發電機並機控制電路的製作方法

2023-10-25 20:52:02 3

專利名稱：發電機並機控制電路的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及發電機領域，尤其涉及一種發電機並機控制電路。
背景技術：
當發電機給負載供電時，可能會出現負載功率遠大於單個發電機功率，導致發電 機功率不夠，無法帶動負載的情況。在這種情況下，通常的解決辦法是將多臺發電機組合起 來給負載供電，稱之為「發電機並機」。現有技術中，發電機並機的條件比較嚴格，對於直流 發電機並機，每臺發電機的輸出電壓必須相同；對於交流發電機並機，必須滿足每臺發電機 的輸出電壓和頻率相等、相位相同。圖1和圖2分別示出了直流發電機並機和交流發電機 並機的一種控制電路框圖。如圖1所示，在直流發電機中，多臺發電機並機是通過控制「激 勵繞組」的電流(磁場強度)來平衡兩臺以上發電機的輸出電壓，使各發電機電壓相等，其 控制電路是以其中一臺發電電壓作為參考、或互為參考(這需要更複雜的控制電路)；如圖 2所示，在交流發電機中，多臺發電機的並機必須在其輸出端設置頻率、相位、輸出控制等電 路，其電路更為複雜。因而，無論是直流還是交流發電機並機都存在附屬設備多、電路複雜，成本高，可 靠性低，導致輸出不穩定的問題。

實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種發電機並機控制電路，該電路簡單、 可靠性高、輸出穩定、可大幅度降低成本，且不受環境場地影響。為解決上述技術問題，本實用新型採用如下技術方案一種發電機並機控制電路，所述並機控制電路包括有由兩個或兩個以上發電機定 向電路相互並聯形成的節點加權電路，所述並聯後的發電機定向電路的輸出端連接於該節 點加權電路的一節點，形成該節點的電流輸入端，而其電流輸出端連接到總負載，並與所述 節點加權電路形成迴路。本實用新型的有益效果是本實用新型的實施例利用基爾霍夫定律的電流節點定律設計出一種匯總各支路 電流的節點加權電路，從而大大增加了並機控制電路的可靠性、降低了成本、簡化了電路， 輸出穩定，不受環境場地影響。
以下結合附圖對本實用新型作進一步的詳細描述。
圖1是現有的直流發電機並機控制電路的電路框圖。圖2是現有的交流發電機並機控制電路的電路框圖。圖3是本實用新型提供的發電機並機控制電路一個實施例的電路圖。圖4是基爾霍夫定律的一個等效電路圖。[0014]圖5是本實用新型提供的發電機並機控制電路一個實施例的等效電路圖。
具體實施方式
下面參考圖3詳細描述本實用新型提供的發電機並機控制電路的一個實施例。本 實施例主要包括有由兩個或兩個以上發電機定向電路相互並聯形成的節點加權電路1，所 述並聯後的發電機定向電路的輸出端連接於該節點加權電路的節點Q，形成節點Q的電流 輸入端，而其電流輸出端連接到總負載R，並與所述節點加權電路1形成迴路。具體實現時，所述發電機定向電路包括有依次與發電機El (Ε2、···Εη)正極串聯的 分壓單元rl(r2、-rn)和定向單元10。具體實現時，所述分壓裝置為阻值小於所述總負載R的電阻rl、r2、…!！！；發電機 E1、E2、…En可為二線制的直流發電機，也可以是三線制或三相四線制的交流發電機；而總 負載R可為直流用電器、交流用電器、或者被充電的蓄電池；節點加權電路1和總負載R之 間可根據具體需要設置AC-DC電路或DC-AC電路。 當發電機E1、E2、…En為交流發電機時，在分壓單元rl(r2、』"rn)和發電機 El (E2、-En)輸出端之間還可根據需要設置整流濾波電路。下面詳細描述本實施例的實現原理。本實施例的是基爾霍夫定律的一個拓展應用。圖4示出了基爾霍夫定律的一個等效電路。基爾霍夫定律闡明了集總參數電路中 流入和流出節點的各電流間以及沿迴路的各段電壓間的約束關係的定律。集總參數電路 指電路本身的最大線性尺寸遠小於電路中電流或電壓的波長的電路，反之則為分布參數電 路。基爾霍夫定律包括電流定律和電壓定律。本實施例是基於其電流定律的應用。其電流定律又稱節點電流定律(KCL)，任一集總參數電路中的任一節點，在任一瞬 間流出(流入)該節點的所有電流的代數和恆為零。即對任一節點有Σ i = 0。根據該定律，在如圖3所示的電路中，發電機E1、E2、…En可以是二線制的直流發 電機、也可以是三線制或三相四線制的交流發電機，總負載R可以是直流或交流用電器(可 以通過DC-DC、DC-AC等轉換，以適應用電器的要求)，也可以是被充電的蓄電池。發電機E1、 E2、…En的瞬時電壓分別為El、E2、「化！！，對於節點⑴有Σ I = 11+12+...+In。節點加權電路1各節點處的電壓相等或近似相等，即El約等於Ε2…約等於En。這 裡有一個條件，就是總負載R阻值很小，即負載很重，負載功率遠大於單個發電機的功率。 比如負載是2千瓦，單臺發電機是1千瓦，此時，如果用一臺發電機，則帶不動負載，因為il =E1/R，電流很大，El被強制拉低；如果用兩臺發電機，就可以帶動負載。多臺並機可據此 類推。如果總負載R的功率遠小於多臺並機後的總功率，如5臺發電機並機，即其並機後的 功率為5千瓦，而總負載R只有1千瓦，則平分到每臺發電機的消耗功率只有0. 2千瓦，平 分到每臺發電機的電流只有單臺帶動時的1/5。值得注意的是，並非每多並一個發電機負載 功率就會大一倍，事實上，負載功率是不變的，所變化的是能夠帶動更強大的負載。定向單元10的作用是使其所在支路的電流朝一個方向流出，具體實現時，其可採 用二極體或被控電路。[0028]圖5示出了本實施例的等效的加權電路，其中ql、q2、…qn為來自各發電機的電
勢。 本實施例的發電機並機控制電路與現有技術相比，並不需要交流發電機輸出電 壓、頻率、相位等嚴格地相等，從而大大地簡化了電路設計、降低了成本，提高了電路的可靠 性，使電路輸出更加穩定，且不受環境場地的影響。以上所述是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術 人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤 飾也視為本實用新型的保護範圍。
權利要求一種發電機並機控制電路，其特徵在於所述並機控制電路包括有由兩個或兩個以上發電機定向電路相互並聯形成的節點加權電路，所述並聯後的發電機定向電路的輸出端連接於該節點加權電路的一節點，形成該節點的電流輸入端，而其電流輸出端連接到總負載，並與所述節點加權電路形成迴路。
2.如權利要求1所述的發電機並機控制電路，其特徵在於所述發電機定向電路包括 有依次與發電機正極串聯的分壓單元和定向單元。
3.如權利要求2所述的發電機並機控制電路，其特徵在於所述定向單元為單向二極 管或被控電路；所述分壓單元為阻值小於所述總負載阻值的電阻。
4.如權利要求1-3中任一項所述的發電機並機控制電路，其特徵在於所述發電機為 直流發電機或交流發電機。
5.如權利要求4所述的發電機並機控制電路，其特徵在於所述總負載為直流用電器、 交流用電器、或者蓄電池中的任意至少一種。
6.如權利要求5所述的發電機並機控制電路，其特徵在於所述節點加權電路和總負 載之間還設置有AC-DC電路或DC-AC電路。
7.如權利要求4所述的發電機並機控制電路，其特徵在於所述分壓單元和發電機輸 出端之間還設置有整流濾波電路。
專利摘要本實用新型公開一種發電機並機控制電路，所述並機控制電路包括有由兩個或兩個以上發電機定向電路相互並聯形成的節點加權電路，所述並聯後的發電機定向電路的輸出端連接於該節點加權電路的一節點，形成該節點的電流輸入端，而其電流輸出端連接到總負載，並與所述節點加權電路形成迴路。本實用新型電路簡單、可靠性高、可大幅度降低成本、輸出穩定，且不受環境場地影響。
文檔編號H02P9/00GK201601646SQ20102012049
公開日2010年10月6日 申請日期2010年1月26日 優先權日2010年1月26日
發明者楊慧君 申請人:楊慧君