[發明專利]用于修改永磁（PM）場的定子次級繞組

在審

• 申請號: 201811422082.3
• 申請日: 2018-11-27
• 公開（公告）號: CN109921703A
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發明（設計）人: S·劉;L·高
• 申請（專利權）人: 波音公司
• 主分類號: H02P9/14
• 分類號: H02P9/14;H02P9/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙志剛;趙蓉民

本申請公開用于修改永磁（PM）場的定子次級繞組，公開了用于次級繞組修改永磁同步發電機(PMSG)的永磁(PM)場的系統、方法和裝置。在一個或更多個示例中，所公開的用于PMSG的系統包含PMSG的永磁體(PM)，以旋轉并生成永磁場。該系統進一步包含PMSG的多個定子初級繞組(SPW)，以從永磁場生成初級電流。此外，該系統包含PMSG的多個定子次級繞組(SSW)以從電源汲取次級電流，并從次級電流生成定子次級繞組磁場。在一個或更多個示例中，永磁場和定子次級繞組磁場一起產生PMSG的總磁場。

技術領域

本公開涉及永磁同步發電機(PMSG)。特別地，它涉及定子次級繞組以修改PMSG的永磁(PM)場。

背景技術

在永磁同步發電機(PMSG)中，永磁體(PM)被安裝在耦合到機器的軸的轉子上，該永磁體(PM)生成恒定磁場，在短路故障的情況下，只要轉子旋轉，固定的永磁場強度將保持激勵發電機的定子繞組，從而導致持續的且大的短路電流，直到機器完全停止。這種持續的且大的短路電流可致使發電機顯著損壞，可能會使發電機失效。

目前，用于發電機短路保護的傳統方法是采用熱磁類型的線路安裝的斷路器。使用該類型的斷路器的缺點是熱效應需要相當長的時間來激活。附加地，該斷路器也會發生故障。在這兩種情況下，斷路器可能無法保護發電機。

因此，需要一種用于發電機短路保護的改進設計。

發明內容

本公開涉及用于次級繞組以修改永磁同步發電機(PMSG)的永磁(PM)場的方法、系統和裝置。在一個或更多個示例中，一種用于永磁同步發電機(PMSG)的方法包含旋轉PMSG的永磁體(PM)。該方法進一步包含：從永磁體旋轉生成永磁場。在一個或更多個示例中，永磁場耦合通過PMSG的多個定子初級繞組(SPW)。另外，該方法包含：通過定子初級繞組，從永磁場生成初級電流。此外，該方法包含：通過PMSG的多個定子次級繞組(SSW)，從電源汲取次級電流。此外，該方法包含：通過定子次級繞組，從次級電流生成定子次級繞組磁場。在一個或更多個示例中，永磁場和定子次級繞組磁場一起產生PMSG的總磁場。

在至少一個示例中，定子次級繞組磁場抵消、削弱或加強永磁場。在一些示例中，永磁體被安裝到轉子上。在一個或更多個示例中，初級電流是三相電流。在至少一個示例中，電源是三相電源(TPS)。在一些示例中，次級電流是三相正弦電流或三相準正弦電流。

在一個或更多個示例中，電源包含：控制器、多個開關以及直流(DC)電源。在一些示例中，開關形成逆變器(inverter)。在至少一個示例中，方法進一步包含通過控制器將負載電流與參考的最大電流進行比較。在一些示例中，該方法進一步包含：當負載電流大于最大電流時，通過控制器生成多個脈沖序列。在一個或更多個示例中，該方法進一步包含：通過使用脈沖序列，切換多個開關以生成次級電流。

在至少一個示例中，一種用于永磁同步發電機(PMSG)的系統包含：PMSG的永磁體(PM)，以旋轉并生成永磁場。該系統進一步包含：PMSG的多個定子初級繞組(SPW)，以從永磁場生成初級電流。另外，該系統包含PMSG的多個定子次級繞組(SSW)，以從電源汲取次級電流，并從次級電流生成定子次級繞組磁場。在一個或更多個示例中，永磁場和定子次級繞組磁場一起產生PMSG的總磁場。

在一個或更多個示例中，控制器將負載電流與最大電流進行比較。在一些示例中，當負載電流大于最大電流時，控制器生成多個脈沖序列。在至少一個示例中，通過使用脈沖序列來切換多個開關以生成次級電流。

在本公開的各種示例中可以獨立地實現特征、功能和優點或者可以在其他示例中組合這些特征、功能和優點。

附圖說明

參考以下說明書、所附的權利要求和附圖，將更好地理解本公開的這些和其他特征、方面和優點，其中：