[发明专利]发电机的励磁辅助装置及励磁辅助电源控制方法

说明书

技术领域

本发明是一种发电机的励磁辅助装置及励磁辅助电源控制方法，尤指一种可转换电瓶的直流电源成为应用于发电机的一励磁用的交流辅助电源。

背景技术

发电机在运作时，需要利用一励磁系统先建立一磁场而使发电机产生交流电源，建立该磁场的能量称为励磁电源。根据该励磁电源的供给方式，励磁系统可区分为自励式(自激式)、他励式(他激式)或其它激磁等类型。而自动电压调整器(AVR)即是用来控制励磁系统的重要装置，可决定发电机的输出电压是否稳定。

如图7所示，自励式的励磁系统指由发电机本身输出的一部分电力供应给自动电压调整器(AVR)，使该自动电压调整器(AVR)能产生该励磁电源再回送给发电机使用。但是此类系统的缺点在于，当发电机的负载突然增大(如启动大型马达)将导致发电机的输出电压下降，该自动电压调整器的电源随之陡降，导致自动电压调整器输出的励磁电源亦会随之下降至极低，最终造成发电机无法正常发电。

如图8所示，他励式的励磁系统指由发电机以外的一励磁机提供该励磁电源，例如以一永磁发电机(PMG)产生该励磁电源。此类型的系统可克服前述自励式系统的缺点，不会因负载变重而失去励磁电源，而可持续提供励磁电源给自动电压调整器(AVR)使用。但是他励式的励磁机的体积庞大、重量大、建置成本高。

发明内容

鉴于现有自励式及他励式的励磁系统具有上述缺点，本发明的主要目的是提供一种发电机的励磁辅助装置及其控制方法，利用电瓶的电力而产生励磁辅助电源，兼具体积小、成本低、安装方便等众多优点。

为达到前述目的，本发明的励磁辅助装置应用在具有一自动电压调整器(AVR)的一发电机，该励磁辅助装置连接在一电瓶与该自动电压调整器之间，励磁辅助装置包含有：

一处理器，其内部预设有决定是否输出一辅助电源VAUX的判断条件；

一电瓶电压接收电路，连接该处理器并接收及量测该电瓶的直流电压，将该直流电压转换为一工作电源，所量测出的直流电压值提供给该处理器；

一发电机输出监测电路，连接该处理器并侦测该发电机的输出电压的电压值及频率值，该输出电压的电压值及频率值提供给该处理器；

一设定电路，连接该处理器，提供给使用者设定一预设电压下降百分比p；

一辅助电源产生电路，连接该处理器及电瓶电压接收电路，依据处理器控制而将电瓶的直流电压转换为交流形式的该辅助电源，并输出该辅助电源至自动电压调整器；

一辅助电源测量电路，连接该处理器并测量该辅助电源的大小，以提供给该处理器。

该处理器所预设的判断条件为dV≥Vavg×p，当前述判断条件成立时输出该辅助电源，其中，各参数意义如下：

p：预设电压下降百分比；

dV＝Vavg-Vi；

Vavg：发电机输出电压移动平均值(moving average)；

Vi：发电机输出电压即时值。

藉此，该自动电压调整器可接收该辅助电源并提供一励磁能源予发电机，令发电机获得该额外的励磁能源以提升发电机的输出功率。

本发明所提供的励磁辅助电源控制方法由一励磁辅助装置所执行，该励磁辅助装置应用在具有一自动电压调整器(AVR)及一电瓶的一发电机，该方法包含：

监测发电机状态，监测并记录发电机输出电源的电压，而得到该发电机输出电源的一电压移动平均值Vavg及一电压即时值Vi；

判断发电机是否为运作中；

当发电机为运作中，判断该励磁辅助装置是否正输出一辅助电源；

当辅助电源尚未输出，判断辅助电源VAUX是否进入一预备输出模式(standby mode)；

当辅助电源VAUX进入预备输出模式，判断发电机的输出电压是否瞬间下降，依据一判断条件dV≥Vavg×p进行判断，其中：

p：预设电压下降百分比；

dV＝Vavg-Vi；

Vavg：发电机的输出电源的电压移动平均值；

Vi：发电机的输出电源的电压即时值；

当发电机的输出电压瞬间下降，输出该辅助电源至一自动电压调整器，其中，该辅助电源为一电瓶的直流电源进行转换后所得到的交流电源；

判断停止该辅助电源的条件是否成立，若是，则停止输出该辅助电源。

本发明相较于自励式或他励式的励磁系统，至少具备下列优点及功效: