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专利号: 2019105840821
申请人: 中国计量大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2024-06-12
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.自升压自充电自强化励磁低损耗开关磁阻发电机变流系统,其特征是,包括:蓄电池、主电路、自充电励磁电路,所述蓄电池正负极两端分别连接所述主电路输入正负极两端,同时分别连接所述自充电励磁电路输出正负极两端,主电路输出正负极两端分别连接自充电励磁电路输入正负极两端;

主电路包括第一相电路、第二相电路、第三相电路,所述第一相电路、所述第二相电路、所述第三相电路结构相同,各自输入正负极两端分别相互连接即并联连接,第一相电路输出正极端作为主电路输出正极端,第一相电路输出负极端连接第二相电路输出正极端,第二相电路输出负极端连接第三相电路输出正极端,第三相电路输出负极端作为主电路输出负极端;

第一相电路包括第一相绕组第一支绕组、第一相绕组第二支绕组、第一开关管、第二开关管、第三开关管、第一二极管、第二二极管、第一电容器,所述第一相绕组第一支绕组连接所述第一开关管阳极,并作为第一相电路输入正极端,第一相绕组第一支绕组另一端连接所述第二开关管阳极、所述第一二极管阳极、所述第二二极管阳极,第一开关管阴极连接所述第一相绕组第二支绕组一端、所述第三开关管阴极、所述第一电容器一端,并作为第一相电路输出负极端,第一相绕组第二支绕组另一端连接第二开关管阴极,并作为第一相电路输入负极端,第一二极管阴极连接第三开关管阳极,第二二极管阴极连接第一电容器另一端,并作为第一相电路输出正极端;

第二相电路包括第二相绕组第一支绕组、第二相绕组第二支绕组、第四开关管、第五开关管、第六开关管、第三二极管、第四二极管、第二电容器,所述第二相绕组第一支绕组连接所述第四开关管阳极,并作为第二相电路输入正极端,第二相绕组第一支绕组另一端连接所述第五开关管阳极、所述第三二极管阳极、所述第四二极管阳极,第四开关管阴极连接所述第二相绕组第二支绕组一端、所述第六开关管阴极、所述第二电容器一端,并作为第二相电路输出负极端,第二相绕组第二支绕组另一端连接第五开关管阴极,并作为第二相电路输入负极端,第三二极管阴极连接第六开关管阳极,第四二极管阴极连接第二电容器另一端,并作为第二相电路输出正极端;

第三相电路包括第三相绕组第一支绕组、第三相绕组第二支绕组、第七开关管、第八开关管、第九开关管、第五二极管、第六二极管、第三电容器,所述第三相绕组第一支绕组连接所述第七开关管阳极,并作为第三相电路输入正极端,第三相绕组第一支绕组另一端连接所述第八开关管阳极、所述第五二极管阳极、所述第六二极管阳极,第七开关管阴极连接所述第三相绕组第二支绕组一端、所述第九开关管阴极、所述第三电容器一端,并作为第三相电路输出负极端,第三相绕组第二支绕组另一端连接第八开关管阴极,并作为第三相电路输入负极端,第五二极管阴极连接第九开关管阳极,第六二极管阴极连接第三电容器另一端,并作为第三相电路输出正极端;

自充电励磁电路包括第一变压器、第二变压器、电感、第四电容器、第五电容器、第六电容器、第七二极管、第八二极管、第十开关管,所述第一变压器一次侧绕组一端作为自充电励磁电路输入正极端,第一变压器一次侧绕组另一端连接第一变压器二次侧绕组一端、所述第五电容器一端、所述第十开关管阳极,第一变压器二次侧绕组另一端连接所述电感一端,电感另一端连接所述第四电容器一端、所述第七二极管阴极,第七二极管阳极连接第五电容器另一端、所述第二变压器一次侧绕组一端,第二变压器一次侧绕组另一端连接第十开关管阴极、第四电容器另一端,并作为自充电励磁电路输入负极端,第二变压器二次侧绕组一端连接所述第八二极管阳极,第八二极管阴极连接所述第六电容器一端,并作为自充电励磁电路输出正极端,第二变压器二次侧绕组另一端连接第六电容器另一端,并作为自充电励磁电路输出负极端。

2.根据权利要求1所述的自升压自充电自强化励磁低损耗开关磁阻发电机变流系统的控制方法,其特征是,根据开关磁阻发电机运行原理,根据转子位置信息当检测到第一相绕组即第一相绕组第一支绕组和第一相绕组第二支绕组需投入工作时,第一相电路开始工作,首先进入励磁阶段,分为两种励磁模式,第一种励磁模式为闭合第三开关管进行励磁,第二种励磁模式为同时闭合第一开关管和第二开关管进行励磁,当需要强化提高励磁电流时,选择第二种励磁模式,否则选择第一种励磁模式,励磁阶段结束后关断励磁阶段原来闭合的开关管,进入发电阶段;

根据转子位置信息,当第二相绕组即第二相绕组第一支绕组和第二相绕组第二支绕组需投入工作时,第二相电路开始工作,首先进入励磁阶段,分为两种励磁模式,第一种励磁模式为闭合第六开关管进行励磁,第二种励磁模式为同时闭合第四开关管和第五开关管进行励磁,当需要强化提高励磁电流时,选择第二种励磁模式,否则选择第一种励磁模式,励磁阶段结束后关断励磁阶段原来闭合的开关管,进入发电阶段;

根据转子位置信息,当第三相绕组即第三相绕组第一支绕组和第三相绕组第二支绕组需投入工作时,第三相电路开始工作,首先进入励磁阶段,分为两种励磁模式,第一种励磁模式为闭合第九开关管进行励磁,第二种励磁模式为同时闭合第七开关管和第八开关管进行励磁,当需要强化提高励磁电流时,选择第二种励磁模式,否则选择第一种励磁模式,励磁阶段结束后关断励磁阶段原来闭合的开关管,进入发电阶段;

当检测到蓄电池电量低于下限值时,自充电励磁电路开始工作,第十开关管采取PWM模式工作,具体占空比大小根据蓄电池充电所需电压和电流决定,待检测到蓄电池电量满电状态时,完全关断第十开关管;第二变压器二次侧绕组匝数与第二变压器一次侧绕组匝数之比小于1。