[發明專利]多繞組雙凸極發電機及輸出變換與控制裝置

無效

• 申請號: 201110382870.6
• 申請日: 2011-11-28
• 公開（公告）號: CN102497038A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 趙徐成;韓固勇;馮仁斌;雷金國;朱琳;王保成;蔣超
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍徐州空軍學院
• 主分類號: H02K1/16
• 分類號: H02K1/16;H02K11/00;H02P9/30
• 代理公司: 徐州市三聯專利事務所 32220
• 代理人: 周愛芳

技術領域

本發明涉及航空地面保障技術領域，具體是一種多繞組雙凸極發電機及輸出變換與控制裝置，用于飛機和飛行器地面電啟動和地面通電檢查保障電源。

背景技術

電勵磁雙凸極發電機是在永磁雙凸極電機基礎上，用勵磁繞組代替了原電機的永磁體作為勵磁機構。電機的結構和制造工藝都非常簡單，可靠性高，成本低，特別適用于高速運行。該電機作為電動機時，具有直流電機的運行效率高、調速性能好、可方便實現四象限運行等優點；作為發電機運行時，不需要位置傳感器，通過調節勵磁電流的大小來控制輸出電壓。雙凸極電機的這些優點使其具有良好的應用前景。目前航空地面電源采用的是有刷交、直流發電機，造成的航空地面電源容量小、體積大、功能單一和易損壞、成本高等。多繞組雙凸極發電機輸出變換與控制裝置是在單繞組電勵磁雙凸極發電機中應用多繞組技術實現多功能航空地面電源。通過此多繞組無刷發電機技術研究，在單臺發電機和變換器組合上實現28.5V、28.5V/57V、0-70V、270V高壓直流電源、115V/200V，400Hz三相中頻和220V/380V,50Hz三相工頻交流電源集成為一體多功能航空地面電源。通過研究無刷技術，可以提高發電機輸出容量、可靠性和減小體積，滿足飛機發展對電源容量要求，特別是未來四代機對電源需求大的要求，同時提高伴隨保障的能力；研究多繞組技術，不僅可滿足我軍現役所有飛機和四代機對航空地面電源的多功能要求，也可提高航空地面電源的容錯性。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺點，本發明提供一種多繞組雙凸極發電機及輸出變換與控制裝置，滿足當前飛機地面啟動電源和飛機地面檢查所需的大功率交、直流電源需求，能夠實現28.5V、28.5V/57V、0-70V、270V高壓直流電源、115V/200V，400HZ中頻交流電源和220V/380V,50Hz三相工頻交流電源的多功能航空地面電源。

??本發明是以如下技術方案實現的：多繞組雙凸極發電機及輸出變換與控制裝置，采用三相12/8極單繞組雙凸極發電機，在定子槽上共繞A、?B、C三相四套電樞繞組,?al1,?bl1,?cl1和al2,?bl2,?cl2為兩套低壓三相繞組；ah1,?bh1,?ch1和ah2,?bh2,?ch2為兩套高壓三相繞組，其中al1、al2、ah1和ah2,?bl1、bl2、bh1和bh2,?cl1、cl2、ch1和?ch2分別同槽放置，各套繞組分別與自己的功率變換裝置構成獨立的發電通道；所述的功率變換裝置包括與al1,?bl1,?cl1和al2,?bl2,?cl2兩套低壓三相繞組連接的低壓變換器，通過兩套低壓繞組與兩組低壓變換器連接后輸出產生兩路獨立28.5V/800A直流電源，通過兩套低壓繞組與兩組低壓變換器連接后串聯輸出57V直流電源或0～70V變化的直流電源；與ah1,?bh1,?ch1和ah2,?bh2,?ch2兩套高壓三相繞組連接的高壓變換器，通過兩套高壓繞組和兩組高壓變換器并聯實現輸出360V高壓直流電源或270V高壓直流電源或通過兩套高壓繞組和兩組高壓變換器串聯實現輸出720V高壓直流電源；低壓變換器和高壓變換器輸出分別連接DSP調壓器系統。

本發明的有益效果是：提高發電機輸出容量和可靠性，減小體積，滿足飛機發展對電源容量要求，特別是未來四代機對電源需求大的要求，同時提高聯合作戰、非戰爭軍事行動、多機種和伴隨保障的能力；滿足我軍現役所有飛機和四代機對航空地面電源的多功能要求，也可提高航空地面電源的容錯性。

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附圖說明

下面結合附圖對本發明作進一步說明。

圖1是雙凸極發電機結構圖；

圖2是雙凸極無刷直流電機磁場分布圖；

圖3?低壓繞組共陰整流電路；

圖4?低壓繞組共陽整流電路；

圖5?升壓轉換控制裝置電路圖；

圖6??0-70V?14級多重化CPF弧線控制圖；

圖7是115/200、400Hz高壓繞組并聯橋式整流電路圖（a）

圖8是115/200、400Hz高壓繞組并聯橋式整流電路圖（b）；

圖9?是220/380、50Hz高壓繞組串聯橋式整流電路圖；

圖10是雙降壓式半橋逆變器；

圖11是?400HZ三相逆變電源電路原理圖；

圖12?是調壓勵磁電路圖。

圖中：1、高壓繞組ah2,2、高壓繞組ah1，3、低壓繞組al2，4、低壓繞組al1，5、定子槽，6、定子，7、轉子，8、勵磁繞組，9、電樞繞組。