汽油发电机系统的主要结构和工作原理

系统的主要结构和工作原理

  汽油发电机逆变电源主要由汽油机、同步交流发电机和控制器组成。设计中同步交流机发出的三相交流电频率为350～640Hz,电压为300～500V,控制器所完成的主要是负载变化时的稳压功能和系统的过压、过流和过热时的保护功能。具体工作原理如图1所示。首先将汽油机输出的三相交流电通过三相整流桥变成直流高电压,然后经过降压环节将电压降至350V左右,最后通过逆变环节和LC滤波器将输出电压变换成220V/50Hz的交流电供负载使用。

  系统以降压电路输出的直流电压作为反馈量进行控制,通过调节降压电路的脉宽占空比和汽油机的油门开度来保持降压部分输出电压的恒定。逆变器采用SPWM调制比为定值的开环控制方式。采用降压环节的输出作为反馈量主要是考虑到经过整流以后电压较高,此举可以降低逆变部分的压力和为逆变电路的开环控制创造条件。

  逆变环节采用开环控制也有一些不足之处,如输出波形质量和波形畸变率等性能指标都不如闭环控制。但后者需要对输出的交流电压和电流等参数进行精确的采样检测,响应速度较慢,要满足调节要求需采用高速处理器如DSP等。其次,如果它的算法和参数设计不好,容易造成逆变器输出电压振荡不稳定,使系统的可靠性降低。实验证明,本系统通过采用降压环节和汽油机油门的调节已经很好地满足了产品要求的性能指标。因此,从可靠性和产品的性价比等综合考虑,逆变环节采用了开环控制方案,图1中AC输出部分的检测仅是为了系统的过流保护和输出平均电压在一定的范围之内,并不需要对输出电压的波形质量和电流进行实时的精确检测。