[实用新型]无刷励磁发电机功率因素自控仪

说明书

所属技术领域：

本实用新型涉及一种无刷励磁发电机功率因素自控仪。

背景技术：

现有的功率因素自控仪为微机控制，电路结构复杂，成本高昂，不适应现阶段农村小水电的无刷励磁发电机的推广和维护。

发明内容：

本实用新型的目的在于提供一种能在并网运行中无刷励磁发电机功率因数自动控制的无刷励磁发电机功率因素自控仪。

本实用新型的目的是这样实现的，所述的无刷励磁发电机功率因素自控仪，其结构特点为包括1)功率因数设定电路，它包括精密稳压集成电路、电位器和周边元件电阻、电容构成，通过电位器调节设定功率因素的电压；2)采样电路，包括功率因数表，表头两端引两条线作为取样电压；3)同相电压比较器电路，包括双运算放大器和周边元件电阻组成；4)积分滤波电路，包括滤波电容和电阻构成；5)同步电压电路，包括二极管整流电路和稳压电路，稳压电路包括稳压管和电阻组成，获得同步电压；6)同步基底电压电路，包括另一电位器及周边元件电容、电阻构成，通过另一电位器获得基底电压；7)驰张振荡电路，包括三极管和双基极二极管及周边元件电容、电阻构成；8)可控整流电路，包括可控硅、电源变压器构成；功率因数设定电路获得的设定功率因素的电压以及采样电路获得的取样电压分别输入到同相电压比较器电路的比较输入端进行比较获得变化的脉冲电压，经积分滤波电路滤波获得功率因数变化的电压，当此电压与通过另一电位器获得的基底电压叠加合成总的控制电压后，对驰张振荡电路进行控制，驰张振荡电路改变可控硅的导通角，触发可控整流电路产生控制电压，此控制电压与发电机的并网励磁机的励磁电压相加形成总励磁电压，控制发电机的功率因数为标定值。

本实用新型具有优点为：本实用新型控制电路为低电压微功耗，因此实际运行中可靠性极高，难于损坏。元件普通、造价低廉、便于维护，使用、调整简单。电机厂家由于降低了生产成本，增加了产品的竞争力，易于采用和推广；发电机的使用者容易接受。不受网络影响，抗干扰性能良好。对于500千瓦以下的无刷励磁发电机，其交流励磁机的定子磁极电流均小，实践运行中本实用新型的控制电路能控制得很好。在一般有刷可控励磁中，只要把B-C点的电压与手动调节励磁的电位上的电压叠加即可。

附图说明：

图1为本实用新型的电路框图。

图2为本实用新型的的电路原理图。

图中：电位器W1，功率因数表1，同相电压比较器电路2，积分滤波电路3，另一电位器W2，驰张振荡电路4，可控整流电路5，原发电机的并网励磁机6。

具体实施方式：

下面结合附图和实施例对本实用新型的结构和工作原理进行详细说明：

在自动化不断完善的今天，无刷励磁发电机以其得天独厚的优点被社会广泛采用。机器的励磁调整都是调节交流励磁机定子磁极的电流强度来完成的，由于交流励磁机定子磁极线圈的功率均不大，电压、电流都较低，这为自动化调节创造了良好条件。

我设计了一个电路，成功了解决了并网运行中无刷励磁发电机功率因数的自动控制，在实际运行中效果很好。该装置引伸则可为一切经可控硅整流得到励磁电流的发电机(有刷)，实现功率因素自控制。

在发电机并网运行后，必须根据有功的多少随时调整功率因数，使之符合电网的要求，我为无刷励磁发电机设计了一个自动装置，使能随发电机出力的大小自动调整励磁电流，从而实现功率因数的定额及时控制。

设计思路，发电机转子磁极电压由二部分组成，一部分是原来的励磁机提供的电压，即原无刷励磁发电机励磁电流调整到并网点的电压，使在准同步或自同步并网中冲击电流小，原无刷励磁发电机励磁机并网时提供并网励磁电流，该励磁电压维持不变；并网后随有功增长的励磁电压由自动装置提供，二电压串联叠加成励磁总电压，因此任何一部分损坏均不会造成发电机转子磁极全失磁，即使本实用新型的自动部分不工作，照样可立刻恢复手动控制。

工作原理：1)控制取样，功率因素的取样由功率因数表提供，在现阶段子针式功率因数表中，当功率因素COSΦ＝1时表头电流为0，指针是不动的。功率因数表的电检测电路提供正电流时指针向上偏转(滞后)，反之负电流则指针向下偏移显示超前。

表头毫伏特性：COSΦ＝1，V＝0V；COSΦ＝0.9，V＝45mV；COSΦ＝0.8，V＝60mV；COSΦ＝0.7，V＝74mV；COSΦ＝0.6，V＝83mV；COSΦ＝0.5，V＝95mV。由此可见功率因数在0.9-0.7之间较为线性，我们即利用其不同功率因数时电压不同作为比较因子。