一種發電機自動勵磁調壓器的製作方法
2023-12-11 13:36:02 1
專利名稱：一種發電機自動勵磁調壓器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及發電機調壓器，尤其涉及降壓啟動負載為電動機的發 電機自動勵磁調壓器。
背景技術：
目前，公知的發電機勵,茲調壓器都是設定的固定電壓輸出，如
220V/50Hz、 380V/50Hz,是通過調節發電機轉子的勵》茲電流大小來控制輸 出電壓，如果當發電機在啟動時，特別是連接電動機、鼓風機等電動型負 載時，啟動電流將大於發電機輸出的額定電流，這樣就會造成發動機的輸 出功率不足，轉速下降，甚至造成動力停機。鑑於這種情況，通常我們在 為電動型負載配置發電機時，會選擇3倍的功率餘量，例如一臺650W的 風機，我們至少要選2kw的發電機才能保證它能夠正常啟動。這樣，在啟 動正常後，運行時就會造成窩電、功率浪費和燃油浪費。
實用新型內容
為了解決現有的發電機啟動動力型負載容易被拖停機和功率浪費的 問題,本實用新型所要解決的技術問題在於提供一種發電機自動勵》茲調壓 器。
根據本實用新型的一個技術方案，提供一種發電機自動勵磁調壓器， 包括整流電路、穩壓濾波電路、設定電壓電路、電壓取樣電路、設定電壓 比較電路、勵磁電流控制電路、勵》茲電源整流濾波電路、勵》茲電流調整電 路；
所述整流電路的輸入端連接發電機的主繞組，整流電路的輸出端連接穩壓濾波電路的輸入端和電壓取樣電路的輸入端；
所述穩壓濾波電路的輸出端連接設定電壓電路的輸入端，同時，穩壓 濾波電路為其他電路單元提供工作電壓；
所述設定電壓電路的輸出端連接設定電壓比較電路的第 一輸入端； 所述電壓取樣電路的輸出端連接設定電壓比較電路的第二輸入端； 所述設定電壓比較電路的輸出端連接勵磁電流控制電路的輸入端，勵 磁電流控制電路的輸出端連接勵磁電流調整電路的控制端，勵磁電流調整 電路的輸入端連接發電機勵磁繞組的一端，發電機勵磁繞組的另一端連接 勵磁電源整流濾波電路的輸出端，勵磁電源整流濾波電路的輸入端連接發 電機的副繞組； 其特點是
所述勵磁電流取樣電路的輸入端連接勵磁電流調整電路的輸出端，勵 磁電流取樣電路的輸出端連接P爭壓延時控制電路的輸入端，降壓延時控制 電路的輸出端連接設定電壓比較電路的第 一輸入端。
根據本實用新型所述的一種發電機自動勵^磁調壓器一個優選方案，所 述降壓延時控制電路6由電阻R3、 R9~R14、電容C2、比較器U1A、開關 管Q2、 Q3構成，電阻R14的一端連接勵磁電流取樣電路的輸出端，電阻 R14的另一端連接開關管Q2的基極，電阻R8連接在開關管Q2的基極和 發射極之間，開關管Q2的發射極接地，開關管Q2的集電極通過電阻R9 接穩壓濾波電路的輸出端VCC，同時，開關管Q2的集電極連接比較器UU 的反相輸入端，並通過電容C2接地，電阻RIO與電阻Rll串聯連接，電 阻R10的一端接穩壓濾波電路的輸出端VCC,電阻R11的一端接地，電阻 R10與電阻Rll的連接節點連接比較器U1A的同相輸入端，比較器U1A的 輸出端通過電阻R12連接開關管Q3的基極，開關管Q3的發射極接地，電 阻R13連接在開關管Q3的基極和發射極之間，開關管Q3的集電極連接電阻R3，電阻R3的另一端連接設定電壓比較電路的第一輸入端。
根據本實用新型所述的一種發電機自動勵磁調壓器的一個優選方 案，所述勵磁電流取樣電路由電阻R5、 R6、 R7、電容C1、比較器U1B構 成，電阻R5與電容C1串聯連接，電容C1的一端接地，電阻R5的一端連 接勵磁電流調整電路IO的輸出端，電阻R5與電容C1的連接節點接比較 器U1B的同相輸入端，電阻R6與電阻R7串聯連接，電阻R6的一端接穩 壓濾波電路的輸出端VCC,電阻R7的一端接地，電阻R5與電阻R7的連 接節點連接比較器U1B的反相輸入端，比較器U1B的輸出端連接降壓延時
控制電路的輸入端。
根據本實用新型所述的一種發電機自動勵》茲調壓器的一個優選方案，
所述勵磁電流調整電路包括三極體Q15、 Q9、 Qll、 Q13、電阻R36、 R37、 R48、 R49、電容C9、 二極體D19、 D21、 D32,所述三極體Q15的基極連接 勵磁電流控制電路的輸出端，所述三極體Q15的發射極接地，所述三極體 Q15的集電極連接所述三極體Q9的基極，並通過電阻R36連接發電機勵 磁繞組L3的一端和二極體D19的負極，所述三極體Q9、 Qll組成達林頓 管，所述三極體Q9的集電極和所述三極體Qll的集電極同時連接到所述 二極體D19、 D21的正極、所述二極體D32的負極以及發電機勵磁繞組L3 的另一端，所述三極體Qll的發射極與所述三極體Q13的基極連接，並通 過電阻R48接地，所述三極體Q13的發射極通過電阻R49接地，同時所述 三極體Q13的發射極與所述勵磁電流取樣電路5的輸入端連接，所述三極 管Q13的集電極連接二極體D12的負極，電阻R37與電容C9串聯連接在 所述三極體Q9的基極與所述三極體Q13的集電極之間，所述二極體D32 的正核j妄地。
根據本實用新型所述的 一種發電機自動勵磁調壓器的 一個優選方案， 所述電壓取樣電路包括電阻R56、 R50、 R62、 R68、 R76、可調電阻RP1、電容C20，所述電阻R56與電容C20串聯，電阻R56的另一端連接整流電 路的輸出端和電阻R50的一端，所述電阻R56與電容C20的連接節點與電 阻R62連^妄，電容C20的另一端4妄地，所述電阻R68、 R76與調試電阻RP1 串耳關，電阻R76的另一端接地，電阻R68的另一端同時連4婁電阻R50、 R62 的一端，可調電阻RP1的可調端與設定電壓比較電路的第二輸入端連接。 本實用新型所述的一種發電機自動勵^磁調壓器的有益效果是所述發 電機自動勵磁調壓器電路簡單，檢測可靠，能減小動力型負載對發電機的 啟動電流沖擊，^f吏發電才幾運行穩定，在啟動時降^f氐電壓，減小電流衝擊， 當轉速接近額定轉速時就切換成額定電壓，能有效地防止發電機過載，使 發動機不會出現因過載而停機或轉速下降等現象，本實用新型可以廣泛應 用於發電^L啟動控制。
圖1是本實用新型所述的一種發電機自動勵;茲調壓器的原理框圖。 圖2是本實用新型所述的一種發電機自動勵磁調壓器的電路原理圖。
具體實施方式
參見圖1,本實用新型所述的一種發電機自動勵磁調壓器，由整流電 路7、穩壓濾波電路8、設定電壓電路9、電壓取樣電路l、設定電壓比較 電路2、勵磁電流控制電路3、勵磁電源整流濾波電路4、勵磁電流調整 電路IO，勵磁電流取樣電路5、降壓延時控制電路6構成。所述整流電路 7的輸入端連接發電機的主繞組Ll，整流電路7的輸出端連接穩壓濾波電 路8的輸入端和電壓取樣電路1的輸入端；所述穩壓濾波電路8的輸出端 VCC連接設定電壓電路9的輸入端，同時，穩壓濾波電路8為其他電路單 元提供工作電壓；所述設定電壓電路9的輸出端連接設定電壓比較電路2 的第一輸入端；所述電壓取樣電路1的輸出端連接設定電壓比較電路2 的第二輸入端；所述設定電壓比較電路2的輸出端連接勵磁電流控制電路3的輸入端，勵磁電流控制電路3的輸出端連接勵磁電流調整電路10的 控制端，勵磁電流調整電路10的輸入端連接發電機勵磁繞組L3的一端， 發電機勵磁繞組L3的另 一端連接勵磁電源整流濾波電路4的輸出端，勵 磁電源整流濾波電路4的輸入端連接發電機的副繞組L2;所述勵磁電流 取樣電路5的輸入端連接勵磁電流調整電路10的輸出端，勵磁電流取樣 電路5的輸出端連接降壓延時控制電路6的輸入端，P爭壓延時控制電路6 的輸出端連接設定電壓比較電路2的第一輸入端。
參見圖2,在本實施例中，所述降壓延時控制電路6由電阻R3、 R9~ R14、電容C2、比較器U1A、開關管Q2、 Q3構成，電阻R14的一端連接勵 磁電流取樣電路5的輸出端，電阻R14的另一端連接開關管Q2的基極， 電阻R8連接在開關管Q2的基極和發射極之間，開關管Q2的發射極接地， 開關管Q2的集電極通過電阻R9接穩壓濾波電路8的輸出端VCC，同時， 開關管Q2的集電極連接比較器U1A的反相輸入端，並通過電容C2接地， 電阻R10與電阻Rll串聯連接，電阻R10的一端接穩壓濾波電路8的輸出 端VCC,電阻R11的一端接地，電阻R10與電阻R11的連接節點連接比較 器U1A的同相輸入端，比較器U1A的輸出端通過電阻R12連接開關管Q3 的基極，開關管Q3的發射極接地，電阻R13連接在開關管Q3的基極和發 射極之間，開關管Q3的集電極連接電阻R3，電阻R3的另一端連接設定 電壓比較電路2的第一輸入端。
在本實施例中，所述勵磁電流取樣電路5由電阻R5、 R6、 R7、電容 Cl、比較器U1B構成，電阻R5與電容C1串聯連接，電容C1的一端接地， 電阻R5的一端連接勵磁電流調整電路10的輸出端，電阻R5與電容Cl 的連接節點接比較器U1B的同相輸入端，電阻R6與電阻R7串聯連接，電 阻R6的一端接穩壓濾波電路8的輸出端VCC，電阻R7的一端接地，電阻 R5與電阻R7的連接節點連接比較器U1B的反相輸入端，比較器U1B的輸出端連接降壓延時控制電路6的輸入端。
所述勵石茲電流調整電路IO由三極體Q15、 Q9、 Qll、 Q13、電阻R36、 R37、 R48、 R49、電容C9、 二極體D19、 D21、 D32構成，所述三極體Q15 的基極連接勵磁電流控制電路3的輸出端，所述三極體Ql5的發射極接地， 所述三極體Q15的集電極連接所述三極體Q9的基極，並通過電阻R36連 接發電機勵磁繞組L3的一端R和二極體D19的負極，所述三極體Q9、 Qll 組成達林頓管，所述三極體Q9的集電極和所述三極體Qll的集電極同時 連接到所述二極體D19、 D21的正極、所述二極體D32的負極以及發電機 勵磁繞組L3的另一端W,所述三極體Qll的發射極與所述三極體Q13的 基極連接，並通過電阻R48接地，所述三極體Q13的發射極通過電阻R49 接地，同時所述三極體Q13的發射極與所述勵磁電流取樣電路5的輸入端 連接，所述三極體Q13的集電極連接二極體D12的負極，電阻R37與電容 C9串聯連接在所述三極體Q9的基極與所述三極體Q13的集電極之間，所 述二極體D32的正極接地。
所述電壓取樣電路1由電阻R55、 R56、 R50、 R62、 R68、 R76、可調 電阻RP1、電容C20構成，所述電阻R56與電容C20串聯，電阻R56的另 一端連接整流電路7的輸出端和電阻R50的一端，所述電阻R56與電容 C20的連接節點與電阻R62連接，電容C20的另一端接地，所述電阻R68、 R76與調試電阻RP1串聯，電阻R76的另一端接地，電阻R68的另一端同 時連接電阻R50、 R62的一端，可調電阻RP1的可調端與設定電壓比4交電 路2的第二輸入端連接。
所述發電機的自動勵磁調壓器的工作原理是在勵磁電流調整電路 10的輸出端加取樣電阻R49,在B點檢測發電機的勵磁電流，經電阻R5 送比較器U1B與設定的額定勵磁電流值進行比較，當勵磁電流超過額定值 時，比較器U1B輸出端驅動開關管Q2導通，電容C2通過開關管Q2放電，比較器U1A輸出高電平使開關管Q3導通，降低勵磁調壓器穩壓比較點A 的電壓，使發電機輸出約為額定電壓的二分之一或設定的降壓的電壓值。 當開關管Q2截止時，電源VCC通過電阻R9對電容C2進行充電，當比較 器U1A反相輸入端電壓大於比較器U1A同相輸入端的電壓時，比較器U1A 輸出低電平，開關管Q3截止，A點電壓恢復到額定電壓輸出的設定值， 發電機輸出額定電壓。調整電阻R9與電容C2的值可以調整減壓延時的時 間，通常在數秒到十幾秒，以達到降壓啟動的目的。
權利要求1、一種發電機自動勵磁調壓器，包括整流電路(7)、穩壓濾波電路(8)、設定電壓電路(9)、電壓取樣電路(1)、設定電壓比較電路(2)、勵磁電流控制電路(3)、勵磁電源整流濾波電路(4)、勵磁電流調整電路(10)，所述整流電路(7)的輸入端連接發電機的主繞組(L1)，整流電路(7)的輸出端連接穩壓濾波電路(8)的輸入端和電壓取樣電路(1)的輸入端；所述穩壓濾波電路(8)的輸出端(VCC)連接設定電壓電路(9)的輸入端，同時，穩壓濾波電路(8)為其他電路單元提供工作電壓；所述設定電壓電路(9)的輸出端連接設定電壓比較電路(2)的第一輸入端；所述電壓取樣電路(1)的輸出端連接設定電壓比較電路(2)的第二輸入端；所述設定電壓比較電路(2)的輸出端連接勵磁電流控制電路(3)的輸入端，勵磁電流控制電路(3)的輸出端連接勵磁電流調整電路(10)的控制端，勵磁電流調整電路(10)的輸入端連接發電機勵磁繞組(L3)的一端，發電機勵磁繞組(L3)的另一端連接勵磁電源整流濾波電路(4)的輸出端，勵磁電源整流濾波電路(4)的輸入端連接發電機的副繞組(L2)；其特徵在於所述勵磁電流取樣電路(5)的輸入端連接勵磁電流調整電路(10)的輸出端，勵磁電流取樣電路(5)的輸出端連接降壓延時控制電路(6)的輸入端，降壓延時控制電路(6)的輸出端連接設定電壓比較電路(2)的第一輸入端。
2、 根據權利要求1所述的一種發電機自動勵磁調壓器，其特徵在 於所述降壓延時控制電路(6)由電阻(R3、 R9 R14)、電容(C2)、 比較器(U1A)、開關管(Q2、 Q3)構成，電阻(R14)的一端連接勵磁 電流取樣電路(5)的輸出端，電阻(R14)的另一端連接開關管(Q2) 的基極，電阻(R8)連接在開關管(Q2)的基極和發射極之間，開關管(Q2)的發射極接地，開關管(Q2)的集電極通過電阻(R9)接穩壓濾 波電路(8)的輸出端(VCC),同時，開關管(Q2)的集電極連接比較 器(U1A)的反相輸入端，並通過電容(C2)接地，電阻(R10)與電阻 (R11)串聯連接，電阻(R10)的一端接穩壓濾波電路(8)的輸出端 (VCC),電阻(R11)的一端接地，電阻(R10)與電阻(R11)的連接 節點連接比較器(U1A)的同相輸入端，比較器(U1A)的輸出端通過電 阻(M2)連接開關管(Q3)的基極，開關管(Q3)的發射極接地，電 阻(R13)連接在開關管(Q3)的基極和發射極之間，開關管(Q3)的 集電極連接電阻(R3)，電阻(R3)的另一端連接設定電壓比較電路(2) 的第一輸入端。
3、 根據權利要求2所述的一種發電機自動勵磁調壓器，其特徵在 於所述勵磁電流取樣電路(5)由電阻(R5、 R6、 R7 )、電容(C1)、 比較器(U1B)構成，電阻(R5)與電容(Cl)串聯連接，電容(Cl) 的一端接地，電阻(R5)的一端連接勵磁電流調整電路(IO)的輸出端， 電阻(R5)與電容(Cl)的連接節點接比較器(U1B)的同相輸入端，電阻(R6)與電阻(R7)串聯連接，電阻(R6)的一端接穩壓濾波電路 (8)的輸出端(VCC),電阻(R7)的一端接地，電阻(R5)與電阻(R7) 的連接節點連接比較器(U1B)的反相輸入端，比較器(U1B)的輸出端 連接降壓延時控制電路(6)的輸入端。
4、 根據權利要求1或2或3所述的一種發電機自動勵磁調壓器， 其特徵在於所述勵磁電流調整電路(IO)包括三極體(Q15、 Q9、 Qll、 Q13)、電阻(R36、 R37、 R48、 R49 )、電容(C9 )、 二極體(D19、 D21、 D32 )，所述三極體(Q15 )的基極連接勵磁電流控制電路(3 )的輸出端， 所述三極體(Q15)的發射極接地，所述三極體(Q15)的集電極連接所 述三極體(Q9)的基極，並通過電阻(R36)連接發電機勵磁繞組(L3) 的一端(R)和二極體(D19)的負極，所述三極體(Q9、 Qll)組成達 林頓管，所述三極體(Q9)的集電極和所述三極體(Q11)的集電極同 時連接到所述二極體(D19、 D21)的正極、所述二極體(D32)的負極 以及發電機勵磁繞組(L3)的另一端(W),所述三極體(Q11)的發射 極與所述三極體(Q13)的基極連接，並通過電阻(R48)接地，所述三 極管(Q13)的發射極通過電阻(R49)接地，同時所述三極體(Q13) 的發射極與所述勵磁電流取樣電路(5 )的輸入端連接，所述三極體(Q13 ) 的集電極連接二極體(D12)的負極，電阻(R37)與電容(C9)串聯連 接在所述三極體(Q9)的基極與所述三極體(Q13)的集電極之間，所 述二極體(D32)的正極接地。
5、 根據權利要求1或2或3所述的一種發電機自動勵磁調壓器， 其特徵在於所述電壓取樣電路(l)包括電阻(R56、 R50、 R62、 R68、 R76)、可調電阻(RP1)、電容(C20)，所述電阻(R56)與電容(C20) 串聯，電阻(R56)的另一端連接整流電路(7)的輸出端和電阻(R50) 的一端，所述電阻(R56)與電容(C20)的連接節點與電阻(R62)連接，電容(C20)的另一端接地，所述電阻(R68、 R76)與調試電阻(RP1) 串聯，電阻(R76)的另一端接地，電阻(R68)的另一端同時連接電阻(R50、 R62)的一端，可調電阻(RP1)的可調端與設定電壓比較電路(2)的第二輸入端連接。
專利摘要本實用新型公開了一種發電機自動勵磁調壓器，包括整流電路、穩壓濾波電路、設定電壓電路、電壓取樣電路、設定電壓比較電路、勵磁電流控制電路、勵磁電源整流濾波電路、勵磁電流調整電路，其特徵在於所述勵磁電流取樣電路的輸入端連接勵磁電流調整電路的輸出端，勵磁電流取樣電路的輸出端連接降壓延時控制電路的輸入端，降壓延時控制電路的輸出端連接設定電壓比較電路的第一輸入端。本實用新型電路簡單，檢測可靠，能減小動力型負載對發電機的啟動電流衝擊，使發電機運行穩定，在啟動時降低電壓，減小電流衝擊，能有效地防止發電機過載，使發動機不會出現因過載而停機或轉速下降等現象，可以廣泛應用於發電機轉子的自動勵磁控制。
文檔編號H02P9/14GK201365223SQ200920126498
公開日2009年12月16日 申請日期2009年2月27日 優先權日2009年2月27日
發明者甘性華, 純 艾 申請人:純 艾