CN201219210Y - 一种交流发电机不间断供电控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种交流发电机不间断供电控制系统，包括分别与主控模块(5)相连的发电机启动和控制模块(1)、整流器(2)和逆变器(3)，逆变器(3)还分别与整流器(2)和输出滤波模块(4)相连；控制系统还包括蓄电池控制模块(6)，蓄电池控制模块(6)分别与主控模块(5)和逆变器(3)相连；输出滤波模块(4)与主控模块(5)相连。使用本实用新型的交流发电机不间断供电控制系统，能实现对负载的不间断供电。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种交流发电机不间断供电控制系统。
背景技术
随着社会经济、技术的发展和计算机的普及应用，人们对供电的质量提出了越来越严格的要求；例如计算机类或其他敏感性设备，要求供电系统对负载的供电具有连续、可靠的性能。目前，公知的(柴、汽)油交流发电机的作用是在市电停电或者在没市电的环境中能为负载提供交流电；它是根据法拉第电磁感应原理，通过线圈在交变的磁场内做切割磁力线运动进而产生电能的一种装置。
图1显示了一种现有的数码交流发电机控制系统的内部结构示意图，其由发电机启动和控制模块1、整流器2、逆变器3、输出滤波模块4和主控模块5组成。实际工作中，发电机启动和控制模块1、整流器2均与交流发电机相连；输出滤波模块4与负载相连，负载还同时与作为市电的交流电源相连。当作为市电的交流电源断电时，在主控模块5的命令下，发电机启动和控制模块1开启交流发电机、并且控制交流发电机的输出电压，使交流发电机输出的电压经整流器2的整流处理后能达到380V±20V，这样就表示交流发电机启动成功。主控模块5从整流器2的输出端得知交流发电机启动成功后，控制整流器2将上述380V±20V的电压依次经逆变器3(逆变器3受主控模块5控制)的逆变处理和输出滤波模块4的滤波处理后，变成220V±2％的交流电供负载使用。
由于没有蓄电池给逆变器3供电，所以当市电断电、在交流发电机启动的过程中，其对负载的供电是中断的。因此现在市场上的交流发电机没有对负载供电零中断的功能。
目前市场上，一般要想利用发电机组成交流发电机不间断供电系统，首先想到的就是购买一台不间断电源，该不间断电源在市电正常情况下跟踪市电相位，同时对蓄电池进行充电；当市电掉电或异常时，一边由蓄电池所存储的直流电通过逆变器转换成交流电继续给负载供电，一边自动启动交流发电机，当发电机启动成功后，就由发电机给负载供电，保证供电的不间断。以上方法固然可以组成交流发电机不间断电源，但是系统的成本大大增加，而且造成资源的浪费。这是因为交流发电机内部本身已经存在逆变器，因此当需要组成交流发电机不间断供电系统时，无需再单独购买不间断电源，只要对交流发电机的内部结构进行改造即可完成相关的功能。
所以如果对现有的数码交流发电机控制系统进行改造，利用其内部的逆变器实现在市电断电情况下把蓄电池的直流电转换成交流电供负载使用；就可以大大节约投资成本，且无需单独购买不间断电源，可避免重复投资和资源浪费。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种交流发电机不间断供电控制系统，使用该控制系统能实现对负载的不间断供电。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种交流发电机不间断供电控制系统，包括分别与主控模块相连的发电机启动和控制模块、整流器和逆变器，逆变器还分别与整流器和输出滤波模块相连；控制系统还包括蓄电池控制模块，蓄电池控制模块分别与主控模块和逆变器相连；输出滤波模块与主控模块相连。
作为本实用新型交流发电机不间断供电控制系统的改进：控制系统还包括输入滤波模块和功率因数校正模块，功率因数校正模块分别与输入滤波模块、蓄电池控制模块、逆变器和主控模块相连。
作为本实用新型交流发电机不间断供电控制系统的进一步改进：控制系统还包括输入电压检测模块，输入电压检测模块分别与输入滤波模块和主控模块相连。
本实用新型的交流发电机不间断供电控制系统，是在现有的数码交流发电机控制系统的基础上所作的改进，其能充分利用数码交流发电机控制系统内部的各种元器件，特别是合理利用了逆变器。使用本实用新型的交流发电机不间断供电控制系统，就能实现对负载的不间断供电；而无需在数码交流发电机的基础上再另外配置一套不间断电源；因此能降低投入成本，还能方便对蓄电池进行更换。本实用新型的交流发电机不间断供电控制系统，能实现对市电进行稳压、稳频、输出零切换的功能，从而不但能对负载提供纯净的正弦交流电，还能实现对负载供电的不间断功能。
附图说明
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。
图1是现有的数码交流发电机控制系统的内部结构示意图；
图2是本实用新型的交流发电机不间断供电控制系统的内部结构示意图；
图3是图2的实际使用状态示意图。
具体实施方式
图2给出了本实用新型的一种交流发电机不间断供电控制系统，包括发电机启动和控制模块1、整流器2、逆变器3、输出滤波模块4、主控模块5、蓄电池控制模块6、输入滤波模块7、功率因数校正模块8和输入电压检测模块9。
主控模块5分别与发电机启动和控制模块1、整流器2、逆变器3、输出滤波模块4、蓄电池控制模块6、功率因数校正模块8和输入电压检测模块9相连。输入滤波模块7、功率因数校正模块8、逆变器3和输出滤波模块4依次相连。
蓄电池控制模块6分别与逆变器3和功率因数校正模块8相连。输入滤波模块7和输入电压检测模块9相连。整流器2和逆变器3相连。
本实用新型的一种交流发电机不间断供电控制系统实际工作时，如图3所示：市电电源11与输入滤波模块7相连，蓄电池控制模块6与蓄电池12相连，发电机启动和控制模块1、整流器2均与交流发电机13相连，输出滤波模块4与负载14相连。
其工作过程具体如下：
过程1、市电电源11输出的电压进入输入滤波模块7进行滤波，以滤除杂波干扰。
主控模块5通过输入电压检测模块9随时对上述滤波处理后的电压大小进行检测，输入电压检测模块9对电压进行了模拟量到数字量的转换，然后将该数字量与存储在输入电压检测模块9自身内的电压正常值进行比较。如果在正常值范围内就表示所输入的市电是正常的；如果小于该范围的最小值就说明市电是不正常的，即处于断电状态。输入电压检测模块9将检测结果传送至主控模块5。
过程2、当市电正常时，经输入滤波模块7滤波处理后的电压继续进入功率因数校正模块8，功率因数校正模块8在主控模块5的操纵控制下对输入的电压进行调制处理，以提高输入功率的因数和进行升压作用；从而使交流电的频率从50Hz调制成20KHz的脉宽控制信号，经整流后的电压升至DC360V。
升压后的高频直流电一方面通过主控模块5控制下的逆变器3将直流电逆变成交流电，然后进一步通过输出滤波模块4的滤波处理后，最后输出AC220V±2％的交流电供负载14使用；另一方面通过蓄电池控制模块6从而对蓄电池12进行充电。
主控模块5通过输出滤波模块4来检测输出电压的大小，然后该输出电压作为对逆变器3进行控制的反馈电压；根据输入电压和反馈电压的大小，主控模块5运用闭环控制原理对逆变器3进行脉冲宽度调制，即PWM控制；最终保证逆变器3的输出电压在AC220V±2％。
过程3、当市电不正常时，即处于断电状态时；主控模块5一边通过蓄电池控制模块6命令蓄电池12放电，蓄电池控制模块6将蓄电池12内放出的直流电送至主控模块5控制下的逆变器3进行逆变，将直流电逆变成交流电；然后进一步通过输出滤波模块4的滤波处理后，最后输出AC220V±2％的交流电供负载14使用。
与此同时，主控模块5还命令发电机启动和控制模块1发动交流发电机13、并且控制交流发电机13的输出电压；交流发电机13输出的电压进入整流器2进行整流。当整流器2整流后的直流电压＜360V时，说明交流发电机13的启动还没有成功；主控模块5继续通过蓄电池控制模块6命令蓄电池12放电，从而给负载14供电。当整流器2整流后的直流电压≥360V时，说明交流发电机13的启动已经成功；主控模块5从整流器2的输出端得知交流发电机13启动成功后，控制整流器2将上述电压依次经逆变器3的逆变处理和输出滤波模块4的滤波处理后，变成220V±2％的交流电供负载14使用。一旦逆变器3接受了整流器2的输出电压，在蓄电池控制模块6的控制下，蓄电池12停止放电。
当交流发电机13启动后，在发电机启动和控制模块1对交流发电机13的控制下，能够保证整流器2的输出直流电压为380V±20V。
过程4、一旦市电恢复正常(检测内容同过程1)，主控模块5命令发电机启动和控制模块1关闭交流发电机13，其余内容同过程2。
最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本实用新型的一个具体实施例。显然，本实用新型不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本实用新型的保护范围。
Claims (3)
1、一种交流发电机不间断供电控制系统，包括分别与主控模块(5)相连的发电机启动和控制模块(1)、整流器(2)和逆变器(3)，所述逆变器(3)还分别与整流器(2)和输出滤波模块(4)相连；其特征是：控制系统还包括蓄电池控制模块(6)，所述蓄电池控制模块(6)分别与主控模块(5)和逆变器(3)相连；输出滤波模块(4)与主控模块(5)相连。
2、根据权利要求1所述的交流发电机不间断供电控制系统，其特征是：控制系统还包括输入滤波模块(7)和功率因数校正模块(8)，所述功率因数校正模块(8)分别与输入滤波模块(7)、蓄电池控制模块(6)、逆变器(3)和主控模块(5)相连。
3、根据权利要求2所述的交流发电机不间断供电控制系统，其特征是：控制系统还包括输入电压检测模块(9)，所述输入电压检测模块(9)分别与输入滤波模块(7)和主控模块(5)相连。
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