[发明专利]一种具有不平衡补偿功能的调压装置及控制方法

权利要求书

1.一种具有不平衡补偿功能的调压装置，其特征在于，包括三相平衡负载电路、整流滤波电路、反馈加法电路、反馈整流分压电路、PI调节电路、输出比较电路、图腾柱驱动电路、励磁电流开关电路、锯齿波形成电路；三相平衡负载电路的输出端与整流滤波电路输入端，整流滤波电路输出端与反馈加法电路的第一输入端连接，反馈整流分压电路的输出端与反馈加法电路的第二输入端连接；反馈加法电路的输出端与PI调节电路的输入端连接，所属PI调节电路的输出端连接输出比较电路的反向输入端；锯齿波形成电路的输出端连接输出比较电路的同向输入端；输出比较电路的输出端连接图腾柱驱动电路的输入端，所属图腾柱驱动电路的输出端连接励磁电流开关电路的输入端。

2.根据权利要求1所述的一种具有不平衡补偿功能的调压装置，其特征在于，当交流发电系统出现三相电压不平衡时，会在三相平衡负载电路的三个等值电阻交点输出与之对应的交流电压信号，在经过整流滤波电路，会在输出端形成与之对应的直流电压信号，其直流电压值指示当前的三相输出电压不平衡程度。

3.根据权利要求1所述的一种具有不平衡补偿功能的调压装置，其特征在于，所述三相平衡负载电路为接成星形的三个等值电阻；当平衡的三相交流电压信号接入三相平衡负载电路的输入端后，在三相平衡负载电路的输出端输出交流电压信号幅值为0；当不平衡的三相交流电压信号接入三相平衡负载电路的输入端后，在三相平衡负载电路的输出端输出交流电压信号幅值大于0V，输入三相交流信号不平衡越严重，输出交流电压信号幅值越大。

4.根据权利要求3所述的一种具有不平衡补偿功能的调压装置，其特征在于，所述三个等值电阻的阻值范围为10K欧姆-100K欧姆。

5.根据权利要求1所述的一种具有不平衡补偿功能的调压装置，其特征在于，PI调节电路包括一个运算放大器、一个反馈输入电阻、一个平衡电压信号输入电阻、一个比例放大电阻、一个积分电容；其中，反馈输入电阻与平衡电压信号输入电阻相连接，连接点与运算放大器反向输入端相连接；比例放大电阻一端与运算放大器反向输入端相连接，另一端与积分电容相连接；积分电容一端与比例放大电阻相连接，另一端与运算放大器输出端相连接；运算放大器同向输入端与固定参考电压相连接；PI调节电路具有对反馈输入信号电压与平衡电压信号求和。

6.根据权利要求1所述的一种具有不平衡补偿功能的调压装置，其特征在于，将反馈输入信号电压与平衡电压信号的和与参考电压求差和比例积分运算，输出比例积分运算结果的功能，实现交流发电系统调压控制功能。

7.根据权利要求1所述的一种具有不平衡补偿功能的调压装置，其特征在于，输出比较电路包括一个电压比较器和一个输出电阻；PI调节电路的输出端连接输出比较电路的反向输入端；锯齿波形成电路的输出端连接输出比较电路的同向输入端；在输出比较电路的输出端形成PWM信号，用于励磁电流开关电路控制的信号。

8.根据权利要求1所述的一种具有不平衡补偿功能的调压装置，其特征在于，图腾柱驱动电路由一个NPN三极管和一个PNP三极管组成；NPN三极管和PNP三极管的发射极相连接、基极相连接；NPN三极管集电极接电源正极，PNP三极管的集电极接电源负极；输出比较电路的输出端与图腾柱驱动电路的输入端相连接。

9.根据权利要求1所述的一种具有不平衡补偿功能的调压装置，其特征在于，励磁电流开关电路包括一个MOS管、一个驱动电阻和一个泄放电阻；当励磁电流开关电路输入端为高电平时，MOS管被驱动导通，励磁电流可以通过MOS管；当励磁电流开关电路输入端为低电平时，MOS管被关断，励磁电流不能通过MOS管。

10.一种具有不平衡补偿功能的调压控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)当交流发电系统出现三相电压不平衡时，在三相平衡负载电路形成与之对应的交流电压信号，再经过整流滤波电路，在其输出端形成与之对应的直流电压信号，该直流电压值信号幅值指示当前三相输出电压的不平衡程度；

2)在反馈整流分压电路中引入三相交流电压不平衡分量，实现交流发电补偿功能；

3)将整流滤波电路与反馈整流分压电路的输出在反馈加法电路中相加，得到的和在输入到PI调节电路的输入端；

4)PI调节电路的输出信号经输出端输入至输出比较电路的反向输入端，锯齿波形成电路的输出信号经输出端输入至输出比较电路的同向输入端，反向输入端接收到得信号与同向输入端接收到得信号在输出比较器做进行比较，输出PWM控制信号；

5)PWM控制信号经图腾柱驱动电路放大信号功率后，输出至励磁电流开关电路。