一種無刷勵磁黑起勵電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種利用無刷勵磁發電機殘壓自動起勵的無刷勵磁黑起勵電路。應用于無廠用電的偏遠水電站或移動式柴油發電機組，在無任何外部電源的情況下，實現無刷勵磁發電機組自動黑起勵。
【背景技術】
[0002]在國內外一些偏僻小水電站中，多數采用低壓無刷勵磁發電機組。發電機要產生電能，在原動機帶動轉子旋轉的同時，必須在轉子繞組里通入直流電，建立旋轉磁場，定子中才能感應出三相交流電，其電壓高低取決于轉子勵磁電流的大小。無刷勵磁發電機多采用自激勵磁方式，即勵磁電源取自本發電機出口，經過勵磁調節器(AVR)將交流電轉變成直流后，輸出給勵磁繞組。然而當機組尚未建立起轉子磁場之前，轉子的剩磁僅維持發電機定子輸出很低的殘壓(額定值的2%?5%)。因此，在沒有任何外部輔助電源的情況下，要求有一套可靠的起勵電路，利用該殘壓建立轉子磁場，從而將機組額定電壓建立起來的無刷勵磁黑起勵電路顯得尤為重要。一旦電壓正常，并足以維持勵磁調節器可靠工作，即可投入勵磁調節器進行正常電壓調節。
【發明內容】
[0003]本實用新型的發明目的是克服現有技術的不足，提出一種利用發電機殘壓，對無刷勵磁發電機組可靠起勵的無刷勵磁黑起勵電路。
[0004]本實用新型為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是:
[0005]—種無刷勵磁黑起勵電路，包括電壓整定單元、功率管陣列單元、功率管驅動單元以及光耦(B01);
[0006]所述功率管陣列單元包括至少一個場效應管，每一個場效應管的漏極分別通過電阻和電容與場效應管的源極電連接；
[0007]所述光耦(B01)的光發射端連接有數字勵磁調節器控制接口電路，光耦(B01)的信號放大端的一個端子與發電機的中性點(N)連接；發電機的三相中的任意一相依次通過熔斷器(F1)、單相整流二極管(VD4)、二極管(VD1)、電阻(R1)與光耦(B01)的信號放大端的另一個端子連接；
[0008]所述電壓整定單元包括可變電阻，電壓整定單元并接在光耦(B01)的信號放大端;
[0009]所述功率管驅動單元包括一個三極管(Q1)，三極管(Q1)的集電極與功率管陣列單元中的所有場效應管的柵極連接，三極管(Q1)的集電極還與單相整流二極管(VD4)的陰極通過分壓電阻(R6)連接；三極管(Q1)的基極經二極管(VD3)和穩壓管(VS1)與二極管(VD1)的陰極連接，其中二極管(VD3)的陰極與三極管(Q1)的基極連接，二極管(VD3)的陽極經電阻(R4)與穩壓管(VS1)的陽極連接，穩壓管(VS1)的陰極經電阻(R1)與二極管(VD1)的陰極連接；三極管(Q1)的基極經二極管(VD2)與功率管陣列單元中的所有場效應管的源極連接，其中三極管(Q1)的基極與二極管(VD2)的陰極連接，二極管(VD2)的陽極經電阻(R10)與功率管陣列單元中的所有場效應管的源極連接；三極管(Q1)的發射極與發電機的中性點(N)連接；三極管(Q1)的發射極與集電極之間連接有二極管(VS2)，三極管(Q1)的發射極與集電極之間還連接有電阻(R7);三極管(Q1)的發射極與基極之間連接有電阻(R5)，三極管(Q1)的發射極與基極之間還連接有電容(C1);
[0010]發電機的勵磁繞組與續流二極管(VD5)相并聯，續流二極管(VD5)的陰極與所述熔斷器(F1)的輸出端連接，所述續流二極管(VD5)的陽極通過單相整流二極管(VD6)與功率管陣列單元中的所有場效應管的漏極連接，功率管陣列單元中的所有場效應管的源極短接后通過采樣電阻(R9)與發電機的中性點(N)連接，所述采樣電阻(R9)的兩端并聯有電容(C7);功率管陣列單元中的各個場效應管的柵極分別通過電容與發電機的中性點(N)連接。
[0011]而且，所述電壓整定單元的可變電阻包括近程電壓整定可變電阻(RP2)和遠程電壓整定可變電阻(RP1)，近程電壓整定可變電阻(RP2)和遠程電壓整定可變電阻(RP1)的一端與光耦(B01)的信號放大端的一個端子連接，近程電壓整定可變電阻(RP2)和遠程電壓整定可變電阻(RP1)的另一端通過雙觸點開關(S1)與光耦(B01)的信號放大端的另一個端子連接。
[0012]而且，所述三極管(Q1)的發射極與二極管(VS2)的陽極連接，二極管(VS2)的陰極與三極管(Q1)的集電極連接。
[0013]本實用新型具有的優點和積極效果是:
[0014]—、本實用新型采用大功率功率管并聯技術，高速開關工作狀態，無機械觸點，可靠性高。同時可根據機組勵磁電流大小，靈活增減功率管的數量。
[0015]二、本實用新型具有起勵電壓整定功能。通過調節電壓整定單元(包括近程電壓整定可變電阻和遠程電壓整定可變電阻)，靈活設置起勵電壓值，滿足不同發電機組要求。
[0016]三、本實用新型中的無刷勵磁黑起勵電路具有過流保護功能。當檢測到勵磁電流過大時，關斷功率管，有效保護機組勵磁過流、機組過壓。
[0017]四、本實用新型中預留與數字勵磁調節器(AVR)控制接口，可做為勵磁調節器的功率輸出單兀。
[0018]五、功率主回路配有自恢復保險(熔斷器F1)，對勵磁過流起到二次保護作用。
【附圖說明】
[0019]圖1是本實用新型的電路圖。
【具體實施方式】
[0020]為能進一步了解本實用新型的【實用新型內容】、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下:
[0021]請參見圖1，一種無刷勵磁黑起勵電路，包括電壓整定單元、功率管陣列單元、功率管驅動單元以及光耦B01 ;
[0022]所述功率管陣列單元包括場效應管Q2?Q4，場效應管Q2的漏極依次通過電阻R8、電容C5與場效應管Q2的源極電連接，場效應管Q3的漏極依次通過電阻R11、電容C6與場效應管Q3的源極電連接，場效應管Q4的漏極依次通過電阻R12、電容C8與場效應管Q4的源極電連接；
[0023]所述光耦B01的光發射端連接有數字勵磁調節器(AVR)控制接口電路，其可做為勵磁調節器的功率輸出單元，光耦起到信號隔離作用。光耦B01的信號放大端的一個端子與發電機的中性點連接，發電機的A相依次通過熔斷器F1、單相整流二極管VD4、二極管VD1、電阻R1與光耦B01的信號放大端的另一個端子連接；
[0024]所述電壓整定單元包括近程電壓整定可變電阻RP2和遠程電壓整定可變電阻RP1 (所謂遠程電壓整定可變電阻即將滑動變阻器的可調端設置在遠程，從而可以遠程控制其阻值大小)，近程電壓整定可變電阻RP2和遠程電壓整定可變電阻RP1的一端與光耦B01的信號放大端的一個端子連接，近程電壓整定可變電阻RP2和遠程電壓整定可變電阻RP1的另一端通過雙觸點開關S1和電阻R3與光耦B01的信號放大端的另一個端子連接；
[0025]所述發電機的勵磁繞組與續流二極管VD5相并聯，續流二極管VD5的陰極通過所述熔斷器F1與發電機的A相連接，熔斷器F1為熱敏自恢復保險絲，所述續流二極管VD5的陽極通過單相整流二極管VD6與所述場效應管Q2?Q