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发电机用脉宽式电压调节器
    本发明涉及一种电压调节器，特别是一种发电机用脉宽式电压调节器。

    目前，发电机往往使用调压器，以便能够输出稳定的电压。现有的发电机大多采用碳柱式、晶体管式和可控硅式等调压方式。碳柱式调压器造价高，抗振动能力差，维修工作量大，而且是一种机械式调压装置，调试工艺复杂。近年来出现的晶体管式调压器虽在供电质量及制造工艺等方面有了很大改善，但这类调压器的误差取样和信号处理电路基本上都是采用分立元件，由于其固有的参数稳定性较差的原因，调压器的性能受环境温度影响较大，降低了系统工作的可靠性。目前各型调压器的励磁电流控制元件都无一例外地采用了可控硅元件，这就必然出现这样的问题：即可控硅的工作频率必须和电网频率同步(一般为50Hz)，由于可控硅的导通角一般均小于180°，即在一个周波内有一半以上的时间处于截止状态，那么要提供一定量的直流励磁电流，在较短的导通时间内必须出现较大的脉动量，这对发电机的工作状态极为不利。

    本发明的目的是提供一种发电机用脉宽式电压调节器，以降低励磁电流的脉动量，充分克服现有技术的不足。

    下面结合附图详细叙述本发明的实现过程。

    附图1为本发明工作原理图。

    附图2为本发明电路图。

    附图3为本发明电压波形转换图

    本发明地工作原理如下：如附图1所示，本发明主要由三相输出电压取样电路、误差反馈信号处理电路、可变频脉宽调制器、锯齿波发生器和低内阻无触点电流控制器组成。锯齿波发生器产生一标准的锯齿波Ui1，误差反馈信号处理电路提供一个受取样电路控制的直流电压Ui2，两电压Ui1、Ui2迭加后共同控制脉宽调制器的输出脉冲宽度，从而达到控制无触点电流控制开关的导通与断开的时间，实现了对发电机励磁电流的控制，即控制了发电机的输出电压。

    下面结合附图2进一步叙述本发明的实现过程。系统频率可调的关键是采用了可变频脉宽式调压方式，通过脉宽式调节器芯片IC来控制输出方波的占空比。控制发电机励磁电流的关键是控制无触点电流控制开关的导通与断开的时间，采用超低内阻场效应管作无触点电流控制开关，场效应管的正极端与电阻器R12连接，电阻器R12的另一端与电容器C5连接，电容器C5又与场效应管的负极端连接，场效应管的控制端与稳压管D13的负极及电阻器R11一端连接，电阻器R11的另一端与稳压管D13的正极以及场效应管的负极端连接并接地。变压器B有两组副线圈，一组采用三角形连接法连接，另一组采用星形连接法连接。误差反馈信号处理电路的二极管D1与D7、D2与D8、D3与D9、D4与D10、D5与D11、D6与D12呈串联，变压器B的输出线L6、L5、L4、L3、L2、L1相应与二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6的正极相连接，二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6的负极与电阻器R0的一端连接，电阻器R0的另一端与电阻器R2、电容器C0串联并连接于D7、D8、D9、D10、D11、D12的正极端，电阻器R3的一端与电容器C0正极连接，另一端与电容器C1连接并与电容器C0呈并联，电阻器R4的一端连接于电阻器R3、电容器C1之间，另一端与电位器W0、电阻器R5串联并与电容器C1呈并联，电位器W0的滑动端与电阻器R6连接。锯齿波发生器主要由与脉宽式调制器芯片脚5相连的电容器C4、与脚6相连的电阻器R10以及脉宽式调制器芯片内部放大器组成。

    当发电机输出电压降低至额定值时，三相输出电压取样电路将变化量反馈给误差反馈信号处理电路，使得该电路的直流输出电压由Ui2降低为U′i2，由图3可知，此时U′i2和锯齿波Ui1锯齿波信号的交点将向下移动，使得脉宽调制器的输出脉冲宽度由原来的T0增大到T1，即延长了无触点电流开关的导通时间，加大了发电机的励磁电流，使得发电机的电压上升到额定值。反之，若发电机的输出电压超出额定值，其调节过程与上述相反。

    本发明的优点：系统采用可变频脉宽式调压方式，变有触点调节为无触点调节，提高了可靠性；变固定频率调节为可变频调节，改善了系统的工作状态，提高了调节器的调节频率，大大减小了峰值电流，降低了励磁电流的脉动量，使系统的稳定时间、调节精度和稳定性均得到提高；发热量小，无需使用散热器；体积小，安装方便；零伏起动，免维护，成本低。