[实用新型]数字式鲁棒励磁控制器

说明书

技术领域

本实用新型属于发电机控制领域，具体涉及一种数字式鲁棒励磁控制器。

背景技术

现有的同步发电机励磁控制器控制过程通常是通过测量发电机输出电压与设定电压进行比较，控制励磁电流来完成控制工作，电压测量通常采用直流电压采样或交流电压采样，由于电压采样延时较大，从而导致励磁控制速度变慢，影响和制约了同步发电机的供电质量。

控制方式通常采用PID控制方式，该控制方式不能适应同步发电机的非线性特性，会产生较大的控制超调，且控制时间加长，励磁控制的稳定能力较弱。

实用新型内容

本实用新型需要解决的技术问题是提供一种有效适应同步发电机存在的非线性，保证同步发电机输出电压稳定的数字式鲁棒励磁控制器。

为解决上述问题，本实用新型所采取的技术方案是：

一种数字式鲁棒励磁控制器，包括中央处理器，人机界面，转速检测整形电路，电压电流采样调理电路，励磁驱动电路，所述人机界面与中央处理器电路双向连接，转速检测整形电路以及电压电流采样调理电路的输出端连接中央处理器的输入端，中央处理器的输出端连接励磁驱动电路的输入控制端；人机界面的参数信号送入中央处理器，经中央处理器处理后输出显示信号到人机界面；中央处理器将由转速检测整形电路输入的采样中断信号，由电压电流采样调理电路送入的电压电流信号，以及人机界面输入的参数信号进行综合运算处理，输出励磁控制信号至励磁驱动电路。

进一步的，所述人机界面采用触摸液晶显示屏。

进一步的，所述中央处理器采用至少包括6路A/D转换器的STM32系列ARM芯片。

进一步的，所述转速检测整形电路包括分压电路，电压比较单路，其中电阻R18与电阻R37串联构成一组分压电路，电阻R18与电阻R37的连接节点连接比较器IC3的负输入端，电阻R36、二极管D1与电阻R27串联构成另一组分压电路，转速信号经电阻R36、二极管D1、电阻R27分压后，经二极管D1负极连接比较器IC3的正输入端。

进一步的，所述电压电流采样调理电路包括电流信号采样调理电路以及电压信号采样调理电路，所述电流信号采样调理电路包括由电流互感器TA、电阻R51组成的电流电压变换电路以及以运放U1B为主的电压运算电路，所述电压信号采样电路包括由电阻R49、R69，电压互感器TV，电阻R50构成的电压变换电路以及以运放U1A为主的电压运算电路。

进一步的，所述励磁驱动电路包括由整流桥D1、滤波电容C1构成的整流滤波电路，主要由三极管Q6、Q5，光耦U2、电阻R3、R4、R5、R8、R18、R19构成的驱动信号隔离电路，以及主要由三极管Q1、Q2，IGBTQ3、Q4构成的推挽驱动电路。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

本实用新型通过转速检测整形电路将发电机的转速信号送入中央处理器的中断管脚，利用转速信号上升沿触发中央处理器外部程序中断；中央处理器响应中断，采样并计算电压、电流信号瞬时值，实现了“快门”采样功能，克服了传统电压采样方式存在采样延时时间长的缺陷，从根本上提高了发电机输出端电压变换的感知速度，进而提高了励磁控制的速度。励磁驱动采用非线性鲁棒控制算法，适合同步发电机的非线性特征。

附图说明

图1是本实用新型原理框图；

图2是本实用新型转速检测整形电路原理图；

图3是本实用新型电流采样调理电路原理图；

图4是本实用新型电压采样调理电路原理图；

图5是本实用新型励磁驱动电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对实用新型做进一步详细描述：