[發(fā)明專利]交流磁場控制多相飛輪脈沖發(fā)電機(jī)系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110592171.8
• 申請日: 2021-05-28
• 公開（公告）號(hào): CN113328594B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 寇寶泉;張浩泉;張魯;張赫
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H02K16/00
• 分類號(hào): H02K16/00;H02K16/04;H02K16/02;H02K7/02;H02K3/28;H02K1/16;H02K3/50;H02P9/30;H02J3/38
• 代理公司: 哈爾濱華夏松花江知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 23213
• 代理人: 楊曉輝

1.交流磁場控制多相飛輪脈沖發(fā)電機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，包括多相永磁同步電機(jī)、一號(hào)m相交流斬波單元、一號(hào)m相電抗器組、n相功率變換器、二號(hào)m相交流斬波單元、二號(hào)m相電抗器組、一號(hào)m相補(bǔ)償電容器組、三號(hào)n相交流斬波單元、三號(hào)n相電抗器組、二號(hào)n相補(bǔ)償電容器組和三號(hào)j相補(bǔ)償電容器組，m≥3，n≥3，多相永磁同步電機(jī)包括定子和轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子帶動(dòng)慣性飛輪同軸旋轉(zhuǎn)；定子包括定子鐵心和定子繞組，定子繞組包括電動(dòng)繞組、磁場控制繞組和發(fā)電繞組；電動(dòng)繞組、磁場控制繞組和發(fā)電繞組集成到一個(gè)定子上，電動(dòng)儲(chǔ)能與發(fā)電釋能共用一個(gè)轉(zhuǎn)子，將飛輪與轉(zhuǎn)子合二為一；

磁場控制繞組為m相交流繞組，其引出線與一號(hào)m相交流斬波單元的交流輸入端相連；一號(hào)m相電抗器組星型聯(lián)結(jié)，其各相引出線與一號(hào)m相交流斬波單元的交流輸入端相連；電動(dòng)繞組為n相交流繞組，其引出線與n相功率變換器的輸出端相連；發(fā)電繞組為j相交流繞組，j≥3；

一號(hào)m相補(bǔ)償電容器組每個(gè)電容器的一端與磁場控制繞組的一條引出線相連，另一端與二號(hào)m相交流斬波單元的一個(gè)交流輸入端相連，二號(hào)m相電抗器組星型聯(lián)結(jié)，二號(hào)m相電抗器組各相引出線與二號(hào)m相交流斬波單元的交流輸入端相連；二號(hào)n相補(bǔ)償電容器組每個(gè)電容器的一端與電動(dòng)繞組的一條引出線相連，另一端與三號(hào)n相交流斬波單元的一個(gè)交流輸入端相連，三號(hào)n相電抗器組星型聯(lián)結(jié)，三號(hào)n相電抗器組各相引出線與三號(hào)n相交流斬波單元的交流輸入端相連；三號(hào)j相補(bǔ)償電容器組每個(gè)電容器的一端與發(fā)電繞組的一條引出線相連，三號(hào)j相補(bǔ)償電容器組每個(gè)電容器的另一端與負(fù)載相連；

采用交流磁場控制方式，利用磁場控制繞組短路時(shí)的去磁效應(yīng)以及接補(bǔ)償電容器組時(shí)的增磁效應(yīng)，通過調(diào)節(jié)磁場控制繞組中交流電流的大小和相位來改變主磁通大小，進(jìn)而保持電動(dòng)勢與輸出電壓不變。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述交流磁場控制多相飛輪脈沖發(fā)電機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，一號(hào)m相交流斬波單元、二號(hào)m相交流斬波單元和三號(hào)n相交流斬波單元結(jié)構(gòu)相同，包括整流電路、斬波電路和緩沖電路；

斬波電路由1個(gè)開關(guān)管構(gòu)成，整流電路由2x個(gè)二極管構(gòu)成，x＝m或n；緩沖電路由1個(gè)二極管、1個(gè)電容和1個(gè)電阻構(gòu)成；整流電路的2x個(gè)二極管中x個(gè)二極管共陰極連接，陰極作為整流電路的正極，另外x個(gè)二極管共陽極連接，陽極作為整流電路的負(fù)極；共陰極連接x個(gè)二極管的陽極分別與共陽極連接x個(gè)二極管的陰極連接，連接點(diǎn)作為一號(hào)x相交流斬波單元或二號(hào)x相交流斬波單元的x個(gè)交流輸入端；斬波電路中開關(guān)管的集電極接整流電路的正極、發(fā)射極接整流電路的負(fù)極；緩沖電路中電容的一端接整流電路的負(fù)極，電容的另一端接二極管的陰極與電阻的一端，二極管的陽極與電阻的另一端接整流電路的正極。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述交流磁場控制多相飛輪脈沖發(fā)電機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，一號(hào)m相交流斬波單元、二號(hào)m相交流斬波單元和三號(hào)n相交流斬波單元結(jié)構(gòu)相同，包括斬波整流電路和緩沖電路；

斬波整流電路由2x個(gè)開關(guān)管構(gòu)成，x＝m或n；緩沖電路由1個(gè)二極管、1個(gè)電容和1個(gè)電阻構(gòu)成；斬波整流電路的2x個(gè)開關(guān)管中x個(gè)開關(guān)管共集電極連接，集電極作為斬波整流電路的正極，另外x個(gè)開關(guān)管共發(fā)射極連接，發(fā)射極作為斬波整流電路的負(fù)極；共集電極連接x個(gè)開關(guān)管的發(fā)射極分別與共發(fā)射極連接x個(gè)開關(guān)管的集電極連接，連接點(diǎn)作為一號(hào)x相交流斬波單元或二號(hào)x相交流斬波單元的x個(gè)交流輸入端；緩沖電路中電容的一端接斬波整流電路的負(fù)極，電容的另一端接二極管的陰極與電阻的一端，二極管的陽極與電阻的另一端接斬波整流電路的正極。