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1、2002年第3期移动电源与车辆1设计研究发电机电压调节器工作原理及改进电路杨永清,罗晨荣(兰州电源车辆研究所,甘肃兰州730050)摘要:论述电压调节器的工作过程,提出整流管管压降问题的解决方法。关键词:电压调节器;原理;改进电路中图分类号:TM7142文献标识码:A文章编号:10034250(2002)030001031引言滑动端获得直流测量反馈信号,经R6送入运算放大随着内燃机电站在现代武器装备上的广泛应器N2-3的正向输入端。N2-3及其周围元件组成一用,用电负载对电源设
2、备提出了越来越高的要求。个比例积分微分即PID环节,正电源给定电压经电电站的电气性能指标取决于发电机的性能,而发电阻R3等输入其反相端,测量反馈信号及给定电压机电压调节器的性能是决定发电机电气性能的重要在N2-3内进行PID运算后输出一直流信号,该信号因素之一。由兰州电机厂生产的SLT型自动电压通过R9进入N2-4的反向输入端,N2-4为比较器,其调节器曾在50kW、75kW柴油机发电机组上得到正向输入端输入的是一个三角波信号,N2-1和N2-2应用。通过大量的试验工作,我们发现SLT型直流及其周围元件构成标准的三角波产生电路。N2-1电压调节器在小负载(200A)工
3、作的情况下,需增输出三角波,调整RP3将三角波的频率整定在加预负载才能有效减小整流二极管管压降引起的电800Hz左右。直流控制信号和三角波信号在N2-4压降,增加预负荷意味着损耗功率增加,使机组带载中比较后,输出一个随直流控制信号变化而占空比能力减小,这是大家所不愿看到的。本文分析了也变化的方波信号,此信号经V1放大后送到V14的SLT型直流电压调节器原理电路及工作过程,提出基极,控制励磁电流的大小,从而实现对发电机端电了改进电路以解决上述问题。压的自动调节。如果由于某种原因使发电机端电压2SLT型直流电压调节器原理介绍(见图1(a)、图1(b))上升,则经!整流后输
4、出的直流信号电压上升,该信调压器励磁电源引自交流中频发电机副绕组号经RP1、R1、R2分压后与正向给定电压在N2-3中Z1、Z2、Z3,经三相整流桥整流并经电容C9滤波后,通过PID运算后,其输出的直流控制信号将上升,通过励磁线圈E1、E2经V14的C、E极构成回路。经与三角波比较后交点上移,N2-4输出的方波信号V20的基极受调节器控制回路的控制。V10是续流二占空比减小,送入V14基极后使V14的导通时间缩极管,V12、V13、R25、C10构成串联型基本稳压电路,短,这样E1、E2端输出的励磁电流减小,使得发电机给控制电路提供工作电源。在发电机建压过程中,输出的电
5、压降低;反之,若因扰动使发电机端电压减靠J1、J2端引入的直流电压作为E1、E2的励磁电源,小,则反馈信号减小,经运算后,V14导通时间增长,使发电机很快建压。这样,发电机定子绕组和副绕E1、E2端输出的励磁电流增大,发电机端电压上升,组均发电,副绕组Z1、Z2、Z3交流电经全波整流成直从而维持发电机端电压基本不变。流电供调压器作为电源,使调压器正常工作。电站在实际工作过程中,!整流输出的直流电测量反馈信号由发电机定子绕组经整流块压经输出电缆送至负载端。在低电压、大电流的情(见图1(a))整流后接入G、E端,在电路板内部通过况下,电缆压降随电流的增大而增加,这样负载端的
6、R24接到由RP1、R1、R2组成的分压电路。从RP1的电压就会低于额定电压。为了保证电缆末端即负载收稿日期:20020528作者简介:杨永清(1969),男,甘肃武山县人,本科,工程师,从事电站控制系统的研究、设计工作。2MovablePowerStation&VehicleNo.32002端电压基本维持在额定电压,就需在调压器外围电200A时,该调节器可使电机满足电站稳态和瞬态指路中增加由电流互感器∀、单相整流桥#及电位器标,在负载电流小于200A时,发电机交流侧经过互等组成的压降补偿环节。这样当负载工作时
7、,发电感器变换后输入至调压器的信号太小,调压器并不机定子绕组间有电流输过,互感器次端电压经整流能使发电机输出电压有所升高,而整流器%中二极桥整流成直流电压,该电压反向迭加在调压器测量管管压降显著,致使电缆末端电压要比额定电压降反馈回路的G1、E端,使反馈信号减少,从而使发电低1.5V,这样就不能满足特定负载在特殊用电作业机端电压上升,增高的电压用以补偿电缆压降。通环境下的供电要求。过调节电位器∃可使压降补偿得到最佳效果。如果增大预负荷(即!中的电阻R),就可以消3问题的产生除整流器%中整流二极管压降的影响,但带来的负用电负载的多样化对电
