一种恒频交流电源系统的发电机控制器及其控制方法技术方案

本申请提供了一种恒频交流电源系统的发电机控制器控制方法，用于解决所述恒频交流电源系统在低转速下恒装带载能力弱引起的拍合问题，所述方法包括：周期获取发电机励磁电压、频率及发电机控制开关信号、主接触器信号及通过互感器得到的发电机三相电流；当判断发电机励磁电压及频率小于预定值，同时发电机控制开关信号和主接触器信号均为接通，且三相互感器电流中任一电流小于预定电时，生成斩波标识；根据斩波标识控制调压器禁止工作，使发电机励磁回路中的励磁电流进行斩波处理过程以调节励磁电流的占空比，从而降低发电机三相交流输出电压，降低负荷功率，提升发电机频率，使恒频交流电源系统进入欠频保护，以解决主接触器拍合。合。合。

【技术实现步骤摘要】
一种恒频交流电源系统的发电机控制器及其控制方法


[0001]本申请属于发电机控制器
，特别涉及一种恒频交流电源系统的发电机控制器及其控制方法。

技术介绍

[0002]随着航空电源系统的需求不断增加和控制方式的日趋复杂，电源系统的控制方式也由最早的模拟电路控制器发展到现在的数字式控制器，数字式控制器设计对于整个电源系统的功能实现，供电的稳定性起到了决定性的作用。
[0003]某型发电机控制器与某型油冷交流发电机和电流互感器等成品组成恒频交流发电系统(或称恒频交流电源系统)，恒频交流发电系统向飞机上的用电设备提供符合GJB181
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86要求的115/200V、400Hz的恒频交流电。该发电机控制器用于调节点电压的自动调节，通过调节励磁电流使发电机发出符合规定的三相交流电，同时具有控制、保护、自检测、故障隔离和通讯等功能。当恒频交流发电系统的发电机处于低转速下(小于9000rpm/min)进行发电时，机上用电设备的负载突然增大至25kVA～30kVA，发电机的频率将下降到强欠频点(330Hz)以下，此时执行强欠频故障保护，发电机控制器检测到强欠频保护并断开馈线主接触器、励磁继电器，此时突增的负载卸去，发电机频率恢复到正常范围内，发电机控制器接通励磁继电器、馈线主接触器，用电设备的负载再次突然增大至25kVA
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30kVA，导致馈线主接触器拍合。
[0004]而现有技术中的发电机控制器针对恒频交流电源系统在低转速下恒装带载能力弱引起拍合问题没有相应的控制和保护策略。<br/>
技术实现思路

[0005]本申请的目的是提供了一种恒频交流电源系统的发电机控制器及其控制方法，以解决或减轻
技术介绍
中的至少一个问题。
[0006]本申请的技术方案是：一种恒频交流电源系统的发电机控制器控制方法，用于解决所述恒频交流电源系统在低转速下恒装带载能力弱引起的拍合问题，其特征在于，所述方法包括：
[0007]周期获取发电机励磁电压、频率及发电机控制开关信号、主接触器信号及通过互感器得到的发电机三相电流；
[0008]当判断所述发电机励磁电压小于预定电压值、频率小于预定频率值，同时判断发电机控制开关信号和主接触器信号均为接通，且判断三相互感器电流中任一电流小于预定电流值时，生成斩波标识；
[0009]根据所述斩波标识控制发电机控制器的调压器禁止工作，使发电机励磁回路中的励磁电流进行斩波过程以调节励磁电流的占空比，从而降低发电机三相交流输出电压，使恒频交流电源系统负荷功率降低，提升发电机频率至强欠频故障点以上，使恒频交流电源系统进入欠频保护，以解决主接触器拍合。
[0010]进一步的，在所述发电机励磁回路中的励磁电流进行斩波过程中，当斩波标识存在，以及判断所述发电机励磁电压、频率小于预定值，同时判断发电机控制开关信号、主接触器信号均为接通，且判断三相互感器电流中任一电流小于预定值时，斩波标识计数递增。
[0011]进一步的，当斩波持续时间大于预定时间且斩波标识计数达到预定计数值时，则生成故障保护标识。
[0012]进一步的，根据所述故障保护标识，发动机控制器控制主接触器及发电机的励磁继电器断开，以使发电机去励磁；和/或
[0013]根据所述故障保护标识，所述发动机控制器控制发电机控制开关断开以使恒频交流电源系统复位。
[0014]进一步的，当斩波持续时间大于预定值且斩波计数未达到预定计数值时，则复位斩波持续时间与斩波计数，清除斩波标识。
[0015]进一步的，当斩波计数等于上周期斩波计数与励磁电流占空比系数的乘积时，若发电机励磁电压小于预定电压值、频率低于预定频率值，同时发电机控制开关和主接触器为接通，且三相互感器电流中任意一相电流大于预定电流值时，则恢复发电机控制器的调压器工作。
[0016]另外，本申请还提供了一种恒频交流电源系统的发电机控制器，所述发电机控制器包括调压器，所述发电机控制器按照如上任一项所述的恒频交流电源系统的发电机控制器控制方法控制调压器的工作状态。
[0017]本申请提供的恒频交流电源系统发动机控制器控制方法基于控制调压器工作状态，以实现对恒速传动装置在低转速下突加重载导致频率降低的性能调节，有效解决在该种低转速工况下恒频交流电源系统的主接触器拍合问题，实现了对恒频交流电源系统的保护。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本申请提供的技术方案，下面将对附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本申请的一些实施例。
[0019]图1为本申请中的恒频交流发电系统示意图。
[0020]图2为本申请的发电机控制器控制方法流程示意图。
[0021]图3为本申请的发电机控制器控制过程示意图。
[0022]图4为本申请的发电机控制器执行斩波过程示意图。
[0023]图5为本申请的发电机控制器斩波后台处理函数。
具体实施方式
[0024]为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。
[0025]如图1所示为本申请实施例提供的恒频交流发电系统示意图，该恒频交流发电系统主要包括：发电机控制器，具有发电机互感器、调压点及永磁机的发电机，用于感知发电机输出电流的互感器等组成。发电机控制器能够接收发电机转速信号、发电机控制开关(GCS)信号、过压检测信号、轮载信号以及发电机调压点信号、发电机电流信号、主接触器
(GC)信号等，发电机控制器根据上述信号控制发电机进行发电，发电机输出的电流经过三相(A、B、C)互感器及主接触器连接至交流汇流条，从而向负载区的用电设备供电。其中，发电机控制器含有调压器，当发电机控制器中的调压器接通时，调压器敏感发电机内的调压点电压，从而可以控制励磁回路后端的MOS管通断，以控制发电机励磁回路中的励磁电流。
[0026]在该恒频交流发电系统中，导致主接触器拍合的原因是强欠频保护延时时间短(500ms)且不自锁，在该低转速高负载工况(例如本申请该实施例中，发电机处于小于9000rpm/min的低转速下进行发电时，机上用电设备的负载突然增大至25kVA
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30kVA)下，由于恒速传动装置带载能力较低，导致发电机频率突降至200Hz～300Hz之间并持续500ms以上，从而进入了强欠频故障保护。强欠频故障保护使发电机控制器控制馈线主接触器、励磁继电器断开而突然卸去负载，发电机频率又恢复到正常范围内，发电机控制器接通励磁继电器、馈线主接触器，用电设备的负载再次突然增大，导致馈线主接触器拍合。
[0027]为此，本申请中提供一种在低转速下恒装带载能力弱引起拍合问题的恒频交流电源系统的发电机控制器控制方法，该方法通过调节占空比系数以控制发电机控制器的调压器禁止工作的时间，实现对发电机励磁电流占空比的控制，实现发电机三相输出电压调节，进而实现对发电系统负荷功率的控制，以匹配该低转速下的恒速传动装置性能，调本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种恒频交流电源系统的发电机控制器控制方法，用于解决所述恒频交流电源系统在低转速下恒装带载能力弱引起的拍合问题，其特征在于，所述方法包括：周期获取发电机励磁电压、频率及发电机控制开关信号、主接触器信号及通过互感器得到的发电机三相电流；当判断所述发电机励磁电压小于预定电压值、频率小于预定频率值，同时判断发电机控制开关信号和主接触器信号均为接通，且判断三相互感器电流中任一电流小于预定电流值时，生成斩波标识；根据所述斩波标识控制发电机控制器的调压器禁止工作，使发电机励磁回路中的励磁电流进行斩波过程以调节励磁电流的占空比，从而降低发电机三相交流输出电压，使恒频交流电源系统负荷功率降低，提升发电机频率至强欠频故障点以上，使恒频交流电源系统进入欠频保护，以解决主接触器拍合。2.如权利要求1所述的恒频交流电源系统的发电机控制器控制方法，其特征在于，在所述发电机励磁回路中的励磁电流进行斩波过程中，当斩波标识存在，以及判断所述发电机励磁电压、频率小于预定值，同时判断发电机控制开关信号、主接触器信号均为接通，且判断三相互感器电流中任一电流小于预定值时，斩波标识计数递增。3.如权利要求2所述的恒频交流电源系统的发电机控制器控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：李海潮，韩舒然，闫新军，
申请(专利权)人：陕西航空电气有限责任公司，
类型：发明
国别省市：