控制电路，其特征在于，包括：
三角波发生电路：生成三角波，该三角波作为载波参与励磁电压脉冲幅度和宽度的控制；
励磁电压幅度调整电路：采集负载电流，经过与三角波进行比较，获得电压幅度可变的励磁电压；
励磁电压脉冲宽度调整电路：采集发电机输出电压，经过与三角波进行比较，获得跟随发电机输出电压大小变化而变化的脉宽调制电压。
2.根据权利要求1所述的复合调节发电机励磁的控制电路，其特征在于，所述三角波发生电路包括集成电路U3，所述集成电路U3的引脚6通过电阻R15连接比较器U4A的输入正端，所述比较器的输入负端通过串接电阻R16和电阻R10连接比较器U2B的输入正端，所述比较器U4A的输出端通过电阻R17连接比较器U4B的输入负端。
3.根据权利要求2所述的复合调节发电机励磁的控制电路，其特征在于，所述励磁电压幅度调整电路包括电流互感器U1，所述电流互感器U1连接整流器D1，所述整流器D1连接电位器VR1,所述电位器VR1连接比较器U2A的输入负端，所述整流器D1还通过电阻R2连接所述比较器U2A的输入正端，所述比较器U2A的输出端通过电阻R4连接比较器U2B的输入负端，所述比较器U2B的输出端通过电阻R9连接三极管V1的基极，所述三极管V1的发射极接地，所述三极管V1的集电极通过电阻R7连接场效应管Q1的栅极,所述场效应管Q1的源极通过二极管D2接地，同时，所述场效应管Q1的源极还通过串接的电感线圈L1和电阻R5连接所述比较器U2A的输入负端，所述场效应管Q1的漏极电压Vcc，所述电压Vcc通过电容C5接地，所述场效应管Q1的栅极和漏极之间连接有电阻R6。
4.根据权利要求3所述的复合调节发电机励磁的控制电路，其特征在于，所述整流器D1还通过并接的电阻R1和电容C1接地。
5.根据权利要求2所述的复合调节发电机励磁的控制电路，其特征在于，所述励磁电压脉冲宽度调整电路包括电压互感器U5，所述电压互感器U5通过电阻R23连接比较器U6A的输入负端，所述比较器U6A的输入正端连接电位器VR2，所述电位器VR2连接5V电压，所述比较器U6A输出端通过电阻R18连接所述比较器U4B的输入正端，所述比较器U4B的输出端通过电阻R20连接三极管V2的基极，同时，还连接三极管V3的基极，所述三极管V2的发射极和所述三极管V3的发射极都通过电阻R22连接场效应管Q2的栅极，所述场效应管Q2的漏极通过并接的发电机励磁线圈和二极管D3连接电容C4，所述电容C4接地，所述场效应管的源极接地。
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| CN201521081964.XU CN205304668U (zh) | 2015-12-23 | 2015-12-23 | 一种复合调节发电机励磁的控制电路 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107979342A (zh) * | 2017-11-23 | 2018-05-01 | 西安电子科技大学 | 集成电路的电磁干扰补偿电路 |
-
2015
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