[发明专利]定频稳压器及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种定频稳压器及其控制方法。

背景技术

柴油发电机组以其重量轻、结构简单、功率密度大广泛应用在各行各业中，市场上的柴油发电机组以三相交流柴油发电机组应用最广泛，三相交流柴油发电机组属于定频柴油柴油发电机组，在运行时柴油机转速始终保持在1500RPM，发电机输出电能频率始终保持在50Hz。但此柴油发电机组也存在一些缺陷，重点有（1）柴油机潜在功率不能有效发挥，导致功率浪费。为了保持输出电能的频率在50Hz，运行转速必须恒定在1500RPM，导致柴油发电机组不管是空载还是满载都在1500RPM运行，而通常柴油机可运行转速在600RPM-2200RPM，同一款柴油机1500RPM时最大功率通常要比2200RPM转速时小15%-25%。满足同等功率需求，定速柴油发电机组售价高（2）浪费燃油：柴油发电机组在空载时，本来可以运行在最低稳定转速，为了保持空载频率恒定在50Hz，不得不保持转速在1500RPM，1500RPM时燃料消耗要比600RPM时高。一种新的变速柴油发电机组可以解决以上问题，充分发挥柴油机潜在功率使其售价便宜、空载运行可以在更低的速度从而燃料消耗低、维护修理保养价格低。

虽然变速柴油发电机组可以有以上优势，但是对于负载来讲，如果柴油发电机组输出的电能在频率上不恒定在50Hz是不允许的，然而变速发电机组以上优势能够实现，只能通过变速，但是变速意味着发电机输出的电能的频率是变化的，不是恒定在50Hz，变速发电机组要能够实现，则需要一种定频装置，把发电机输出的变频率的电能整定为恒定的频率50Hz然后输出供负载使用，同时能够补偿负载启动时电压降，提高发电机组的输出电能质量。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种发电机输出的变频率的电能整定为预定频率，然后输出供负载使用，同时能够补偿负载启动时电压降，提高发电机组的输出电能质量的定频稳压器及其控制方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种定频稳压器,包括一智能控制单元，该智能控制单元与信号检测单元、整流滤波单元、逆变稳压单元、通信单元和显示操作单元连接；

所述信号检测单元用于检测系统中各项参数，包括输入电压、输入电流、输入功率因素、输入频率以及经整流滤波单元整流后的电压、电流和经逆变稳压单元逆变后的频率、电压、功率因素、电流、功率；所述信号检测单元还用于检测空气温度和相对湿度；

所述整流滤波单元用于将柴油发电机组的电能进行整流、滤波，进而输出稳定的直流电能至逆变稳压单元；

所述逆变稳压单元用于将整流滤波单元输出的直流电能逆变为预定频率的交流电能；

所述智能控制单元根据所述信号检测单元采集的系统中各项参数，对所述整流滤波单元和逆变稳压单元进行控制，并实现系统的欠过压、欠过频及过载保护；当检测到的输入电压值低于系统预设定值时，智能控制单元控制所述逆变稳压单元按预定频率开启和关断，以输出预定频率的交流电能；当检测到的输入电压值超过系统预设定值时，智能控制单元控制所述逆变稳压单元关断，停止负载的供电；

所述通信单元将所述信号检测单元采集的系统中各项参数，传输给所述显示操作单元进行显示；

所述定频稳压器还包括一用于为整个系统提供电能的电源单元。

在本发明实施例中，所述定频稳压器采用S3C44B0处理器，并配置RAM和ROM。

在本发明实施例中，所述整流滤波单元采用大功率整流二极管。

在本发明实施例中，所述逆变稳压单元采用大功率IGBT，同时内置对电压降进行补偿的大容量电容器。

在本发明实施例中，所述信号检测单元包括整流逆变前电压检测传感器、整流逆变前电流检测传感器、逆变稳压后电压检测传感器、逆变稳压后电流检测传感器、直流电压传感器、直流电流传感器、气温传感器。

在本发明实施例中，所述通信单元包括CAN总线，并采用MODBUS协议与外界进行通信。

在本发明实施例中，所述显示操作单元包括LED显示器和操作键盘，用于对整个系统各参数进行查询和设定。

本发明还提供了一种定频稳压器的控制方法，包括如下步骤，

步骤S1：提供一定频稳压器,包括一智能控制单元，该智能控制单元与信号检测单元、整流滤波单元、逆变稳压单元、通信单元和显示操作单元连接；

步骤S2：定频稳压器上电，并进行系统初始化；

步骤S3：当信号检测单元检测到输入电压时，并将该输入电压与系统预设定值进行比较；