Tfw无刷发电机励磁恒流装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种TFW无刷发电机励磁恒流装置，与发电机三相绕组连接的输入取样电压滤波放大电路依次经比较放大电路、移相触发电路和励磁整流输出电路励磁输出，所述励磁整流输出电路的可控硅整流电路和过流电流设定电路均连接差分放大器和延时积分电路，过流电流设定电路连接比较放大电路，差分放大器经过流输出比较器连接发电机励磁绕组，延时积分电路分别连接过流输出比较器和延时积分电路。增设的过流电流设定电路，能监测发电机负载电流的变化而实时调整励磁电流的大小使发电机输出电压保持不变，具有工作稳定、可靠性高、恒流保护电流等优点。
【专利说明】TFW无刷发电机励磁恒流装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种发电机，具体说是一种TFW无刷发电机励磁恒流装置，适用于1000KW以下的交流无刷发电机励磁系统中。
【背景技术】
[0002]传统的发电机自动电压调节器(AVR)是一种根据发电机输出电压的高低来自动调节励磁电流的大小使发电机输出电压维持在稳定的水平上。其过流保护一般采用切断输出开关或者关断励磁回路的方法来进行保护。如不切断输出将会导致发电机磁场绕组电流过大过热而烧毁。
[0003]传统的发电机自动电压调节器的缺点是:一旦发电机产生过流故障时，由于无缓冲过程会立即停电。在一些特定的场所，如医院手术进行之中、高层建筑电梯等，由于突然断电将会造成严重的不良后果。
【发明内容】
[0004]针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种结构简单，能根据发电机负载的轻重，实时调整输出励磁电流的大小从而使发电机的输出电压始终保持不变，具有励磁过流恒流保护功能的TFW无刷发电机励磁恒流装置。
[0005]本实用新型采用的技术方案是:一种TFW无刷发电机励磁恒流装置，包括励磁整流输出电路、移相触发电路、比较放大电路和与发电机三相绕组连接的输入取样电压滤波放大电路，输入取样电压滤波放大电路依次经比较放大电路、移相触发电路和励磁整流输出电路励磁输出连接发电机励磁绕组，其技术特点是所述励磁整流输出电路包括可控硅整流电路、励磁电流采样电路、过流电流设定电路、差分放大器、过流输出比较器、延时积分电路和过流封锁电路，移相触发电路连接可控硅整流电路，可控硅整流电路和过流电流设定电路均连接差分放大器和延时积分电路，过流电流设定电路连接比较放大电路，差分放大器经过流输出比较器连接发电机励磁绕组，延时积分电路分别连接过流输出比较器和延时积分电路。
[0006]进一步地，所述输入取样电压滤波放大电路连接发电机三相绕组中任两相，第三相上设置电流互感器，电流互感器连接输入取样电压滤波放大电路；上述任两相连接励磁整流输出电路。
[0007]进一步地，所述TFW无刷发电机励磁恒流装置还包括频率保护电路，频率保护电路连接比较放大电路。
[0008]进一步地，所述TFW无刷发电机励磁恒流装置还包括稳定性反馈电路，稳定性反馈电路连接比较放大电路。
[0009]进一步地，所述频率保护电路连接移相触发电路。
[0010]进一步地，所述稳定性反馈电路连接移相触发电路。
[0011]再进一步地，所述过流电流设定电路为可调恒流式过流保护电路。
[0012]在发电机的主绕组的某二相绕组的线包上设置了中心抽头，此二个中心抽头接到发电机励磁恒流装置作为本装置的工作电源和取样电压。在第三相上的电流互感器接到输入取样电压滤波放大电路作为单机调差或并机同步控制之用。
[0013]取样电压经整流平滑、放大以后，送入比较放大电路与内部的基准电压进行比较，比较后送出一个受控的直流电压。此直流电压送入移相触发电路，它的大小决定了可控硅触发脉冲相位的超前还是迟后。触发脉冲送入励磁整流输出电路实时控制可控硅导通角的大小，从而调整了励磁电流的大小，励磁电流输出接到发电机的励磁绕组使发电机三相端子上的输出电压保持不变。
[0014]采用以上技术方案，本实用新型的有益效果是:
[0015]1、从发电机相-相电压而来的取样电压和从第三相上电流互感器来的调差电压进行叠加，送入输入取样电压滤波放大电路的检波器被变成单向脉动电压，再经放大平滑以后即取得一个跟随发电机输出电压变化而变化的直流电平，直流电平在比较放大电路中与内部的基准电压进行比较，比较后产生了一个受控的直流电压，受控的直流电平由相-相取样电压、稳定性反馈电路的电压、频率保护电路的信号、恒流式过流保护电路的电压四路信号共同控制。频率保护电路的保护信号的作用是:当发电机的工作频率低于47Hz时，将基准电压拉低使发电机的输出电压降低，降低发电机的输出励磁电流，同时频率保护指示红灯亮进行报警。稳定性反馈电路的反馈电压的作用是:当发电机的输出电压不稳定时，调节稳定性电位器就可使电压稳定下来；恒流过流保护电路的电压的作用是:在发电机发生过流故障时，经20秒左右延时后，基准电压被下拉到某一电平使开环比较器的输出电平下跌，锯齿波幅度变小，可控硅导通角减小结果使发电机输出电流回到小于额定输出电流的水平上；
[0016]2、比较当大电路输出的受控的直流电压送到移相触发电路中作为移相积分电路的电源电压而产生一串和发电机同步的锯齿波，此直流电压的大小会引起锯齿波上升速率的变化，锯齿波和IC的闸门电平相比较产生了可控硅触发方波，触发方波接到可控硅整流电路的门极上，控制可控硅导通角的大小，形成了我们所需的发电机励磁电流实现励磁输出；
[0017]3、在本装置中对可控硅整流电路输出的励磁电流进行采样脉冲、电容积分、平滑形成了过流取样电压，电压取样经过滤波平滑以后送入可调恒流式过流保护电路，恒流式过流保护电路设置了一个可变的基准电压，取样电压和基准电压二者同时送入差分放大器及积分延时电路中，差分放大器将二者之差进行放大，然后送入过流输出比较器以获得过流保护电压输出，在发电机正常工作时，积分延时电路送出一个高电平将过流输出比较电路锁死，这时过流输出比较电路无输出，过流保护不起作用，当大功率的电动机在启动的瞬间，启动电流非常大，往往会超过发电机的额定输出电流，因而在这里设置了一个积分延时电路以防止由于电动机启动时大电流所造成的过流误保护现象，延时时间大约设置为20妙左右。为了防止发电机在进入过流保护状态的瞬间引起的输出电流振荡，在这里又设置了一个过流封锁电路，发电机在进入过流保护状态时输出一个高电平将积分延时电路锁死，保证了过流电压的稳定输出。过流保护的深度即保护(恒流)电流的大小可以通过调节过流保护电位器UMT的位置来设定。当发电机产生过流故障，即负载电流超过额定电流时，可调恒流式过流保护电路能使励磁电流下跌，从而使发电机的输出电流限定在某一恒定的电流水平上，小于额定输出电流，保护了发电机的线包绕组不被烧毁。
[0018]本实用新型是针对采用传统电压调节器的发电机产生过流故障时会突然断电的缺点而增设的恒流式过流保护电路，能监测发电机负载电流的变化而实时调整励磁电流的大小使发电机输出电压保持不变，具有工作稳定、可靠性高、恒流保护电流等优点，发电机过流时不致烧毁，对发电机制造企业产生了很好的经济效益，同时避免了用户在突然断电时遭受的损失和造成的严重后果。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型结构简图；
[0020]图2为本实用新型励磁整流输出电路简图。
[0021]图中:发电机I，主绕组2，励磁绕组3，输入取样电压滤波放大电路4，比较放大电路5，移相触发电路6，励磁整流输出电路7，可控硅整流电路8，励磁电流采样电路9，可调恒流式过流保护电路10，差分放大器11，过流输出比较器12，延时积分电路13，过流封锁电路14，频率保护电路15，稳定性反馈电路16。
【具体实施方式】
[0022]以下结合附图对本实用新型作进一步描述。
[0023]图1、2所示，一种TFW无刷发电机励磁恒流装置包括输入取样电压滤波放大电路4、比较放大电路5、移相触发电路6、励磁整流输出电路7、可控硅整流电路8、励磁电流采样电路9、可调恒流式过流保护电路10、差分放大器11、过流输出比较器12、延时积分电路13、过流封锁电路14、频率保护电路15和稳定性反馈电路16。发电机I主相绕组2的任两相连接输入取样电压滤波放大电路4，第三相上的电流互感器连接输入输入取样电压滤波放大电路4，取样电压滤波放大电路4依次经比较放大电路5、移相触发电路6和励磁整流输出电路7励磁输出连接发电机I励磁绕3组，励磁整流输出电路7包括可控硅整流电路8、励磁电流采样电路9、可调恒流式过流保护电路10、差分放大器11、过流输出比较器12、延时积分电路13和过流封锁电路14，移相触发电路6连接可控硅整流电路8，可控硅整流电路8和可调恒流式过流保护电路10均连接差分放大器11和延时积分电路13，可调恒流式过流保护电路10连接比较放大电路5，差分放大器11经过流输出比较器12连接发电机励磁绕组，延时积分电路13分别连接过流输出比较器12和延时积分电路11 ;频率保护电路15连接比较放大电路5和移相触发电路6，稳定性反馈电路16连接比较放大电路5和移相触发电路6。
【权利要求】
1.一种TFW无刷发电机励磁恒流装置，包括励磁整流输出电路、移相触发电路、比较放大电路和与发电机三相绕组连接的输入取样电压滤波放大电路，输入取样电压滤波放大电路依次经比较放大电路、移相触发电路和励磁整流输出电路励磁输出连接发电机励磁绕组，其特征在于:所述励磁整流输出电路包括可控硅整流电路、励磁电流采样电路、过流电流设定电路、差分放大器、过流输出比较器、延时积分电路和过流封锁电路，移相触发电路连接可控硅整流电路，可控硅整流电路和过流电流设定电路均连接差分放大器和延时积分电路，过流电流设定电路连接比较放大电路，差分放大器经过流输出比较器连接发电机励磁绕组，延时积分电路分别连接过流输出比较器和延时积分电路。
2.根据权利要求1所述的TFW无刷发电机励磁恒流装置，其特征在于:所述输入取样电压滤波放大电路连接发电机三相绕组中任两相，第三相上设置电流互感器，电流互感器连接输入取样电压滤波放大电路；上述任两相连接励磁整流输出电路。
3.根据权利要求1所述的TFW无刷发电机励磁恒流装置，其特征在于:所述TFW无刷发电机励磁恒流装置还包括频率保护电路，频率保护电路连接比较放大电路。
4.根据权利要求1所述的TFW无刷发电机励磁恒流装置，其特征在于:所述TFW无刷发电机励磁恒流装置还包括稳定性反馈电路，稳定性反馈电路连接比较放大电路。
5.根据权利要求3所述的TFW无刷发电机励磁恒流装置，其特征在于:所述频率保护电路连接移相触发电路。
6.根据权利要求4所述的TFW无刷发电机励磁恒流装置，其特征在于:所述稳定性反馈电路连接移相触发电路。
7.根据权利要求1-6任一所述的TFW无刷发电机励磁恒流装置，其特征在于:所述过流电流设定电路为可调恒流式过流保护电路。
【文档编号】H02H7/06GK204119099SQ201420517072
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年9月10日 优先权日:2014年3月3日
【发明者】顾小兴 申请人:江苏星光发电设备有限公司