[發明專利]集成高壓直流發電系統

無效

• 申請號: 201310079421.3
• 申請日: 2013-01-31
• 公開（公告）號: CN103227536A
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發明（設計）人: G·I·羅斯曼;J·F·吉拉斯;S·J·摩斯
• 申請（專利權）人: 哈米爾頓森德斯特蘭德公司
• 主分類號: H02K11/00
• 分類號: H02K11/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 王岳;盧江

背景技術

本發明涉及一種發電系統，并且更特別地涉及一種高壓直流(HVDC)發電系統。

HVDC發電系統經常采用與有源整流器耦接的永磁發電機(PMG)。這樣的系統的典型拓撲利用PMG定子自感作為升壓電感器并且位置傳感器諸如分解器被用于有源整流器開關換向。有源整流器經常是經由三相電力電纜以及用分解器電纜連接到PMG的獨立線可替換單元(LRU)。這種配置的有源整流器導致整個系統的尺寸增加并且易于產生可靠性問題。另外，盡管用于有源整流器開關換向的基于分解器的位置傳感器是有效的，但是這樣的組件也可能提供可靠性顧慮。

發明內容

根據一個實施例，集成高壓直流(HVDC)發電系統(EPGS)包括包含PMG定子和PMG轉子的永磁發電機(PMG)，其中PMG被設置在PMG外殼中。還包括電樞繞組，該電樞繞組可操作地連接到PMG和用于轉換來自電樞繞組的高壓AC的第一整流器，其中電樞繞組與第一升壓電感器通信，其中電樞繞組、第一整流器和第一升壓電感器各自設置在PMG外殼中。電樞繞組可操作地連接到用于轉換來自電樞繞組的高壓AC的第二整流器，其中電樞繞組與第二升壓電感器通信，其中電樞繞組、第二整流器和第二升壓電感器設置在PMG外殼中。

根據另一個實施例，一種產生高壓直流(HVDC)電力的方法包括電樞繞組可操作地連接到第一整流器和第二整流器，其中PMG、電樞繞組、第一整流器和第二整流器設置在PMG外殼中。還包括延伸電樞繞組以形成第一升壓電感器，其中第一升壓電感器設置在PMG外殼中。進一步包括延伸電樞繞組以形成第二升壓電感器，其中第二升壓電感器設置在PMG外殼中。更進一步包括用整流器控制器來控制第一整流器和第二整流器。

附圖說明

被視為本發明的主題是在說明書完結時在權利要求中特別地指出和清晰地主張的。本發明的前述的和其它的特征以及優點從結合附圖的以下的詳細描述中顯現，在附圖中：

圖1圖解地示意了集成高壓直流(HVDC)發電系統(EPGS)。

具體實施方式

參考圖1，發電系統(EPGS)被圖解地示意并且通常用參考標記10指代。EPGS10可操作地連接到將由EPGS10驅動的至少一個負載12。該至少一個負載12可以是與眾多應用關聯的組件或系統，其中一個這樣的應用包括但不限于車輛，諸如軍用地面車輛。

EPGS10是集成高壓直流(HVDC)系統并包括包含PMG定子16和PMG轉子14a的永磁發電機(PMG)14。PMG定子16包括電樞繞組25。EPGS10還包括第一整流器18和第二整流器19。PMG14、PMG電樞繞組25、第一整流器18和第二整流器19全部設置在PMG外殼20中。在PMG外殼20中還設置多個升壓電感器，諸如第一升壓電感器22和第二升壓電感器24，其中第一升壓電感器22和第二升壓電感器24二者形成PMG電樞繞組25的延伸部分。第一升壓電感器22和第二升壓電感器24中的任一個或兩個可以是三相電感器，然而，這僅僅示意了可以采用的特定電感器。

磁通量由永磁體部分提供并與PMG電樞繞組25相互作用以產生PMG電樞繞組25中的反電勢電壓。PMG電樞繞組25的AC輸出的幅值依賴于永磁體的轉動速度并因此未受調整。第一整流器18和第二整流器19整流AC輸出并提供DC輸出。發電機中性點提供公共節點32，其可由被設置在PMG外殼20外部的位置處的控制器30訪問，所述控制器30可操作地與EPGS10通信，并被配置成基于在公共節點32上以及在電樞繞組25的一相處取得的電壓讀數來檢測PMG轉子的位置。正如領域中已知的，PMG轉子位置的檢測通過采用鎖相環技術而完成。控制器30的實施可以是在固定的或旋轉的參考系中并可跟隨電流參考信號。為了完成交織操作，載波信號被彼此相移了用于產生正弦-三角脈寬調制(PMW)圖案的三角波形的半個(1/2)開關周期。電流參考幅值的幅值是DC總線電壓的函數并且在嵌入在控制器30中的基于PI的電壓調節器的輸出上得到。