專利名稱：一種交流無刷發(fā)電機電壓調(diào)節(jié)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于電氣技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種交流無刷發(fā)電機電壓調(diào)節(jié)器。
背景技術(shù)：
我國軌道交通修建中應(yīng)用的主要設(shè)備大多依靠進口，其中鋼軌焊接機械中應(yīng)用的 專用發(fā)電機，基本為國外某廠家壟斷。由于采購的價格昂貴，在一定程度上限制了我國城市 軌道交通建設(shè)的速度。但反觀我國普通的同步發(fā)電機的生產(chǎn)規(guī)模在世界上是排在第一位， 而高性能、特種用途的發(fā)電機卻非常落后。原因是其同步發(fā)電機中的勵磁系統(tǒng)設(shè)計相對落 后(目前我國產(chǎn)發(fā)電機用的自動電壓調(diào)機器大多是仿制國外的低端產(chǎn)品)，直接導(dǎo)致發(fā)電 機的檔次低下。常規(guī)的發(fā)電機自動電壓調(diào)節(jié)器的電壓有效值檢測采用模擬電路對電壓的波形進 行峰值取樣后獲得，有效值是按峰值比正弦波的波峰系數(shù)計算。由于焊接設(shè)備工作時會 產(chǎn)生大量的諧波，受污染的電壓波形不再是正弦，而導(dǎo)致其交流電的波峰系數(shù)不再是， 那么如果仍采用峰值采樣，將造成很大的檢測誤差，致使發(fā)電電壓大大偏離設(shè)定值(可能 偏高或偏低)。

實用新型內(nèi)容本實用新型針對焊接設(shè)備的發(fā)電機含有大量諧波電流而影響發(fā)電機的電壓調(diào)整 率的特點，提供一種交流無刷發(fā)電機電壓調(diào)節(jié)器，采用嵌入式微處理器，利用其高速的運算 能力對發(fā)電機的電壓波形進行均方根值計算(冊幻，使發(fā)電電壓受污染后，其諧波分量達 50%時，發(fā)電機仍能達到的調(diào)節(jié)精度。本實用新型的技術(shù)方案如下一種交流無刷發(fā)電機電壓調(diào)節(jié)器，包括發(fā)電電壓檢測輸入端子、電源輸入端子、變 壓器、電源電路、勵磁輸出電路以及勵磁輸出端子；電源電路與電源輸入端子電連接，勵磁 輸出電路由電源電路提供工作電源，勵磁輸出電路與勵磁輸出端子電連接，發(fā)電電壓檢測 輸入端子與變壓器的初級線圈電連接，還包括嵌入式微處理器，嵌入式微處理器與變壓器 的次級線圈電連接，嵌入式微處理器由電源電路提供工作電源，勵磁輸出電路受嵌入式微 處理器控制。進一步的，所述嵌入式微處理器包括均方根值計算模塊、PID控制模塊以及脈寬調(diào) 制模塊，變壓器的次級線圈輸出的電壓信號經(jīng)均方根值計算模塊處理后傳送到PID控制模 塊，進而調(diào)整脈寬調(diào)制模塊，由脈寬調(diào)制模塊對勵磁輸出電路進行調(diào)整。本實用新型能夠在大量諧波的情況下仍能保證發(fā)電機的輸出電壓精度，與現(xiàn)有技 術(shù)相比具有如下優(yōu)點1、由于采用均方根值進行計算與檢測，調(diào)節(jié)器不受諧波影響而具有非常高的檢測 精度；2、由嵌入式微處理器產(chǎn)生的PWM信號，比模擬電路具有更寬的調(diào)節(jié)范圍與可控精度；3、除了可滿足電焊專用發(fā)電機的調(diào)節(jié)要求，更可用于拖動電驅(qū)進艦艇、油田鉆井、 計算機房等大量采用變頻設(shè)備、開關(guān)電源等非線性的負(fù)載的發(fā)電機。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型作詳細(xì)描述。如圖1所示，本實用新型包括發(fā)電電壓檢測輸入端子1、電源輸入端子2、變壓器3、 嵌入式微處理4、電源電路5、勵磁輸出電路6、勵磁輸出端子7。所述的交流無刷發(fā)電機電壓 調(diào)節(jié)器由電源輸入端子2連接發(fā)電機的輔助三相輸出電源，然后接入電源電路5，電源電路 5分別為嵌入式微處理器4和勵磁輸出電路6提供工作電源。勵磁輸出電路6的勵磁電壓 輸出端連接勵磁輸出端子7。發(fā)電電壓檢測輸入端子1連接變壓器3的初級線圈，變壓器3 的次級線圈連接嵌入式微處理器4，嵌入式微處理器4包括均方根值計算模塊(冊幻、PID控 制模塊以及脈寬調(diào)制模塊(PWM)，均方根值計算模塊(RMS)與PID控制模塊相連，PID控制 模塊與脈寬調(diào)制模塊(PWM)相連，變壓器3的次級線圈輸出的電壓信號經(jīng)均方根值計算模 塊處理后傳送到PID控制模塊，進而調(diào)整脈寬調(diào)制模塊，由脈寬調(diào)制模塊對勵磁輸出電路6 進行調(diào)整，從而調(diào)節(jié)發(fā)電機的勵磁，保證發(fā)電機的輸出電壓精度。
權(quán)利要求1.一種交流無刷發(fā)電機電壓調(diào)節(jié)器，包括發(fā)電電壓檢測輸入端子(1)、電源輸入端子 O)、變壓器(3)、電源電路(5)、勵磁輸出電路(6)以及勵磁輸出端子(7)；電源電路(5)與 電源輸入端子O)電連接，勵磁輸出電路(6)由電源電路( 提供工作電源，勵磁輸出電路 (6)與勵磁輸出端子(7)電連接，發(fā)電電壓檢測輸入端子⑴與變壓器(3)的初級線圈電連 接，其特征在于還包括嵌入式微處理器G)，嵌入式微處理器(4)與變壓器(3)的次級線圈 電連接，嵌入式微處理器(4)由電源電路( 提供工作電源，勵磁輸出電路(6)受嵌入式微 處理器⑷控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種交流無刷發(fā)電機電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于所述嵌入式 微處理器(4)包括均方根值計算模塊、PID控制模塊以及脈寬調(diào)制模塊，變壓器(3)的次級 線圈輸出的電壓信號經(jīng)均方根值計算模塊處理后傳送到PID控制模塊，進而調(diào)整脈寬調(diào)制 模塊，由脈寬調(diào)制模塊對勵磁輸出電路(6)進行調(diào)整。
專利摘要本實用新型公開了一種交流無刷發(fā)電機電壓調(diào)節(jié)器，包括發(fā)電電壓檢測輸入端子、電源輸入端子、變壓器、電源電路、勵磁輸出電路以及勵磁輸出端子；電源電路與電源輸入端子電連接，勵磁輸出電路由電源電路提供工作電源，勵磁輸出電路與勵磁輸出端子電連接，發(fā)電電壓檢測輸入端子與變壓器的初級線圈電連接，還包括嵌入式微處理器，嵌入式微處理器與變壓器的次級線圈電連接，嵌入式微處理器由電源電路提供工作電源，勵磁輸出電路受嵌入式微處理器控制。本實用新型采用均方根值進行計算與檢測，調(diào)節(jié)器不受諧波影響而具有非常高的檢測精度；除了可滿足電焊專用發(fā)電機的調(diào)節(jié)要求，還可用于其它大量采用變頻設(shè)備、開關(guān)電源等非線性的負(fù)載的發(fā)電機。
文檔編號H02P9/30GK201846297SQ20102057529
公開日2011年5月25日 申請日期2010年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月22日
發(fā)明者鄭全, 鄭浩 申請人:廣州三業(yè)科技有限公司