CN202475359U - 高压直流大功率发电机调压器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种高压直流大功率发电机调压器。它由发电机和控制部件组成,发电机中设置有定子部件和励磁绕组;控制部件中设置有励磁电路和脉宽调制模块PWM,发电机励磁绕组依次连接励磁电路和脉宽调制模块PWM。定子绕组一和定子绕组二输出的是直流高压,定子绕组三输出的是采样电压。脉宽调制模块PWM产生脉宽调制信号,脉宽调制信号控制励磁电路,励磁电路与发电机的励磁绕组形成信号控制与信号反馈,实现间歇工作式的打嗝型电压控制。它广泛应用于独立式直流电源***和中大型汽车空调***的电压调节,并且具有结构简单、使用安全、调压稳定、***可靠以及功耗低、效率高的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种汽车高压直流电源***的电压调节设备,特别是一种高压的直流大功率发电机调压器。
背景技术
现有技术中,汽车特别是大型客车空调直流电源***大多采用24V直流电源,这种低压直流电源用在汽车上具有功耗大和效率低的缺陷,而高压直流电源***又缺乏有效的电压调节装置。
发明内容
本实用新型的目的是要提供一种高压直流大功率发电机调压器,它能够有效地隔离励磁电压和负载电压,极大地提高直流电源***的安全性和可靠性。
本实用新型解决问题的技术方案是:
设计一种由发电机和控制部件组成的高压直流大功率发电机调压器,发电机中设置有定子部件和励磁绕组;控制部件中设置有励磁电路和脉宽调制模块PWM,发电机的励磁绕组连接励磁电路,励磁电路连接脉宽调制模块PWM。
发电机的定子部件设置有三个相互独立、匝数成比例的定子绕组一、定子绕组二、定子绕组三,定子绕组一和定子绕组二输出的是直流高压,定子绕组三输出的是采样电压。定子绕组一和定子绕组二通过直流高压U0和直流高压地GND输出直流高压,定子绕组三通过采样电压D+和直流低压地E输出采样电压。采样电压D+可以按需要设定,根据器件特性和***功耗,可以设定在70V-80V中等电压范围。随着采样电压D+的电压变化,控制部件的励磁电路根据脉宽调制模块PWM产生的脉宽调制信号,不断地以开关模式调节发电机励磁绕组上的励磁电流,调节定子绕组一和定子绕组二整流输出的直流高压U0。
脉宽调制模块PWM产生脉宽调制信号,脉宽调制信号控制励磁电路,励磁电路与发电机的励磁绕组形成信号控制与信号反馈,实现间歇工作式的打嗝型电压控制。控制部件的脉宽调制模块PWM通过分压电路一、分压电路二、基准电路一、基准电路二、检测电路、比较电路实现间歇工作式的打嗝型电压控制。
本实用新型的有益效果是:由于在发电机的定子部件中设置有三个相互独立、匝数成比例定子绕组一、定子绕组二、定子绕组三,分别输出直流高压和采样电压,因而有效地隔离了直流高压和采样电压,保证了负载用电和励磁电路的安全。同时由于定子绕组三提供的采样电压正D+可以根据需要设定,因而能将它设定在70V-80V中等电压范围,以便于合理适应器件特性和***功耗。另外由于脉宽调制模块PWM产生的脉宽调制信号可以开关式地调节励磁电路,因而有效地控制了励磁电流、稳定了输出高压。本实用新型还具有结构简单、安全可靠以及功耗低、效率高的优点。
附图说明
图1是本实用新型的结构框图。
图2是本实用新型的励磁电路框图。
图3是本实用新型的脉宽调制模块PWM框图。
图中,1、发电机,2、控制部件,3、定子部件,4、辅助部件, 5、定子绕组一,6、定子绕组二,7、定子绕组三,8、大整流模块,9、小整流模块,10、直流高压U0,11、直流高压地GND,12、采样电压D+,13、直流低压地E,14、励磁绕组,15、励磁电路,16、脉宽调制模块PWM,17、功率开关,18、外加励磁电源VA,19、外加励磁电路,20、续流回路,21、滤波电路,22、脉宽调制信号,23、分压电路一,24、分压电路二,25、基准电路一,26、基准电路二,27、检测电路,28、比较电路。
具体实施方式
下面结合附图提供的实施例分三个部分对本实用新型进一步说明。
第一,本实用新型的组成。
本实用新型包括: 发电机(1),控制部件(2)。
发电机(1)包括:定子部件(3),辅助部件(4),
定子部件(3)包括:定子绕组一(5),定子绕组二(6),定子绕组三(7)。
辅助部件(4)包括:大整流模块(8),小整流模块(9),直流高压U0(10),直流高压地GND(11),采样电压D+(12),直流低压地E(13),励磁绕组(14)。
控制部件(2)包括:励磁电路(15),脉宽调制模块PWM(16)。
励磁电路(15)包括:功率开关(17),外加励磁电源VA(18),外加励磁电路(19),续流回路(20),滤波电路(21)。
脉宽调制模块PWM(16)包括:脉宽调制信号(22),分压电路一(23),分压电路二(24),基准电路一(25),基准电路二(26),检测电路(27),比较电路(28)。
第二,直流高压与采样电压的获取。
发电机的定子部件设置有三个相互独立、匝数成比例的定子绕组一(5)、定子绕组二(6)、定子绕组三(7),定子绕组一(5)和定子绕组二(6)输出的是直流高压,定子绕组三(7)输出的是采样电压。
定子绕组一(5)、定子绕组二(6)、定子绕组三(7)组成了发电机(1)的定子部件(3)。发电机(1)正常转动时,外加外加励磁电源VA(18)通过外加励磁电路(19)接通励磁绕组(14),励磁绕组(14)上产生电流,形成内部磁通。与此同时,定子绕组一(5)和定子绕组二(6)开始发电,通过大整流模块(8)输出直流高压U0(10),给空调等负载供电;定子绕组三(7)通过小整流模块(9)为控制部件(2)的励磁电路(15)和脉宽调制模块PWM(16)提供采样电压D+(12)。
采样电压D+(12)可以按需要设定,根据器件特性和***功耗,可以设定在70V-80V中等电压范围。随着采样电压D+(12)的电压变化,控制部件(2)的励磁电路(15)根据脉宽调制模块PWM(16)产生的脉宽调制信号(22),不断地以开关模式调节发电机(1)励磁绕组(14)上的励磁电流,调节定子绕组一(5)和定子绕组二(6)整流输出的直流高压U0(10)。
第三,调压原理。
脉宽调制模块PWM(16)产生脉宽调制信号(22),脉宽调制信号(22)控制励磁电路(15),励磁电路(15)与发电机(1)的励磁绕组(14)形成信号控制与信号反馈,实现间歇工作式的打嗝型电压控制。控制部件(2)的脉宽调制模块PWM(16)通过分压电路一(23)、分压电路二(24)、基准电路一(25)、基准电路二(26)、检测电路(27)、比较电路(28)实现间歇工作式的打嗝型电压控制。
采样电压D+(12)输入至脉宽调制模块PWM(16),产生脉宽调制信号(22),控制励磁电路(15),这里,脉宽调制模块PWM(16)中的比较电路(28)采用双裕度设计。在此过程中,如果直流高压U0(10)高于设计基准电压,检测电路(27)信号高于基准电路一(25)、基准电路二(26)的基准信号,则比较电路(28)输出低电平的脉宽调制信号(22)送给功率开关(17);如果直流高压U0(10)低于设计基准电压,检测电路(27)信号低于基准电路一(25)、基准电路二(26)的基准信号,则比较电路(28)输出高电平的脉宽调制信号(22)送给功率开关(17)。
功率开关(17)低电平时截止,励磁电路(15)通过续流回路(20)续流,励磁绕组(14)上的电流减小,此时,直流高压U0(10)降低;功率开关(17)高电平时导通,励磁电路(15)短路,励磁绕组(14)上的电流由采样电压D+(12)直接形成回路产生,此时,直流高压U0(10)升高;这样不断的自动调节,保证稳定的电压输出。其中,发电机(1)正常发电后,采样电压D+(12)高于外加励磁电源VA(18),外加励磁电路(19)将断开外加励磁电源VA(18)的供电。
Claims (4)
1.一种高压直流大功率发电机调压器,由发电机(1)和控制部件(2)组成,其特征在于:发电机(1)中设置有定子部件(3)和励磁绕组(14);控制部件(2)中设置有励磁电路(15)和脉宽调制模块PWM(16),发电机(1)的励磁绕组(14)连接励磁电路(15),励磁电路(15)连接脉宽调制模块PWM(16)。
2.根据权利要求1所述的高压直流大功率发电机调压器,其特征是:发电机(1)的定子部件(3)设置有三个相互独立、匝数成比例的定子绕组一(5)、定子绕组二(6)、定子绕组三(7),定子绕组一(5)和定子绕组二(6)输出的是直流高压,定子绕组三(7)输出的是采样电压。
3.根据权利要求1所述的高压直流大功率发电机调压器,其特征是:脉宽调制模块PWM(16)产生脉宽调制信号(22),脉宽调制信号(22)控制励磁电路(15),励磁电路(15)与发电机(1)的励磁绕组(14)形成信号控制与信号反馈,实现间歇工作式的打嗝型电压控制。
4.根据权利要求1或2所述的高压直流大功率发电机调压器,其特征是:定子绕组一(5)和定子绕组二(6)通过直流高压U0(10)和直流高压地GND(11)输出直流高压,定子绕组三(7)通过采样电压D+(12)和直流低压地E(13)输出采样电压。
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CN2012200338777U CN202475359U (zh) | 2012-02-03 | 2012-02-03 | 高压直流大功率发电机调压器 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103199783A (zh) * | 2013-04-02 | 2013-07-10 | 清华大学 | 一种基于脉宽调制的汽车发电机电压控制器及控制方法 |
CN107947661A (zh) * | 2017-11-02 | 2018-04-20 | 湖北三江航天万峰科技发展有限公司 | 一种高压直流发电机控制装置 |
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- 2012-02-03 CN CN2012200338777U patent/CN202475359U/zh not_active Expired - Lifetime
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