负电阻器及包括负电阻器的励磁回路制造技术

本发明专利技术实施例提供了一种负电阻器及包括负电阻器的励磁回路，负电阻器包括电流霍尔传感器、工作电源、调整管以及单片机，电流霍尔传感器、工作电源以及调整管依次串联，单片机的第一输入端与电流霍尔传感器连接，单片机的第一输出端与调整管的控制端连接；单片机用于从电流霍尔传感器获取励磁电流，将励磁电流调制为PWM波；调整管用于根据PWM波生成调整电压。负电阻器通过电流霍尔传感器、工作电源、调整管以及单片机之间的配合，形成一个与同步电机的励磁电源电势同方向而且正比于励磁电流的附加电势，从而起到使得模拟同步发电机机组的励磁绕组的电阻减小到与原型发电机机组的电阻相同，从而使得模拟同步发电机机组模拟获得的数据更加准确。

Negative resistor and excitation circuit including negative resistor

The embodiment of the present invention provides a negative resistor and an excitation circuit including a negative resistor. The negative resistor includes a current Hall sensor, a working power supply, an adjusting tube and a single chip computer. The current Hall sensor, a working power supply and an adjusting tube are connected in series in turn. The first input end of the single chip computer is connected with a current Hall sensor. The first output end of the chip is connected with the control end of the regulator; the single chip computer is used to obtain the excitation current from the current Hall sensor and modulate the excitation current into PWM wave; and the regulator is used to generate the adjusting voltage according to the PWM wave. Through the cooperation of current Hall sensor, working power supply, adjusting tube and single chip computer, negative resistor generates an additional potential which is in the same direction and proportional to the excitation current of the excitation power supply of synchronous motor, thus reducing the resistance of the excitation winding of the analog synchronous generator unit to that of the original generator. The resistance of the generator is the same, so that the data obtained from the simulation of synchronous generator set is more accurate.

【技术实现步骤摘要】
负电阻器及包括负电阻器的励磁回路
本专利技术涉及电力系统领域，具体涉及一种负电阻器及包括负电阻器的励磁回路。
技术介绍
在现有技术中，通常使用模拟同步发电机机组来模拟原型发电机机组，从而完成一些对于原型发电机机组的实验分析。然而，模拟同步发电机受容量、结构以及外型等限制，模拟同步发电机机组的励磁绕组的电阻一般总比原型发电机机组的电阻大数倍，根据公式T＝L/R(T为时间常数，L为电感，R为电阻)，模拟同步发电机机组的时间常数则小于原型发电机机组的时间常数，使得模拟同步发电机机组在模拟原型发电机机组时有着较大的误差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种负电阻器及包括负电阻器的励磁回路。本专利技术提供一种技术方案：一种负电阻器，所述负电阻器包括电流霍尔传感器、工作电源、调整管以及单片机，所述电流霍尔传感器、工作电源以及调整管依次串联，所述单片机的第一输入端与所述电流霍尔传感器连接，所述单片机的第一输出端与所述调整管的控制端连接；所述单片机用于从所述电流霍尔传感器获取励磁电流，将所述励磁电流调制为PWM波；所述调整管用于根据所述PWM波生成调整电压。在本专利技术较佳的实施例中，所述调整管为三极管，所述三极管的基极与所述单片机的第一输出端连接。三极管的基极与单片机的第一输出端连接，三极管可以根据基极接收到的电压信号的大小来调节三极管发射极与集电极两端的调整电压。当三极管的基极接收的电压信号变大时，调整电压变小；当三极管的基极接收的电压信号变小时，调整电压变大。在本专利技术较佳的实施例中，所述单片机与所述调整管之间串联有第一光耦合器，所述第一光耦合器用于实现光电隔离。单片机输出的为PWM波，需对PWM波进行处理之后，才能传递给调整管，第一光耦合器用于对PWM波进行光电隔离。在本专利技术较佳的实施例中，所述第一光耦合器与所述调整管之间串联有滤波器，所述滤波器用于对所述PWM波进行滤波获得滤波电压，并将所述滤波电压传递给所述调整管。经第一光耦合器进行光电隔离处理后的PWM波再经滤波器滤波处理，从而得到滤波电压，滤波电压传递给调整管，从而影响调整管的调整电压。单片机的第一输入端接收由电流霍尔传感器采样的励磁电流If信号，控制调整管的连通端压降，(若调整管为三极管，则具体控制三极管的集电极以及发射极压降)从而完成PWM波信号的正反馈调节,使输出电压的设定值与励磁电流成正比。即若励磁电流信号减小，PWM波的脉宽减小，使得调整电压变大，根据公式RC＝(Ue-Vce)/If，(其中，Ue为工作电源的电源电压，Vce为调整电压，If为励磁电流)可知，(Ue-Vce)与If同时减小，使得电阻不变，从而实现了正反馈调节。在本专利技术较佳的实施例中，所述单片机与所述电流霍尔传感器之间串联有第一A/D转换电路。第一A/D转换电路可以将电流霍尔传感器的模拟量电流信号转换为数字量电流信号，然后传递给单片机的第一输入端。在本专利技术较佳的实施例中，所述单片机的第二输入端与所述调整管的连通端连接。单片机的第二输入端与调整管的连通端连接，从而实现反馈控制，单片机的第二输入端接收由调整管的连通端输出电压的取样信号，从而完成PWM波信号的负反馈调节。即若励磁电源降低或负载增加引起输出电压下降,PWM波的脉宽减小，调整管的控制端电压Ube增加，连通端管压降Vce下降，(若调整管为三极管，则基极电压增加，发射极与集电极之间的管压降下降)从而使输出电压回升到稳定输出值。在本专利技术较佳的实施例中，所述单片机与所述调整管的连通端之间串联有第二A/D转换电路。第二A/D转换电路可以将调整管的连通端的模拟量电流信号转换为数字量电流信号，然后传递给单片机的第二输入端。在本专利技术较佳的实施例中，所述第二A/D转换电路与所述单片机之间串联有第二光耦合器。第二光耦合器用于实现对数字量电流信号的光电分离。在本专利技术较佳的实施例中，还包括键盘，所述单片机的第三输入端与所述键盘连接。用户可以通过键盘输入某个电阻值，单片机接收到用户输入的电阻值后，通过调节PWM波的脉宽，使得该负电阻器所在的电路达到用户输入的电阻值相同的电阻。本专利技术实施例还提供了一种包括负电阻器的励磁回路，包括上述的负电阻器、励磁电源以及励磁绕组；所述励磁电源的正极与所述负电阻器中的电流霍尔传感器连接，所述励磁电源的负极与所述励磁绕组的一端连接，所述励磁绕组的另一端与所述负电阻器的调整管连接。在同步电机的励磁回路中，串接一个与同步电机的励磁电源电势同方向而且正比于励磁电流的附加电势，其作用必然助长励磁电流，这与正电阻阻止励磁电流的作用正好相反，其作用等同负电阻。若将其视作为励磁绕组的一部分，则可认为励磁绕组的直流等效电阻得到减小，即此附加电势起到负电阻的等效作用。本专利技术实施例提供的负电阻器及包括负电阻器的励磁回路的有益效果是：本专利技术实施例提供了一种负电阻器及包括负电阻器的励磁回路，所述负电阻器包括电流霍尔传感器、工作电源、调整管以及单片机，所述电流霍尔传感器、工作电源以及调整管依次串联，所述单片机的第一输入端与所述电流霍尔传感器连接，所述单片机的第一输出端与所述调整管的控制端连接；所述单片机用于从所述电流霍尔传感器获取励磁电流，将所述励磁电流调制为PWM波；所述调整管用于根据所述PWM波生成调整电压。负电阻器通过电流霍尔传感器、工作电源、调整管以及单片机之间的配合，形成一个与同步电机的励磁电源电势同方向而且正比于励磁电流的附加电势，可看做是一个负电阻，从而起到使得模拟同步发电机机组的励磁绕组的电阻减小到与原型发电机机组的电阻相同，从而使得模拟同步发电机机组模拟获得的数据更加准确。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术较佳实施例提供的负电阻器的结构框图；图2为本专利技术较佳实施例提供的负电阻器的一种具体实施方式的结构框图；图3为本专利技术较佳实施例提供的励磁回路的结构框图；图4为本专利技术较佳实施例提供的励磁回路的一种具体实施方式的结构框图。图标：负电阻器100；电流霍尔传感器110；工作电源120；调整管130；单片机140；第一光耦合器150；滤波器160；第一A/D转换电路170；第二A/D转换电路180；第二光耦合器190；键盘191；励磁回路10；励磁电源200；励磁绕组300。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种负电阻器，其特征在于，所述负电阻器包括电流霍尔传感器、工作电源、调整管以及单片机，所述电流霍尔传感器、工作电源以及调整管依次串联，所述单片机的第一输入端与所述电流霍尔传感器连接，所述单片机的第一输出端与所述调整管的控制端连接；所述单片机用于从所述电流霍尔传感器获取励磁电流，将所述励磁电流调制为PWM波；所述调整管用于根据所述PWM波生成调整电压。

【技术特征摘要】
1.一种负电阻器，其特征在于，所述负电阻器包括电流霍尔传感器、工作电源、调整管以及单片机，所述电流霍尔传感器、工作电源以及调整管依次串联，所述单片机的第一输入端与所述电流霍尔传感器连接，所述单片机的第一输出端与所述调整管的控制端连接；所述单片机用于从所述电流霍尔传感器获取励磁电流，将所述励磁电流调制为PWM波；所述调整管用于根据所述PWM波生成调整电压。2.根据权利要求1所述的负电阻器，其特征在于，所述调整管为三极管，所述三极管的基极与所述单片机的第一输出端连接。3.根据权利要求1所述的负电阻器，其特征在于，所述单片机与所述调整管之间串联有第一光耦合器，所述第一光耦合器用于实现光电隔离。4.根据权利要求3所述的负电阻器，其特征在于，所述第一光耦合器与所述调整管之间串联有滤波器，所述滤波器用于对所述PWM波进行滤波获得滤波电压，并将所述滤波电压传递给所述调整管。...

【专利技术属性】
技术研发人员：余良国，
申请(专利权)人：南昌工程学院，
类型：发明
国别省市：江西,36