[發明專利]一種無換向器高壓大容量直流電機

有效

• 申請號: 202110252551.7
• 申請日: 2021-03-09
• 公開（公告）號: CN113098221B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 毛承雄;張梅;王丹;陳勁帆;朱勁力
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H02K29/00
• 分類號: H02K29/00;H02K29/06;H02K11/30
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 王穎翀

1.一種無換向器高壓大容量直流電機，其特征在于，

當固定部分包括電樞時，所述無換向器高壓大容量直流電機還包括依次連接的：直流電壓變換器DC/DC1、碳刷及滑環、作為旋轉部分的N個直流電壓變換器DC/DC2和N對勵磁繞組，所述碳刷及滑環與所述N個直流電壓變換器DC/DC2連接，所述N個直流電壓變換器DC/DC2與所述N對勵磁繞組一一對應連接，且所述N對勵磁繞組與所述固定部分中電樞耦合；所述直流電壓變換器DC/DC1還與所述固定部分連接；所述固定部分設有標志位，當在所述旋轉部分上自動檢測旋轉到所述標志位時，利用直流電壓變換器DC/DC2上下橋臂交替導通實現換向；

當旋轉部分包括電樞時，所述無換向器高壓大容量直流電機還包括依次連接的：直流電壓變換器DC/DC1、N個直流電壓變換器DC/DC2和作為固定部分的N對勵磁繞組；所述直流電壓變換器DC/DC1與所述N個直流電壓變換器DC/DC2連接；所述N個直流電壓變換器DC/DC2與所述N對勵磁繞組一一對應連接，所述N對勵磁繞組與所述旋轉部分中電樞耦合；其中，所述旋轉部分設有位置標志，當在固定部分勵磁繞組上自動檢測到所述位置標志時，利用所述N個直流電壓變換器DC/DC2的上下橋臂交替導通實現換向。

2.如權利要求1所述的無換向器高壓大容量直流電機，其特征在于，當所述固定部分包括電樞時，在所述旋轉部分上自動檢測且始終保證旋轉到所述標志位時磁極固定為N極或者固定為S極，并自動輸出正值或負值的直流電壓，無需控制系統的參與。

3.如權利要求2所述的無換向器高壓大容量直流電機，其特征在于，當所述固定部分包括電樞時，所述直流電壓變換器DC/DC1用于改變直流電壓幅值以滿足直流電機的勵磁電壓要求，并實現高低壓之間的電位隔離。

4.如權利要求2所述的無換向器高壓大容量直流電機，其特征在于，當所述固定部分包括電樞時，所述碳刷及滑環用于將直流電從固定部分引入到旋轉部分。

5.如權利要求1所述的無換向器高壓大容量直流電機，其特征在于，當所述旋轉部分包括電樞時，所述N對勵磁繞組通入電流產生磁場，始終保證所述旋轉部分中的電樞導線正極旋轉對應的磁極為N極，電樞導線負極旋轉對應的磁極為S極，自動輸出正值或負值的直流電壓，無需控制系統參與。

6.如權利要求5所述的無換向器高壓大容量直流電機，其特征在于，通過提高勵磁電壓并采用PWM調制，加快所述N對勵磁繞組中電感的能量釋放和吸收，以縮短勵磁電流換向時間。

7.如權利要求1-6任一項所述的無換向器高壓大容量直流電機，其特征在于，

當所述固定部分包括電樞時，所述無換向器高壓大容量直流電機應用于直流發電機、直流電動機、旋轉燃氣直流發電機及旋轉壓縮空氣儲能直流發電機；

當所述旋轉部分包括電樞時，所述無換向器高壓大容量直流電機應用于永磁直驅風力發電機。