一种涡轮发电机稳定输出与运行的控制系统及控制方法技术方案

本发明专利技术属于透平发电及其控制应用技术领域，具体涉及一种涡轮发电机稳定输出与运行的控制系统及控制方法。本发明专利技术系统，包括超高速涡轮发电机、三相桥式整流电路、滤波电容、Buck变换电路、能耗匹配电路；超高速涡轮发电机与三相桥式整流电路的一端连接，三相桥式整流电路的另一端分别与滤波电容、Buck变换电路、能耗匹配电路并联构成总并联电路；本发明专利技术方法包括：步骤一、运行超高速涡轮发电机；步骤二、启动Buck变换电路；步骤三、启动能耗匹配电路；步骤四、实现超高速涡轮发电机的稳定的电压输出与转速运行。本发明专利技术能够实现超高速涡轮发电机的稳定运行与输出，并避免其工作在一阶临界转速附近。

【技术实现步骤摘要】
一种涡轮发电机稳定输出与运行的控制系统及控制方法
本专利技术属于透平发电及其控制应用
，具体涉及一种涡轮发电机稳定输出与运行的控制系统及控制方法。
技术介绍
超高速涡轮发电机是一种高比功率、超高转速的能源转换装置，将气体能量转化为高频交流电能，但高频交流电无法被负载直接利用，因此需要相应的方法与设备将其转化为可用的直流电，这是超高速涡轮发电机设计及其实用化中的关键技术。超高速涡轮发电机在工作过程中，为了保证足够的电能输出，输入的气源能量相对充足，而负载对电能的需求与消耗则是不断变化甚至剧烈波动的，必然会存在输入与输出功率不匹配的情况(输入功率大于输出功率)，这将极大影响到涡轮发电机的实际应用。因此，除了单纯完成超高速涡轮发电机大功率高频电能整流变换之外，还需解决三个问题方可满足其实用化。其一，控制其电能变换后的输出直流电压值稳定，始终满足负载对电压值的要求；其二，保证涡轮发电机转速稳定，不随输入输出的功率匹配变化而大幅波动；其三，由于超高速涡轮发电机可运行与一阶临界转速之上，要避免其运行于一阶临界转速附近的共振危险范围内。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题：本专利技术提供一种本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涡轮发电机稳定输出与运行的控制系统，其特征在于：包括超高速涡轮发电机(1)、三相桥式整流电路(2)、滤波电容(4)、Buck变换电路(5)、能耗匹配电路(11)；超高速涡轮发电机(1)与三相桥式整流电路(2)的一端连接，三相桥式整流电路(2)的另一端分别与滤波电容(4)、Buck变换电路(5)、能耗匹配电路(11)并联构成总并联电路。

【技术特征摘要】
1.一种涡轮发电机稳定输出与运行的控制系统，其特征在于：包括超高速涡轮发电机(1)、三相桥式整流电路(2)、滤波电容(4)、Buck变换电路(5)、能耗匹配电路(11)；超高速涡轮发电机(1)与三相桥式整流电路(2)的一端连接，三相桥式整流电路(2)的另一端分别与滤波电容(4)、Buck变换电路(5)、能耗匹配电路(11)并联构成总并联电路。2.根据权利要求1所述的一种涡轮发电机稳定输出与运行的控制系统，其特征在于：所述三相桥式整流电路(2)包括6个IGBT模块一(3)，IGBT模块一(3)起高频二极管作用，6个IGBT模块一(3)俩俩并联，每一个并联为一相，高速涡轮发电机(1)发出三相高频交流电，每一相交流电与上述一相相连。3.根据权利要求1所述的一种涡轮发电机稳定输出与运行的控制系统，其特征在于：所述Buck变换电路(5)包括IGBT模块控制开关一(6)、IGBT模块二(7)、电感(8)、电容(9)、负载电阻(10)；IGBT模块控制开关(6)、IGBT模块二(7)串联后与总并联电路连接，电感(8)一端与IGBT模块控制开关一(6)和IGBT模块二(7)之间电路连接，IGBT模块二(7)起续流二极管作用，另一端分别与电容(9)和负载电阻(10)串联后与总并联电路连接，电容(9)和负载电阻(10)并联。4.根据权利要求1所述的一种涡轮发电机稳定输出与运行的控制系统，其特征在于：所述能耗匹配电路(11)包括IGBT模块控制开关二(12)、能耗匹配电阻(13)、IGBT模块三(14)；IGBT模块控制开关二(12)与能耗匹配电阻(13)串联后与总并联电路连接，IGBT模块三(14)一端与IGBT模块控制开关(12)和能耗匹配电阻(13)之间的串联电路连接，另一端与总并联电路连接。5.一种涡轮发电机稳定输出与运行的控制方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一、运行超高速涡轮发电机(1)：超...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋满存，王毅，胡小飞，赵卓伟，
申请(专利权)人：北京精密机电控制设备研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11