【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及同步发电机领域，更具体的说是，涉及一种数字式同步发电机励磁调节器。
技术介绍
1、当前市面上主流的励磁调节器基本可分为模拟式励磁调节器和数字式励磁调节器两种。其中，模拟式励磁调节器不具有数字芯片，成本较低，但硬件设计电路较为复杂，元器件数量多，其运行可靠性低、维护困难。相比之下，数字励磁调节器控制精度和扩展性更高，能够实时追踪输出电压，调节励磁电流来使输出电压稳定，是当下励磁调节器的发展方向，但也存在成本高、运行可靠性几乎完全取决于主控芯片运行状态等问题。
2、市面上现有的数字式励磁调节器一般都具有剩磁残压起励功能，但是由于发电机转子剩磁的大小受到上一次停机状态、环境温度等不可控因素影响，剩磁残压幅值相对不可控，传统方式下的数字式励磁调节器要完成剩磁起励一般至少需要8-12v以上的剩磁残压来起励，有时需要额外的蓄电池手动充磁后才能进行剩磁残压起励。此外，数字式励磁调节器由于以数字主控芯片为核心，包括采样、驱动、存储等外围电路相对精密复杂，在电磁环境恶劣的工作条件下极易因电磁干扰出现诸如主控系统死机、采样信号丢失等各类系统故障，则会使得发电机机端电压出现瞬时掉落或者大幅度振荡的情况，对发电机设备本身和用电负载均存在安全风险。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种数字式同步发电机励磁调节器。
2、本专利技术要解决的是现有技术中存在的问题。
3、与现有技术相比，本专利技术技术方案及其有益效果如下：
4、一种数字式同步发
5、本专利技术的有益效果为：
6、可在低剩磁条件下完成残压起励，免除了低剩磁情况下起励需额外起励电源或增设弱磁起励电路等繁杂步骤，也可避免因人工充磁不当而造成损坏励磁调节器的风险；
7、具备比常规励磁调节器更为完备的系统保护功能，既能实现模拟励磁调节器所实现不了的励磁调节效果和扩展功能，又可提升控制系统的抗干扰能力和运行可靠性；
8、本励磁调节器各单元模块功能相互衔接、同一电路模块可在不同工作模式协作复用以降低电路元器件冗余程度，进一步降低制造成本，也一定程度精简电路提升系统的易维护性。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种数字式同步发电机励磁调节器，其特征在于，包括励磁整流电路、剩磁起励单元、系统保护单元和数字控制单元，所述励磁整流电路、所述剩磁起励单元、所述系统保护单元和所述数字控制单元组合成模块一体化装置；
2.根据权利要求1所述的一种数字式同步发电机励磁调节器，其特征在于，所述励磁整流电路包括晶闸管U1、续流二极管D7、滤波电感L1、滤波电容C1、吸收电容C5、电阻R16，在不同模式下由对应的功能单元控制进行有效励磁输出，是励磁电流流通和励磁线圈续流的主回路；
3.根据权利要求1所述的一种数字式同步发电机励磁调节器，其特征在于，所述剩磁起励单元包括三极管Q3、稳压二极管D2、MOS管V1、吸收电容C4、分压电阻R2和保护电阻R1、R10、R13、R15、R17；在同步发电机启动过程可以利用发电机自身较低的剩磁电压作为励磁调节器功率来源进行残压起励，完成起励后该单元继续受其他模块控制实现自动调压功能；
4.根据权利要求1所述的一种数字式同步发电机励磁调节器，其特征在于，所述系统保护单元包括稳压二极管D3和D5、分压电阻R3、可调电阻R4、三极管Q1、
5.根据权利要求4所述的一种数字式同步发电机励磁调节器，其特征在于，当出现如MCU处理器故障、采样信号丢失、程序存储丢失控制系统故障时，数字控制单元主动或被迫固定输出Dsp信号端低电平、PWM信号端低电平，从而启动系统保护模式，系统保护单元自动接管励磁控制，控制发电机机端电压不会瞬时掉落或出现剧烈波动，而是稳定在一个预设的电压值，等待系统恢复之后自动切换回原设控制模式或手动控制安全停机。
6.根据权利要求1所述的一种数字式同步发电机励磁调节器，其特征在于，所述数字控制单元以MCU微处理器为核心，具有相应的采集模块、PWM驱动模块、状态监测模块、存储模块和通讯模块，能够在系统起励成功之后接管励磁控制，通过设定的控制算法输出PWM信号控制励磁整流电路实现自动电压调节、无功调节功能。
7.根据权利要求1所述的一种数字式同步发电机励磁调节器，其特征在于，所述剩磁起励单元通过将同步发电机转子剩磁产生的剩磁残压作为励磁电源进行残压起励，使调节器输出励磁电流和发电机端电压形成正反馈，逐步将发电机端电压提升到所需要的电压等级，使得励磁调节器在发电机转子剩磁较低的情况下，迅速起励将机端电压上升到所需数值。
8.根据权利要求1所述的一种数字式同步发电机励磁调节器，其特征在于，所述数字控制单元可控制所述剩磁起励单元进行常规励磁调节；
9.根据权利要求1所述的一种数字式同步发电机励磁调节器，其特征在于，在励磁调节器输入电压Vs的正半周，若控制励磁整流电路中的晶闸管U1导通，则励磁调节器输入电压Vs经吸收电容C1、滤波电感L1后直接加在负载输出端向励磁绕组提供正的励磁电压使励磁电流增大；若控制励磁整流电路中的晶闸管U1关断，则励磁绕组中的励磁电流从二极管D7完成续流。
10.根据权利要求9所述的一种数字式同步发电机励磁调节器，其特征在于，在输入电压Vs的负半周，晶闸管U1承受反压自动关断，励磁绕组中的电流通过二极管D7续流；电容C5和电阻R16组成RC滤波器与输出端并联，提高输出励磁电流的稳定性。
...【技术特征摘要】
1.一种数字式同步发电机励磁调节器，其特征在于，包括励磁整流电路、剩磁起励单元、系统保护单元和数字控制单元，所述励磁整流电路、所述剩磁起励单元、所述系统保护单元和所述数字控制单元组合成模块一体化装置；
2.根据权利要求1所述的一种数字式同步发电机励磁调节器，其特征在于，所述励磁整流电路包括晶闸管u1、续流二极管d7、滤波电感l1、滤波电容c1、吸收电容c5、电阻r16，在不同模式下由对应的功能单元控制进行有效励磁输出，是励磁电流流通和励磁线圈续流的主回路；
3.根据权利要求1所述的一种数字式同步发电机励磁调节器，其特征在于，所述剩磁起励单元包括三极管q3、稳压二极管d2、mos管v1、吸收电容c4、分压电阻r2和保护电阻r1、r10、r13、r15、r17；在同步发电机启动过程可以利用发电机自身较低的剩磁电压作为励磁调节器功率来源进行残压起励，完成起励后该单元继续受其他模块控制实现自动调压功能；
4.根据权利要求1所述的一种数字式同步发电机励磁调节器，其特征在于，所述系统保护单元包括稳压二极管d3和d5、分压电阻r3、可调电阻r4、三极管q1、吸收电容c2以及电阻r5、r12；其中，在出现如mcu处理器故障、采样信号丢失、程序存储丢失控制系统故障时自动接管励磁控制、维持发电机端电压稳定，并可在控制系统恢复正常后自动切换回原设控制模式或手动控制安全停机；
5.根据权利要求4所述的一种数字式同步发电机励磁调节器，其特征在于，当出现如mcu处理器故障、采样信号丢失、程序存储丢失控制系统故障时，数字控制单元主动或被迫固定输出dsp信号端低电平、pwm信号端低电平，从而启动系统保护模式，系统保护单元自动接管励磁控制，控制发电机机...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢思淇，周天宇，尹昊，李克桃，
申请(专利权)人：江苏豪维斯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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