? 針對傳統(tǒng)發(fā)電機勵磁控制系統(tǒng)用于感性沖擊負載存在啟動電流過大過載導致發(fā)電機啟動失敗機組燜機的缺陷，提出一種新的勵磁控制方法，以實現(xiàn)不同負載電流、不同時間發(fā)電機組輸出不同電壓，并介紹了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和原理，實驗結(jié)果顯示此方法適合于啟動較大功率的空調(diào)、水泵等感性沖擊負載?，F(xiàn)有通用中小型汽油、柴油交流發(fā)電機組中，帶有自動電壓調(diào)節(jié)器的發(fā)電機組由于輸出電壓穩(wěn)定，諧波含量較少而深受廣大用戶的偏愛。自動電壓調(diào)節(jié)器作為發(fā)電機組勵磁系統(tǒng)的重要組成部分，一直是各界研究的一個重要課題。
? ? 目前市場上常見的自動電壓調(diào)節(jié)器多采用輸出電壓閉環(huán)調(diào)節(jié)的控制方式，即根據(jù)發(fā)電機輸出交流電壓控制轉(zhuǎn)子勵磁占空比：當輸出電壓偏高，減小轉(zhuǎn)子勵磁占空比；當輸出電壓偏低，增大轉(zhuǎn)子勵磁占空比。這種控制方式對于我們?nèi)粘Ｉ钪姓彰?、加熱等一些常見阻性負載適應性較好，但對于水泵、空調(diào)壓縮機等感應電動機負載，由于啟動瞬間電流較大或者過載情況，輸出電壓下降，在電壓閉環(huán)調(diào)節(jié)作用下，自動電壓調(diào)節(jié)裝置會工作在最大占空比狀態(tài)，機組瞬間輸出功率遠大于機組實際輸出能力，常常導致啟動失敗，甚至機組燜機損壞。
? ? 本文介紹的一種新的發(fā)電機勵磁控制方法可以有效解決上述難題，啟動較大功率容量的空調(diào)、水泵等感性沖擊負載。
? ??勵磁控制系統(tǒng)的組成與工作原理
? ? 本文介紹的控制方法克服了現(xiàn)有技術(shù)缺陷，針對感性負載啟動瞬間，由于沖擊電流過大導致啟動失敗的情況，提供一種基于負載電壓、負載電流、負載持續(xù)時間自動調(diào)節(jié)勵磁輸出，從而控制發(fā)電機組輸出功率的控制方法。一方面，將負載電流作為影響勵磁輸出的一個因素，實際上是將輸出電流和輸出電壓關(guān)聯(lián)起來，根據(jù)不同的輸出電流控制發(fā)電機組的輸出功率，防止機組因為輸出功率過大而造成燜機損壞；另一方面，由于將負載持續(xù)時間作為影響勵磁輸出的另一個因素，實際上是利用機組慣性，瞬間輸出較大的沖擊功率，能使機組頂住感性負載啟動瞬間的沖擊，使感性負載成功啟動。
? ? 發(fā)電機勵磁控制系統(tǒng)包括電壓測量電路，電流測量電路、功率轉(zhuǎn)換電路和主控單元電路以及過流保護器短路控制電路等。電壓測量電路測量發(fā)電機輸出電壓，并將所測結(jié)果輸出給主控單元；電流測量電路測量發(fā)電機輸出電流，并將所測結(jié)果輸出給主控單元；主控單元電路根據(jù)電壓測量電路和電流測量電路的輸出控制功率轉(zhuǎn)換電路的輸出占空比。圖1為本發(fā)電機勵磁控制系統(tǒng)框圖。

圖1 勵磁控制系統(tǒng)框圖

? ? 主控單元電路根據(jù)電壓測量電路和電流測量電路的輸出控制功率轉(zhuǎn)換電路的輸出占空比，其工作特征為：當電流測量電路輸出低于設定值時，主控單元主要根據(jù)電壓測量電路的輸出動態(tài)調(diào)節(jié)功率轉(zhuǎn)換電路輸出占空比，以維持發(fā)電機輸出電壓穩(wěn)定；當電流測量電路輸出高于設定值時，主控單元電路根據(jù)電壓測量電路的輸出、電流測量電路的輸出和負載持續(xù)時間循環(huán)改變功率轉(zhuǎn)換電路的輸出占空比，使發(fā)電機在極限功率輸出和設定功率輸出兩種狀態(tài)之間循環(huán)。
? ? 其中發(fā)電機工作在設定功率輸出狀態(tài)下且電流測量電路輸出高于設定值時，主控單元根據(jù)電壓測量電路的輸出和電流測量電路的輸出控制功率轉(zhuǎn)換電路輸出占空比，使得發(fā)電機工作在降電壓輸出模式、恒功率輸出模式和恒電流輸出模式。
? ??控制系統(tǒng)的控制流程
? ? 設定輸出功率模式為降電壓輸出模式的控制系統(tǒng)控制流程圖如圖2所示。當發(fā)電機組由發(fā)動機帶動旋轉(zhuǎn)到一定轉(zhuǎn)速后，系統(tǒng)開始建壓,主控單元以一恒定的頻率f循環(huán)讀取負載電流測量電路輸出值I。如果I小于等于設定值Is，勵磁輸出主要根據(jù)電壓測量電路輸入V進行動態(tài)調(diào)節(jié)勵磁輸出占空比，使發(fā)電機處于穩(wěn)壓輸出環(huán)節(jié)；如果I大于設定值Is，進一步讀取系統(tǒng)計數(shù)器值T，如果T為0，則將T賦值為Tm,如果T大于0，則將T減1，減1后如果T還大于極限功率輸出時間T0，勵磁輸出占空比主要根據(jù)負載電壓動態(tài)調(diào)節(jié)，以實現(xiàn)穩(wěn)壓輸出，此時由于電流和電壓都比較大，發(fā)電機組處于輸出功率開環(huán)模式，即極限功率模式；減1后如果T小于等于T0，勵磁輸出進一步根據(jù)I適當減小，使輸出電壓降低，這樣發(fā)電機功率輸出處于閉環(huán)控制模式，即設定功率輸出模式。當下一個計時周期到達時，讀取負載電流測量電路輸出值I并重復上述過程。