CN215990623U - 发电机调压器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种发电机调压器，属于调压器技术领域，解决了三相电机上的调压控制问题，其技术方案要点是励磁模块外接单相电源并且其控制端连接有励磁智控模块，励磁智控模块包括三角波发生器、第一比较器、标定电压调节器、微控制器模块、第二三极管和第六电阻，第一比较器的反相端连接三角波发生器，第一比较器的同相端连接标定电压调节器，第一比较器的输出端连接微控制器模块的一个引脚，微控制器模块的第二引脚用于接收温度信号，微控制器的第三引脚连接第二三极管的基极，第二三极管的发射极接地，第二三极管的集电极通过第六电阻连接电压源，第二三极管的集电极还用于连接励磁模块的控制端，达到了制动调压，工作可靠安全效果。

Description

发电机调压器

技术领域

本实用新型涉及调压器领域，特别地，涉及一种发电机调压器。

背景技术

目前，公告号为CN206452329U的中国专利公开了一种发电机调压调频控制器。其电路控制器是在于控制电机启动的大功率负载前提的，在一些应用情况下并不适用。

现有对于以汽油发动机为动力的三相发电机做调压控制，其具有励磁线圈和电力供应电路，我们称为励磁模块，在使用过程中，发电机需要怠速运行预热一段时间，而且需要进行油门控制、水温情况，通过调压器来调节励磁大小，从而控制稳定的励磁模块对电动机的驱动。

现在发现在调压过程中对于温度的控制和励磁调压的控制上不够稳定，从而造成驱动能力不足，工作不稳定的状况，是需要对此进行改进的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足之处，至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题，提供一种发电机调压器，具有工作稳定可靠，智能控制的优势。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种发电机调压器，包括励磁模块，励磁模块外接单相电源并且其控制端连接有励磁智控模块，所述励磁智控模块包括三角波发生器、第一比较器、标定电压调节器、微控制器模块、第二三极管和第六电阻，所述第一比较器的反相端连接三角波发生器，第一比较器的同相端连接标定电压调节器，第一比较器的输出端连接微控制器模块的一个引脚，微控制器模块的第二引脚用于接收温度信号，微控制器的第三引脚连接第二三极管的基极，第二三极管的发射极接地，第二三极管的集电极通过第六电阻连接电压源，第二三极管的集电极还用于连接励磁模块的控制端。

通过上述技术方案，标定电压调节器可以根据三相电源的工作情况通过整流滤波处理，并且标定随三相端电压平均值变化的直流信号，送入到第一比较器中，在三角波发生器产生固定频率和幅值的三角波信号后，比较器进行比较，产生方波信号送入到微控制器模块，由此作为励磁调节调压的依据。此电路结构具有跟随电源变换的功能，自动调压励磁。

优选的，所述标定电压调节器包括排阻、三相整流模块、第一电容、第四电阻和第一电位器，排阻的一侧连接三相电源且另一侧连接三相整流模块，三相整流模块的输出端通过第四电阻连接第一电位器，第一电容并联在三相整流模块的输出侧，第一电位器的调节端作为标定电压输出。

通过上述技术方案，排阻的作用是有效降低三相电源端的电压，从而提高电路工作稳定性，并且通过三相整流模块进行直流输出，第一电容对电力进行滤波处理，第一电位器可以进行调节分压，便于调试工作。上述的第一电容能够在初始采集电压时避免电压过冲。第一电位器能够用作空载电压的调节。由此方案可见，三相端电压降低，直流幅值降低，第一比较器输出的方波占空比增大，反之减少。从而，能够有效自动变换调压。

优选的，所述励磁智控模块的控制端还连接有保护模块，保护模块包括采样模块、基准模块、第二比较器和输出模块，所述采样模块一侧连接于三相电源的任意一相，采样模块的输出端连接第二比较器的同相端，基准模块连接于第二比较器的反相端，第二比较器的输出端连接输出模块，其中，在三相电源出现单相超压时输出模块输出保护信号。

通过上述技术方案，保护模块能够采集单相电源，从而进行过压信号采集，端电压经过采样模块采集，当超过基准模块的设定值时，能够控制输出模块输出，同时直接可以控制励磁模块的工作，在微控制器故障的时候，起到保护和备用控制的作用。

优选的，所述采样模块包括变压器、单相整流模块、第二电容、以及第二电位器，变压器的输入侧连接于三相电源的任意一相，变压器的输出侧连接单相整流模块，第二电位器和第二电容并联在变压器的输出侧，第二电位器的调节端用于输出采样信号给第二比较器。

优选的，输出模块包括第八电阻、第三三极管、以及稳压二极管D19，电压源连接第八电阻的一端，第八电阻的另一端连接第二比较器的输出端和第三三极管的基极，第三三极管的集电极连接稳压二极管D19的阴极并且作为输出端，第三三极管的发射极和稳压二极管D19的阳极接地。

优选的，所述励磁模块包括第三整流模块、第三电容、二极管D16、以及励磁线圈，所述第三电容并联在第三整流模块的输出侧，第三电容的一端和二极管D16的阴极连接，第三电容的另一端通过第一晶体开关管连接二极管D16的阳极，励磁线圈并联在二极管D16上，第一晶体管的另一端作为控制端。

通过上述技术方案，变压器对单向交流电进行变换，并通过整流后形成直流电，经过第二电位器调节设定，超过阈值的时候，第二比较器输出使得第三三极管饱和导通，使得第一晶体管关断，从而减小励磁电流。

相比于背景技术，本实用新型技术效果主要体现在以下方面：

1、适用用在汽油发电机组上，通过发动机作为动力源，具有励磁线圈的电路结构上，能够有效自动控制工作调压输出，能够在发动机工作时输出正常的电压，保证其带动负载的能力；

2、调试和检修比较方便，电路检修更换比较容易；

3、电路结构成本较低，可以外接温度传感器，进行温度采集和控制。

附图说明

图1为实施例中励磁模块电路示意图；

图2为实施例中励磁智控模块电路示意图；

图3为实施例中保护模块。

附图标记：100、励磁模块；200、单相电源；300、励磁智控模块；301、标定电压调节器；400、三角波发生器；500、保护模块。

具体实施方式

以下结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步详述，以使本实用新型技术方案更易于理解和掌握。

实施例：

一种发电机调压器，其应用在三相电机中的励磁控制上，包括励磁模块100，参考图1和图2所示，励磁模块100外接单相电源200并且其控制端连接有励磁智控模块300。上述电路的使用过程中，外接方式是，励磁模块100的单向电源给励磁线圈供电，励磁工作受控于控制端。关于电子元器件符号和表示，基于本领域技术人员公知常识和常规使用方式在附图中示意，结合附图和文字表述，本领域技术人员能够理解本方案的实施和符号表示含义。

参考图1，励磁模块100包括第三整流模块D7-D10、第三电容C3、二极管D16、以及励磁线圈L1。第三整流模块D7-D10是由是个二极管构成。第三电容C3并联在第三整流模块的输出侧，第三电容C3的一端和二极管D16的阴极连接，第三电容C3的另一端通过第一晶体开关管Q1连接二极管D16的阳极，励磁线圈并联在二极管D16上，第一晶体管的另一端作为控制端。第一晶体管可以是三极管或是mos管，在本实施例中采用的是mos管Q1。Mos管Q1的左边为源极，右边为漏极，栅极作为控制端S。在上述电路中，第三整流模块的正极端通过二极管D15连接芯片U2，芯片U2的输出端输出8V电压源，芯片U2的型号为7808三端稳压器，另外8V电压源又通过芯片U3输出为5V电压源，芯片U3的型号为7805三段稳压器。5V电压源还通过电阻R5和稳压二极管D17进行稳压，从而使得5V电压源能够提供给微控制器U1。微控制器U1的型号为89C51单片机。

接着，参考图2所示，励磁智控模块300包括三角波发生器400、第一比较器A1、标定电压调节器301、微控制器模块U1、第二三极管Q2和第六电阻R6，第一比较器A1的反相端连接三角波发生器400，第一比较器A1的同相端连接标定电压调节器301，第一比较器A1的输出端连接微控制器模块的一个引脚，微控制器模块的第二引脚用于接收温度信号St，此引脚可以连接温度传感器从而获得温度信号。微控制器的第三引脚连接第二三极管Q2的基极，第二三极管Q2的发射极接地，第二三极管Q2的集电极通过第六电阻R6连接电压源8V，第二三极管Q2的集电极还用于连接励磁模块100的控制端S。

进一步可见，标定电压调节器301包括排阻R1-R3、三相整流模块D1-D6、第一电容C1、第四电阻R4和第一电位器Rw1，排阻R1-R3的一侧连接三相电源且另一侧连接三相整流模块D1-D6，三相整流模块的输出端通过第四电阻R4连接第一电位器Rw1，第一电容C1并联在三相整流模块的输出侧，第一电位器Rw1的调节端作为标定电压输出。

结合图3所示，励磁智控模块300的控制端还连接有保护模块500，保护模块500包括采样模块、基准模块、第二比较器A2和输出模块。采样模块一侧连接于三相电源的任意一相，采样模块的输出端连接第二比较器的同相端，基准模块连接于第二比较器的反相端，第二比较器的输出端连接输出模块，其中，在三相电源出现单相超压时输出模块输出保护信号。

具体的，采样模块包括变压器T1、单相整流模块D11-D14、第二电容C2、以及第二电位器Rw2，变压器T的输入侧连接于三相电源的任意一相，变压器T的输出侧连接单相整流模块，第二电位器Rw2和第二电容C2并联在变压器T的输出侧，第二电位器Rw2的调节端用于输出采样信号给第二比较器A2。

输出模块包括第八电阻R8、第三三极管Q3、以及稳压二极管D19，8V电压源连接第八电阻R8的一端，第八电阻R8的另一端连接第二比较器A2的输出端和第三三极管Q3的基极，第三三极管Q3的集电极连接稳压二极管D19的阴极并且作为输出端，第三三极管Q3的发射极和稳压二极管D19的阳极接地。

工作过程：三相电源为U、V、W三相，此电源可以有三相电机提供电力，由于发电机输出的三相电源是不稳定的，提供给单相电机供电的时候，虽然可以直接三相电源中的任意一相作为电源，但是需要本装置进行调压。因此对三相电源进行电力处理和控制，此时通过三角波发生器400和标定电压调节器301共同输入给第一比较器A1中进行调制，获得方波信号，并且能够在微控制器引脚端输出控制。从而控制图1中的第一晶体管Q1线路上的电流，从而改变励磁线圈的励磁大小。

另外，当单相电源200出现异常的时候，也可以通过保护电路进行控制，从而提高电路工作可靠性。

当然，以上只是本实用新型的典型实例，除此之外，本实用新型还可以有其它多种具体实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求保护的范围之内。

Claims (6)

1.一种发电机调压器，包括励磁模块(100)，励磁模块(100)外接单相电源(200)并且其控制端连接有励磁智控模块(300)，其特征是：所述励磁智控模块(300)包括三角波发生器(400)、第一比较器、标定电压调节器(301)、微控制器模块、第二三极管和第六电阻，所述第一比较器的反相端连接三角波发生器(400)，第一比较器的同相端连接标定电压调节器(301)，第一比较器的输出端连接微控制器模块的一个引脚，微控制器模块的第二引脚用于接收温度信号，微控制器的第三引脚连接第二三极管的基极，第二三极管的发射极接地，第二三极管的集电极通过第六电阻连接电压源，第二三极管的集电极还用于连接励磁模块(100)的控制端。

2.根据权利要求1所述的发电机调压器，其特征是：所述标定电压调节器(301)包括排阻、三相整流模块、第一电容、第四电阻和第一电位器，排阻的一侧连接三相电源且另一侧连接三相整流模块，三相整流模块的输出端通过第四电阻连接第一电位器，第一电容并联在三相整流模块的输出侧，第一电位器的调节端作为标定电压输出。

3.根据权利要求2所述的发电机调压器，其特征是：所述励磁智控模块(300)的控制端还连接有保护模块(500)，保护模块(500)包括采样模块、基准模块、第二比较器和输出模块，所述采样模块一侧连接于三相电源的任意一相，采样模块的输出端连接第二比较器的同相端，基准模块连接于第二比较器的反相端，第二比较器的输出端连接输出模块，其中，在三相电源出现单相超压时输出模块输出保护信号。

4.根据权利要求3所述的发电机调压器，其特征是：所述采样模块包括变压器、单相整流模块、第二电容、以及第二电位器，变压器的输入侧连接于三相电源的任意一相，变压器的输出侧连接单相整流模块，第二电位器和第二电容并联在变压器的输出侧，第二电位器的调节端用于输出采样信号给第二比较器。

5.根据权利要求4所述的发电机调压器，其特征是：输出模块包括第八电阻、第三三极管、以及稳压二极管D19，电压源连接第八电阻的一端，第八电阻的另一端连接第二比较器的输出端和第三三极管的基极，第三三极管的集电极连接稳压二极管D19的阴极并且作为输出端，第三三极管的发射极和稳压二极管D19的阳极接地。

6.根据权利要求1所述的发电机调压器，其特征是：所述励磁模块(100)包括第三整流模块、第三电容、二极管D16、以及励磁线圈，所述第三电容并联在第三整流模块的输出侧，第三电容的一端和二极管D16的阴极连接，第三电容的另一端通过第一晶体开关管连接二极管D16的阳极，励磁线圈并联在二极管D16上，第一晶体管的另一端作为控制端。

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