專利名稱：發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)差電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及用于調(diào)節(jié)并列和并網(wǎng)運(yùn)行發(fā)電機(jī)無(wú)功功率合理分配的發(fā)電機(jī) 勵(lì)磁調(diào)差電路。
背景技術(shù)：
在電力系統(tǒng)中，發(fā)電機(jī)在原動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，由勵(lì)磁裝置向發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組提 供勵(lì)磁電流，發(fā)電機(jī)發(fā)出電能向電網(wǎng)供電。電能分為有功功率和無(wú)功功率，有功 功率的大小由原動(dòng)機(jī)動(dòng)力決定，無(wú)功功率的大小由勵(lì)磁電流的大小決定。電網(wǎng)由 多臺(tái)發(fā)電機(jī)并列起來(lái)組成，并使并列運(yùn)行的各發(fā)電機(jī)組按其容量向電網(wǎng)系統(tǒng)提供 無(wú)功功率，實(shí)現(xiàn)各機(jī)組間無(wú)功功率的穩(wěn)定合理分配，需要在勵(lì)磁裝置的控制器中 設(shè)置調(diào)差電路。目前采用的調(diào)差方式包括電磁式硬性調(diào)差和微機(jī)軟件調(diào)差兩種。電磁式硬性調(diào)差方式如圖1。測(cè)量變壓器接于發(fā)電機(jī)三相輸出端以測(cè)量發(fā)電 機(jī)三相輸出電壓的變化量送到電壓測(cè)量電路。調(diào)差電流互感器BA2的初級(jí)線圈通 過(guò)輸入端線圈BA1連接發(fā)電機(jī)的輸出端，次級(jí)線圈連接線繞電位器的兩端，線繞 電位器串接在測(cè)量變壓器與電壓測(cè)量電路之間、相位與輸入端線圈BA1所接發(fā)電 機(jī)輸出端對(duì)應(yīng)的支路上。調(diào)差電流互感器BA2感應(yīng)發(fā)電機(jī)輸出電流的變化量，在 調(diào)差電位器上產(chǎn)生壓降疊加在電壓測(cè)量電路的對(duì)應(yīng)輸入端。操作者通過(guò)改變線繞 電位器的電阻值來(lái)改變電壓測(cè)量電路的輸入。PID運(yùn)算器根據(jù)電壓測(cè)量結(jié)果和電壓 給定值運(yùn)算給出相關(guān)控制信號(hào)，經(jīng)脈沖驅(qū)動(dòng)放大、可控硅整流后供給勵(lì)磁繞組。微機(jī)軟件調(diào)差方式如圖2。測(cè)量變壓器接于發(fā)電機(jī)三相輸出端以測(cè)量發(fā)電機(jī) 三相輸出電壓的變化量送到電壓測(cè)量電路。無(wú)功變送器通過(guò)輸入端線圈BA11、B/U2 連接發(fā)電機(jī)的輸出端，根據(jù)發(fā)電機(jī)輸出電流的變化量送出無(wú)功功率分量，調(diào)差計(jì) 算器根據(jù)無(wú)功功率分量算出調(diào)差電壓值疊加在電壓給定值上，與電壓測(cè)量結(jié)果一 起輸入到PID運(yùn)算器。PID運(yùn)算器據(jù)此算出相關(guān)控制信號(hào)，經(jīng)脈沖驅(qū)動(dòng)放大、可控 硅整流后供給勵(lì)磁繞組。與模擬硬件調(diào)差電路相比，微機(jī)軟件調(diào)差電路的調(diào)差系數(shù)可以在線設(shè)定，容
易實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)的連接及遠(yuǎn)程控制，且避免了因線繞電位器引起的接觸不良，可 靠性高。但微機(jī)軟件調(diào)差電路受到無(wú)功變送器的轉(zhuǎn)換速率的限制，響應(yīng)速度較慢。實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是給出可靠性高且響應(yīng)速度較快的發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)差電路。本實(shí)用新型給出發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)差電路，其測(cè)量變壓器接于發(fā)電機(jī)三相輸出端 以測(cè)量發(fā)電機(jī)三相輸出電壓的變化量送到電壓測(cè)量電路，調(diào)差電流互感器的初級(jí) 線圈通過(guò)輸入端線圈連接發(fā)電機(jī)的輸出端，調(diào)差電流互感器的次級(jí)線圈連接由開(kāi) 關(guān)切換的電阻兩端，由開(kāi)關(guān)切換的電阻串接在測(cè)量變壓器與電壓測(cè)量電路之間、 相位與輸入端線圈所接發(fā)電機(jī)輸出端對(duì)應(yīng)的支路上。所述的發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)差電路，其開(kāi)關(guān)可以采用精密小繼電器或電控開(kāi)關(guān)，精 密小繼電器或電控開(kāi)關(guān)可由微機(jī)控制，微機(jī)連接可供使用者操作的輸入裝置。本實(shí)用新型的調(diào)差電流互感器感應(yīng)發(fā)電機(jī)輸出電流的變化量，在由開(kāi)關(guān)切換 的電阻兩端產(chǎn)生壓降疊加到電壓測(cè)量電路的輸入端。使用者控制開(kāi)關(guān)以改變所切換的電阻兩端的電阻值，從而調(diào)節(jié)電壓測(cè)量電路的輸入。PID運(yùn)算器根據(jù)電壓測(cè)量 結(jié)果和電壓給定值運(yùn)算給出相關(guān)控制信號(hào)，經(jīng)脈沖驅(qū)動(dòng)放大、可控硅整流后供給 勵(lì)磁繞組。本實(shí)用新型采用由開(kāi)關(guān)切換的電阻，避免了因線繞電位器引起的接觸 不良，可靠性高；發(fā)動(dòng)機(jī)輸出電流發(fā)生波動(dòng)時(shí)，調(diào)差電流互感器所產(chǎn)生的感應(yīng)電 流就會(huì)迅速反應(yīng)至由開(kāi)關(guān)切換的電阻兩端的電壓，響應(yīng)速度快。開(kāi)關(guān)可由微機(jī)控制，使用者可通過(guò)輸入裝置由微機(jī)控制開(kāi)關(guān)以改變所切換的 電阻兩端的電阻值，從而調(diào)節(jié)電壓測(cè)量電路的輸入。開(kāi)關(guān)由微機(jī)控制，很容易實(shí) 現(xiàn)在線參數(shù)測(cè)量、與上位機(jī)的連接及遠(yuǎn)程控制。


圖1是現(xiàn)有電磁式硬性調(diào)差電路的電路圖。 圖2是現(xiàn)有微機(jī)軟件調(diào)差電路的電路圖。 圖3是本實(shí)用新型調(diào)差電路的電路圖。 圖4是本實(shí)用新型調(diào)差電路的電路圖。 圖5是本實(shí)用新型調(diào)差電路的電路圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)差電路如圖3，其測(cè)量變壓器接于發(fā)電機(jī)三相輸出端以測(cè)量發(fā) 電機(jī)三相輸出電壓的變化量送到電壓測(cè)量電路，PID運(yùn)算器根據(jù)電壓測(cè)量結(jié)果和電 壓給定值運(yùn)算給出相關(guān)控制信號(hào)，經(jīng)脈沖驅(qū)動(dòng)放大、可控硅整流后供給勵(lì)磁繞組。 調(diào)差電流互感器BA2的初級(jí)線圈通過(guò)輸入端線圈BA1連接發(fā)電機(jī)的V相輸出端， 調(diào)差電流互感器NA2的次級(jí)線圈連接由開(kāi)關(guān)切換的電阻兩端。由開(kāi)關(guān)切換的電阻 串接在測(cè)量變壓器與電壓測(cè)量電路之間、相位與輸入端線圈所接發(fā)電機(jī)V相輸出 端對(duì)應(yīng)的支路上，開(kāi)關(guān)由微機(jī)控制，微機(jī)連接可供使用者操作的智能控制面板。由開(kāi)關(guān)切換的電阻包括四個(gè)串聯(lián)的電阻段R1、 R2、 R3、 R4,其阻值之比R1: R2: R3: R4=l: 2: 4: 8,每個(gè)電阻段并聯(lián)一個(gè)開(kāi)關(guān)。四個(gè)開(kāi)關(guān)Kl、 K2、 K3、 K4 由微機(jī)進(jìn)行數(shù)字控制，可組合出16種電阻值阻態(tài)(包括短路)。使用者在與微機(jī) 連接的智能控制面板上的按鈕操作，就可以很方便地設(shè)定調(diào)差系數(shù)。開(kāi)關(guān)可以是 精密小繼電器，也可以是電控開(kāi)關(guān)。在一些小型農(nóng)村水電站的使用中，自動(dòng)化的要求不是很高，開(kāi)關(guān)可采用8421 碼撥碼開(kāi)關(guān)，省略微機(jī)控制部分，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。四個(gè)電阻段R1、 R2、 R3、 R4之間的阻值之比也可以根據(jù)實(shí)際需要選取其它適 當(dāng)?shù)闹?。作為輸入裝置的智能控制面板也可以由觸摸屏代替。 實(shí)施例二發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)差電路如圖4,其測(cè)量變壓器接于發(fā)電機(jī)三相輸出端以測(cè)量發(fā) 電機(jī)三相輸出電壓的變化量送到電壓測(cè)量電路，PID運(yùn)算器根據(jù)電壓測(cè)量結(jié)果和電 壓給定值運(yùn)算給出相關(guān)控制信號(hào)，經(jīng)脈沖驅(qū)動(dòng)放大、可控硅整流后供給勵(lì)磁繞組。 調(diào)差電流互感器BA21、 BA22有兩個(gè)，其初級(jí)線圈分別通過(guò)輸入端線圈BAll、 BA22 連接發(fā)電機(jī)的U、 V相輸出端，兩個(gè)調(diào)差電流互感器的次級(jí)線圈分別連接兩串由開(kāi)
關(guān)切換的電阻兩端。由開(kāi)關(guān)切換的兩串電阻分別接在測(cè)量變壓器與電壓測(cè)量電路之間，分別串接在相位與輸入端線圈所接發(fā)電機(jī)u、 v相輸出端對(duì)應(yīng)的支路上，開(kāi)關(guān)由微機(jī)控制，微機(jī)連接可供使用者操作的智能控制面板。 實(shí)施例三發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)差電路如圖5，其測(cè)量變壓器接于發(fā)電機(jī)三相輸出端以測(cè)量發(fā) 電機(jī)三相輸出電壓的變化量送到電壓測(cè)量電路，PID運(yùn)算器根據(jù)電壓測(cè)量結(jié)果和電 壓給定值運(yùn)算給出相關(guān)控制信號(hào)，經(jīng)脈沖驅(qū)動(dòng)放大、可控硅整流后供給勵(lì)磁繞組。 調(diào)差電流互感器BA21、 BA22、 BA23有三個(gè)，其初級(jí)線圈分別通過(guò)輸入端線圈BAll、 BA22、 BA23連接發(fā)電機(jī)的U、 V、 W相輸出端，三個(gè)調(diào)差電流互感器的次級(jí)線圈分 別連接三串由開(kāi)關(guān)切換的電阻兩端，由開(kāi)關(guān)切換的三串電阻分別接在測(cè)量變壓器 與電壓測(cè)量電路之間，分別串接在相位與輸入端線圈所接發(fā)電機(jī)U、 V、 W相輸出 端對(duì)應(yīng)的支路上，開(kāi)關(guān)由微機(jī)控制，微機(jī)連接可供使用者操作的智能控制面板。
權(quán)利要求1. 發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)差電路,其測(cè)量變壓器接于發(fā)電機(jī)三相輸出端以測(cè)量發(fā)電機(jī)三相 輸出電壓的變化量送到電壓測(cè)量電路，調(diào)差電流互感器的初級(jí)線圈通過(guò)輸入端線 圈連接發(fā)電機(jī)的輸出端，其特征在于調(diào)差電流互感器的次級(jí)線圈連接由開(kāi)關(guān)切 換的電阻兩端，由開(kāi)關(guān)切換的電阻串接在測(cè)量變壓器與電壓測(cè)量電路之間、相位 與輸入端線圈所接發(fā)電機(jī)輸出端對(duì)應(yīng)的支路上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l的發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)差電路，其特征在于開(kāi)關(guān)是電控開(kāi)關(guān)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)差電路，其特征在于開(kāi)關(guān)是精密小繼電器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3的發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)差電路，其特征在于開(kāi)關(guān)由微機(jī)控制， 微機(jī)連接可供使用者操作的輸入裝置。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4的發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)差電路，其特征在于所述的輸入裝置是智能 控制面板。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4的發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)差電路，其特征在于所述的輸入裝置是觸摸屏。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l的發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)差電路，其特征在于開(kāi)關(guān)是撥碼開(kāi)關(guān)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)差電路，其特征在于由開(kāi)關(guān)切換的電阻包括多個(gè)串聯(lián)的電阻段(Rl、 R2、 R3、 R4)，每個(gè)電阻段并聯(lián)一個(gè)所述的開(kāi)關(guān)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8的發(fā)電機(jī)調(diào)差電路，其特征在于所述的電阻段中，第n個(gè)電 阻段與第n-l個(gè)電阻段的電阻值之比為2: 1,其中n為大于l的自然數(shù)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及用于調(diào)節(jié)并列和并網(wǎng)運(yùn)行發(fā)電機(jī)無(wú)功功率合理分配的發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)差電路。本實(shí)用新型給出可靠性高且響應(yīng)速度較快的發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)差電路，其測(cè)量變壓器接于發(fā)電機(jī)三相輸出端以測(cè)量發(fā)電機(jī)三相輸出電壓的變化量送到電壓測(cè)量電路，調(diào)差電流互感器的初級(jí)線圈通過(guò)輸入端線圈連接發(fā)電機(jī)的輸出端，調(diào)差電流互感器的次級(jí)線圈連接由開(kāi)關(guān)切換的電阻兩端，由開(kāi)關(guān)切換的電阻串接在測(cè)量變壓器與電壓測(cè)量電路之間、相位與輸入端線圈所接發(fā)電機(jī)輸出端對(duì)應(yīng)的支路上。
文檔編號(hào)H02J3/38GK201038785SQ20072005006
公開(kāi)日2008年3月19日 申請(qǐng)日期2007年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月6日
發(fā)明者袁孟哲 申請(qǐng)人:廣州揚(yáng)風(fēng)電器工業(yè)有限公司