[發明專利]雙電樞繞組雙凸極電機發電系統

有效

• 申請號: 201410082046.2
• 申請日: 2014-03-07
• 公開（公告）號: CN103840577A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 趙耀;王慧貞;劉偉峰;王永杰;陳晨
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: H02K1/16
• 分類號: H02K1/16;H02K1/14;H02K3/18;H02K11/00
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 賀翔

技術領域

本發明涉及一種雙凸極電機發電系統，尤其是一種雙電樞繞組雙凸極電機發電系統，屬于特種電機與發電控制技術領域。?

背景技術

雙凸極電機結合了永磁電機和開關磁阻電機的優點，定轉子均為凸極結構，其轉子上沒有繞組和永磁體，結構簡單，可靠性高，廣泛應用于軍事，新能源等場合。同時，其簡單的結構更適合作為直流發電機使用。?

現有的雙凸極電機發電運行時發電方式主要包括以下四種：（1）、開關磁阻發電電路（SRG）：其開關磁阻發電電路是電機相繞組與半波整流電路連接，電機轉子滑離定子極的那相繞組時通過二極管向負載供電，電樞反應為增磁，這種方式最為簡單，但僅在轉子滑出定子時發電，因此發電輸出功率較低；（2）、雙凸極發電方式1（DSG1）：此發電方式中的二極管與開關磁阻發電電路中的相反，這種接法僅在轉子極滑入定子極的那相電樞繞組發電，電樞反應是去磁，需要勵磁電流較大，發電輸出功率較低；（3）、雙凸極發電方式2（DSG2）：此發電方式中，相繞組與三相橋式整流電路相接，轉子極離開和滑入定子極的相繞組均發電，但是由于整流管數目是開關磁阻發電電路和雙凸極發電方式1兩種方式的兩倍，且流過整流管的電流較大，因此損耗較大；（4）、雙凸極發電方式3（DSG3）：此發電方式中的各相繞組分別與單相整流橋相接，整流橋的輸出端可并聯，也可串聯，但是同樣存在整流管損耗大的問題。?

上述這些方法在雙凸極電機發電運行時都可以實現整流電能的輸出，然而這些方法普通存在輸出功率低或者損耗過大等問題。?

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于克服上述技術缺陷，提供一種有效提高電機的功率密度、減小損耗的雙電樞繞組雙凸極電機發電系統。?

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種雙電樞繞組雙凸極電機發電系統，包括雙凸極電機和整流管，所述雙凸極電機中每個定子齒上均設有兩套電樞繞組，相對應定子齒上的每套電樞繞組分別相互反向串聯構成一相電樞繞組；所述每個定子齒上兩套電樞繞組分別構成的兩相電樞繞組中的一相電樞繞組的正端相互連接并經導線引出，作為發電系統的負極，負端接整流管的陽極，另一相電樞繞組的負端相互連接并經導線引出，作為發電系統的負極，正端接整流管的陽極；所有整流管的陰極連接到一點并經導線引出，作為發電系統的正極。?

本發明雙電樞繞組雙凸極電機發電系統中，每個定子齒上的兩套電樞繞組的匝數比相同或不同。?

本發明雙電樞繞組雙凸極電機發電系統中，整流管為不控整流二極管、金氧半場效晶體管或絕緣柵雙極型晶體管。?

本發明雙電樞繞組雙凸極電機發電系統中，雙凸極電機為電勵磁雙凸極電機、永磁雙凸極電機或混合勵磁雙凸極電機。?

本發明雙電樞繞組雙凸極電機發電系統中，雙凸極電機為內轉子或外轉子結構的雙凸極電機。?

本發明雙電樞繞組雙凸極電機發電系統中，所述雙凸極電機的相數為3相或3相以上。?

本發明的有益效果在于：（1）、本發明通過同一定子齒上加入兩套電樞繞組，且兩套電樞繞組分別采用不同的整流電路的方法進行雙凸極電機的發電運行控制，兩套繞組互相增磁，增加了反電勢，增加輸出功率，提高雙凸極電機在發電運行時的功率密度；（2）、同一定子齒上的兩套電樞繞組同時給負載供電，確保電機轉子離開和滑入定子極時，該相定子極均向負載供電，由于兩套繞組分離，流過整流管的電流大大降低，降低了整流管的損耗；（3）、由于同一定子齒上的兩套繞組之間沒有物理聯系，增加了電機的容錯性能。?

附圖說明

圖1為本發明雙電樞繞組雙凸極電機發電系統示意圖；?

圖2本發明實施例12/8結構電勵磁雙凸極電機二維結構圖；

圖3本發明實施例12/8結構電勵磁雙凸極電機發電系統對應的整流電路圖；

圖4本發明實施例繞組W_A1、W_B1、W_C1三相電樞繞組磁鏈仿真圖；

圖5本發明實施例繞組W_A2、W_B2、W_C2三相電樞繞組磁鏈仿真圖；

圖6本發明三種發電系統輸出功率曲線仿真圖；