[發明專利]一種開關磁阻發電機變流系統

有效

• 申請號: 201810242670.2
• 申請日: 2018-03-21
• 公開（公告）號: CN108429498B
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發明（設計）人: 孫冠群;宋春偉;郭倩
• 申請（專利權）人: 中國計量大學
• 主分類號: H02P9/00
• 分類號: H02P9/00;H02P9/30;H02P9/38
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種開關磁阻發電機變流系統，由第一二極管、第二二極管、第三二極管、第四二極管、第五二極管、第六二極管、第七二極管、第八二極管、第九二極管、第十二極管、第十一二極管、第十二二極管、第一電容器、第二電容器、第一開關管、第二開關管、第三開關管、第四開關管、第五開關管、第六開關管、第七開關管、第一相繞組第一支繞組、第一相繞組第二支繞組、第二相繞組第一支繞組、第二相繞組第二支繞組、第三相繞組第一支繞組、第三相繞組第二支繞組組成，其技術特征是，所述第一二極管陽極、所述第一電容器負極、所述第二電容器負極、所述第五開關管陰極連接，第一二極管陰極連接所述第一開關管陰極、所述第二開關管陽極、所述第三開關管陽極、所述第四開關管陽極、所述第二二極管陽極，第一電容器正極連接第一開關管陽極、所述第三二極管陰極，第二開關管陰極連接所述第一相繞組第一支繞組一端、所述第四二極管陽極，第一相繞組第一支繞組另一端連接所述第五二極管陽極和所述第六二極管陽極，第四二極管陰極連接第五二極管陰極和所述第一相繞組第二支繞組一端，第一相繞組第二支繞組另一端連接第六二極管陰極以及所述第九二極管陰極、所述第二相繞組第二支繞組一端、所述第十二二極管陰極、所述第三相繞組第二支繞組一端、第三二極管陽極、第五開關管陽極、所述第六開關管陽極、所述第七開關管陰極，第三開關管陰極連接所述第二相繞組第一支繞組一端和所述第七二極管陽極，第二相繞組第一支繞組另一端連接所述第八二極管陽極和第九二極管陽極，第七二極管陰極連接第八二極管陰極和第二相繞組第二支繞組另一端，第四開關管陰極連接所述第三相繞組第一支繞組一端和所述第十二極管陽極，第三相繞組第一支繞組另一端連接所述第十一二極管陽極和第十二二極管陽極，第十二極管陰極連接第十一二極管陰極和第三相繞組第二支繞組另一端，第二二極管陰極連接第二電容器正極、第六開關管陰極、第七開關管陽極。

2.根據權利要求1所述的一種開關磁阻發電機變流系統的控制方法，其特征是，根據開關磁阻發電機運行原理，三個相繞組根據轉子位置按先后順序分時交替工作；

當第一相繞組的兩個支繞組需通電工作時，首先與其連接的第二開關管和第一開關管、第五開關管同時閉合導通，其余開關管處于斷開狀態，第一電容器作為電源向第一相繞組的兩個支繞組供電勵磁，同時，當第一電容器兩端電壓高于第二電容器兩端電壓即輸出電壓時，勵磁的同時第一電容器的電能也經由第二二極管向外輸出；根據轉子位置信息在以上勵磁階段結束時同時關閉第一開關管和第五開關管，并給第六開關管閉合導通所需的驅動信號，此時進入第一相繞組的發電階段，發出的電能一部分向第一電容器充電，并且當第一電容器兩端電壓大于第二電容器兩端電壓即輸出電壓時，第六開關管在原有持續的驅動信號下才閉合導通即另一部分電能向第二電容器充電及輸出，如果根據轉子位置信息勵磁階段結束時第一相繞組的兩個支繞組電流低于所需值，此時增加一個續流階段，即第一開關管斷開而第五開關管保持閉合導通，此時第一相繞組的兩個支繞組經由第五開關管和第一二極管構成回路并且電流快速增加直到滿足需求或達到續流最大位置時再關斷第五開關管；發電階段結束并且下一相繞組勵磁階段開始的同時再關斷第二開關管；

當第二相繞組的兩個支繞組需通電工作時，首先與其連接的第三開關管和第一開關管、第五開關管同時閉合導通，其余開關管處于斷開狀態，第一電容器作為電源向第二相繞組的兩個支繞組供電勵磁，同時，當第一電容器兩端電壓高于第二電容器兩端電壓即輸出電壓時，勵磁的同時第一電容器的電能也經由第二二極管向外輸出；根據轉子位置信息在以上勵磁階段結束時同時關閉第一開關管和第五開關管，并給第六開關管閉合導通所需的驅動信號，此時進入第二相繞組的發電階段，發出的電能一部分向第一電容器充電，并且當第一電容器兩端電壓大于第二電容器兩端電壓即輸出電壓時，第六開關管在原有持續的驅動信號下才閉合導通即另一部分電能向第二電容器充電及輸出，如果根據轉子位置信息勵磁階段結束時第二相繞組的兩個支繞組電流低于所需值，此時增加一個續流階段，即第一開關管斷開而第五開關管保持閉合導通，此時第二相繞組的兩個支繞組經由第五開關管和第一二極管構成回路并且電流快速增加直到滿足需求或達到續流最大位置時再關斷第五開關管；發電階段結束并且下一相繞組勵磁階段開始的同時再關斷第三開關管；

當第三相繞組的兩個支繞組需通電工作時，首先與其連接的第四開關管和第一開關管、第五開關管同時閉合導通，其余開關管處于斷開狀態，第一電容器作為電源向第三相繞組的兩個支繞組供電勵磁，同時，當第一電容器兩端電壓高于第二電容器兩端電壓即輸出電壓時，勵磁的同時第一電容器的電能也經由第二二極管向外輸出；根據轉子位置信息在以上勵磁階段結束時同時關閉第一開關管和第五開關管，并給第六開關管閉合導通所需的驅動信號，此時進入第三相繞組的發電階段，發出的電能一部分向第一電容器充電，并且當第一電容器兩端電壓大于第二電容器兩端電壓即輸出電壓時，第六開關管在原有持續的驅動信號下才閉合導通即另一部分電能向第二電容器充電及輸出，如果根據轉子位置信息勵磁階段結束時第三相繞組的兩個支繞組電流低于所需值，此時增加一個續流階段，即第一開關管斷開而第五開關管保持閉合導通，此時第三相繞組的兩個支繞組經由第五開關管和第一二極管構成回路并且電流快速增加直到滿足需求或達到續流最大位置時再關斷第五開關管；發電階段結束并且下一相繞組勵磁階段開始的同時再關斷第四開關管；

在開關磁阻發電機每次起動之前，檢測到第一電容器兩端電壓低于所需最低勵磁電壓，也低于輸出端電壓時，閉合導通第七開關管，向第一電容器充電直至高于所需的最低勵磁電壓再關斷第七開關管。