[發(fā)明專利]一種三級式電機(jī)起發(fā)系統(tǒng)及其勵(lì)磁電壓數(shù)字式調(diào)節(jié)方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210576054.7
• 申請日: 2022-05-25
• 公開（公告）號: CN114977918A
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡文飛;姜宇;孟濤;管毅;鄧杰
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西航空電氣有限責(zé)任公司
• 主分類號: H02P9/30
• 分類號: H02P9/30;H02P1/26
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 張昕

1.一種三級式電機(jī)起發(fā)系統(tǒng)，其特征在于，包括：三級式電機(jī)和起動(dòng)/發(fā)電控制器；所述起動(dòng)/發(fā)電控制器中包括：起動(dòng)/發(fā)電主發(fā)轉(zhuǎn)換接觸器、起動(dòng)/發(fā)電勵(lì)磁轉(zhuǎn)換接觸器、發(fā)電控制繼電器、起動(dòng)/發(fā)電一體化脈寬調(diào)制器，以及H橋，三相全橋和AC/DC轉(zhuǎn)換器；

其中，所述H橋和三相全橋的控制端分別連接到起動(dòng)/發(fā)電一體化脈寬調(diào)制器，H橋的輸出連接到三級式電機(jī)的勵(lì)磁機(jī)定子繞組，三相全橋的輸出通過起動(dòng)/發(fā)電主發(fā)轉(zhuǎn)換接觸器連接到三級式電機(jī)的主發(fā)電機(jī)定子繞組；

所述起動(dòng)/發(fā)電勵(lì)磁轉(zhuǎn)換接觸器的起動(dòng)輸入端與外部電源連接，發(fā)電輸入端依次經(jīng)過AC/DC轉(zhuǎn)換器和發(fā)電控制繼電器與三級式電機(jī)的永磁機(jī)定子繞組連接，輸出端連接到H橋的輸入端。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三級式電機(jī)起發(fā)系統(tǒng)，其特征在于，

所述三級式電機(jī)起發(fā)系統(tǒng)，用于在起動(dòng)過程中，控制起動(dòng)/發(fā)電主發(fā)轉(zhuǎn)換接觸器切換到起動(dòng)端，以通過三相全橋向主發(fā)電機(jī)進(jìn)行起動(dòng)供電；并控制起動(dòng)/發(fā)電勵(lì)磁轉(zhuǎn)換接觸器切換到起動(dòng)端，控制發(fā)電控制接觸器斷開，以采用外部電源經(jīng)過起動(dòng)/發(fā)電勵(lì)磁轉(zhuǎn)換接觸器和H橋向勵(lì)磁機(jī)進(jìn)行起動(dòng)供電；

所述三級式電機(jī)起發(fā)系統(tǒng)，還用于在發(fā)電過程中，控制起動(dòng)/發(fā)電主發(fā)轉(zhuǎn)換接觸器切換到發(fā)電端，以通過主發(fā)電機(jī)向外部發(fā)電負(fù)載進(jìn)行發(fā)電供電；并控制起動(dòng)/發(fā)電勵(lì)磁轉(zhuǎn)換接觸器切換到發(fā)電端，控制發(fā)電控制接觸器接通，采用永磁機(jī)輸出的交流電經(jīng)發(fā)電控制繼電器、AC/DC、起動(dòng)發(fā)電勵(lì)磁轉(zhuǎn)換接觸器和H橋后向勵(lì)磁機(jī)進(jìn)行發(fā)電供電。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三級式電機(jī)起發(fā)系統(tǒng)，其特征在于，所述起動(dòng)/發(fā)電控制器還包括：A/D轉(zhuǎn)換器；

所述A/D轉(zhuǎn)換器與起動(dòng)/發(fā)電一體化脈寬調(diào)制器連接，用于采集位于主發(fā)電機(jī)定子繞組輸出端的調(diào)壓點(diǎn)電壓，并將采集到的調(diào)壓點(diǎn)電壓傳輸給起動(dòng)/發(fā)電一體化脈寬調(diào)制器進(jìn)行調(diào)壓。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的三級式電機(jī)起發(fā)系統(tǒng)，其特征在于，所述H橋包括并聯(lián)的兩個(gè)橋臂，每個(gè)橋臂中分別包括串聯(lián)的上管和下管，且每個(gè)橋臂中上管與下管之間為H橋的輸出端；

所述三級式電機(jī)起發(fā)系統(tǒng)在起動(dòng)過程向勵(lì)磁機(jī)進(jìn)行起動(dòng)供電的方式為：具體用于通過起動(dòng)/發(fā)電一體化脈寬調(diào)制器得到H橋各功率管的開通和關(guān)斷時(shí)間，控制H橋一個(gè)橋臂(A橋臂)的上管與另一個(gè)橋臂(B橋臂)的下管以及另一個(gè)橋臂(B橋臂)的上管與一個(gè)橋臂(A橋臂)的下管進(jìn)行交替開通和關(guān)斷，從而將外部電源電壓逆變成單相交流電，給勵(lì)磁機(jī)定子繞組提供起動(dòng)勵(lì)磁電壓。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的三級式電機(jī)起發(fā)系統(tǒng)，其特征在于，

所述三級式電機(jī)起發(fā)系統(tǒng)在發(fā)電過程向勵(lì)磁機(jī)進(jìn)行起動(dòng)供電的方式為：具體用于利用A/D轉(zhuǎn)換器采集調(diào)壓點(diǎn)電壓并傳輸給起動(dòng)/發(fā)電一體化脈寬調(diào)制器，起動(dòng)/發(fā)電一體化脈寬調(diào)制器將采集到的調(diào)壓點(diǎn)電壓與調(diào)壓點(diǎn)額定電壓做差，以差值為輸入采用PI算法對勵(lì)磁機(jī)電壓幅值進(jìn)行調(diào)節(jié)，PI算法輸出的勵(lì)磁機(jī)電壓幅值經(jīng)SPWM調(diào)制算法后得到控制H橋各功率管的開關(guān)時(shí)間，控制H橋一個(gè)橋臂(A橋臂)的上管和另一個(gè)橋臂(B橋臂)的下管開通和關(guān)斷，給勵(lì)磁機(jī)定子繞組提供發(fā)電勵(lì)磁電壓，以實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)三級式電機(jī)輸出的調(diào)壓點(diǎn)電壓的目的。

6.一種三級式電機(jī)起發(fā)系統(tǒng)的勵(lì)磁電壓數(shù)字式調(diào)節(jié)方法，其特征在于，采用如權(quán)利要求1～5中任一項(xiàng)所述的三級式電機(jī)起發(fā)系統(tǒng)執(zhí)行勵(lì)磁電壓數(shù)字式調(diào)節(jié)方法，包括：

步驟A，在起動(dòng)過程中，控制起動(dòng)/發(fā)電主發(fā)轉(zhuǎn)換接觸器切換到起動(dòng)端，以通過三相全橋向主發(fā)電機(jī)進(jìn)行起動(dòng)供電；并控制起動(dòng)/發(fā)電勵(lì)磁轉(zhuǎn)換接觸器切換到起動(dòng)端，控制發(fā)電控制接觸器斷開，以采用外部電源經(jīng)過起動(dòng)/發(fā)電勵(lì)磁轉(zhuǎn)換接觸器和H橋向勵(lì)磁機(jī)進(jìn)行起動(dòng)供電；

步驟B，在發(fā)電過程中，控制起動(dòng)/發(fā)電主發(fā)轉(zhuǎn)換接觸器切換到發(fā)電端，以通過主發(fā)電機(jī)向外部發(fā)電負(fù)載進(jìn)行發(fā)電供電；并控制起動(dòng)/發(fā)電勵(lì)磁轉(zhuǎn)換接觸器切換到發(fā)電端，控制發(fā)電控制接觸器接通，采用永磁機(jī)輸出的交流電經(jīng)發(fā)電繼電器、AC/DC、起動(dòng)發(fā)電勵(lì)磁轉(zhuǎn)換接觸器和H橋后向勵(lì)磁機(jī)進(jìn)行發(fā)電供電。