发明内容
[0009] 根据以上的背景技术,本发明就提出了一种自励磁和发电中直接升高发电电压输出同时又输出降压的可强励的励磁电压,尤其过程中可对发电电压和励磁电压调节,进而为系统带来两个可调变量的结构简易的开关磁阻发电机变流系统及其控制方法,各开关管电压应力低,控制简便,适用于各类动力输入下的开关磁阻发电机系统领域。
[0010] 本发明的技术方案为:
[0011] 自励变励磁电压变发电电压的开关磁阻发电机变流系统,其特征是,包括:第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第五开关管、第六开关管、第七开关管、第一相绕组、第二相绕组、第三相绕组、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第一电容器、第二电容器、第三电容器、第四电容器、第一电感、第二电感、隔离器,所述第一开关管阴极连接所述第一相绕组一端、所述第一二极管阴极,所述第二开关管阴极连接所述第二相绕组一端、所述第二二极管阴极,所述第三开关管阴极连接所述第三相绕组一端、所述第三二极管阴极,第一开关管阳极连接第二开关管阳极、第三开关管阳极、所述隔离器输出正极端,第一相绕组另一端连接第二相绕组另一端、第三相绕组另一端、隔离器输出负极端、所述第一电容器一端、所述第一电感一端,第一二极管阳极连接第二二极管阳极、第三二极管阳极、第一电容器另一端、所述第五二极管阴极、所述第七开关管阴极,第一电感另一端连接所述第四开关管阳极、所述第四二极管阳极,第四开关管阴极连接所述第五开关管阳极、所述第二电感一端,第四二极管阴极连接所述第二电容器一端,第五开关管阴极连接第二电容器另一端、所述第三电容器一端、所述第六开关管阳极,第六开关管阴极连接第七开关管阳极、所述第四电容器一端、隔离器输入负极端,第二电感另一端连接第四电容器另一端、隔离器输入正极端,第三电容器另一端连接第五二极管阳极;
[0012] 第四开关管、第五开关管、第六开关管、第七开关管均为带有反并联二极管的全控型电力电子开关器件。
[0013] 自励变励磁电压变发电电压的开关磁阻发电机变流系统的控制方法,其特征是,开关磁阻发电机运行中,根据转子位置信息,当第一相绕组需投入工作时,闭合第一开关管,进入励磁阶段,由隔离器输出的励磁电源给第一相绕组充电励磁;根据转子位置信息待励磁阶段结束时,断开第一开关管,进入发电阶段;
[0014] 根据转子位置信息当第二相绕组、第三相绕组需投入工作时,第二开关管、第三开关管对应第一开关管,工作模式与以上第一相绕组的相同;
[0015] 开关磁阻发电机运行中,第四开关管、第五开关管、第六开关管、第七开关管按照PWM模式开关工作,并且开关频率相同,第四开关管和第七开关管占空比相同,并且相位差180度,第五开关管和第六开关管占空比相同,并且相位差180度,第四开关管和第五开关管的开关相位差大于零度,第四开关管和第七开关管的占空比a>0.5,第五开关管和第六开关管的占空比b也需满足2-a-b<1的条件,基于以上对第四开关管、第五开关管、第六开关管、第七开关管的约束条件下,调节它们的开关占空比即可调节励磁电源电压和第二电容器与第三电容器串联后输出的发电电压的大小。
[0016] 本发明的技术效果主要有:
[0017] 本发明的结构和控制下,解决了利用同一套系统实现高发电电压输出和自励降磁励磁电压输出,基于此还能通过对第四开关管、第五开关管、第六开关管、第七开关管占空比的调节可以对励磁电压和发电电压进行调节,即完成了高发电电压、变发电电压、自励磁、降压励磁、变励磁电压多复合功能,而相对的开关管数量和控制复杂度都较为简易。
[0018] 同时,全部开关管的电压应力均远小于发电电压,降低了成本提高了可靠性。