【技术实现步骤摘要】
通过提高母线电压保证容错发电功率的电励磁双凸极电机
[0001]本专利技术涉及电励磁双凸极电机领域，尤其是一种通过提高母线电压保证容错发电功率的电励磁双凸极电机。
技术介绍
[0002]电励磁双凸极电机是在开关磁阻电机基础上发展出来的一种新型无刷直流电机，其定子绕有电枢绕组和励磁绕组，转子上无绕组，结构简单可靠、控制灵活。其与开关磁阻电机主要区别在于定子上嵌有励磁绕组，由于励磁磁场的存在，作发电运行时，电励磁双凸极电机仅需外接不控整流桥进行发电，因而具有容错性能好、适用于恶劣工况的优点，同时当负载或转速变化时，通过调节励磁电流大小可维持输出电压恒定，控制十分灵活，在航空、风力发电等领域具有广阔的应用前景。
[0003]励磁绕组的存在一方面增强了系统控制的灵活性，但另一方面也带来了安全可靠性问题。励磁绕组的老化、受潮、受热、受侵蚀等均可能对系统安全运行造成影响。此外，控制励磁所用的励磁功率电路也可能因为过流、反向电压冲击等原因造成故障，严重时将会导致整个系统失去励磁。如果电励磁双凸极发电机在运行过程中发生失磁故障，将会...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种通过提高母线电压保证容错发电功率的电励磁双凸极电机，其特征在于，所述电励磁双凸极电机包括控制器、凸极定转子结构、励磁电路、主功率电源、三组H桥变换器、负载R、负载储能电容C1、功率主开关S13以及升压电容C2；所述励磁电路连接所述凸极定转子结构中的励磁绕组，每组H桥变换器的两个桥臂的中间点分别连接所述凸极定转子结构中的一相电枢绕组的两端；主功率电源的正极通过二极管D13连接三组H桥变换器中各个桥臂的上开关管的集电极，主功率电源的负极连接三组H桥变换器中各个桥臂的下开关管的发射极；负载与负载储能电容并联并连接功率主开关S13的第一端，功率主开关S13的第二端通过二极管D14连接各个桥臂的上开关管的集电极，三组H桥变换器中各个桥臂的上开关管的发射极分别通过一个二极管连接到所述功率主开关S13的第二端，各个桥臂的下开关管分别反向并联一个二极管；升压电容C2并联在三组H桥变换器中各个桥臂的上开关管的集电极与各个桥臂的下开关管的发射极两端；所述控制器连接并控制所述励磁电路、三组H桥变换器以及功率主开关的通断：当所述电励磁双凸极电机正常工作时，控制所述功率主开关S13导通，三相电枢绕组通过三组H桥变换器中的二极管构成不控整流桥进行发电；当检测到所述电励磁双凸极电机出现励磁故障时，断开所述励磁电路，采用滞环控制来控制功率主开关S13的通断，使得所述升压电容的电压大于所述负载的负载电压以提升母线电压进行绕组励磁。2.根据权利要求1所述的电励磁双凸极电机，其特征在于，三组H桥变换器的结构相同，每个H桥变换器包括分别由上开关管和下开关管反向串联构成的第一桥臂和第二桥臂，两个桥臂中的上开关管的集电极相连，第一桥臂中的上开关管的发射极通过一个二极管和一个电子开关连接功率主开关S13的第二端，第二桥臂中的上开关管的发射极通过一个二极管连接功率主开关S13的第二端；两个桥臂中的下开关管两端分别反向并联一个二极管；当所述电励磁双凸极电机正常工作时，所述控制器控制所述功率主开关S13持续导通，控制三组H桥变换器中所有上开关管和下开关管均关断，控制三组H桥变换器中的三个电子开关均闭合，三相电枢绕组通过三组H桥变换器中的二极管构成不控整流桥进行发电。3.根据权利要求2所述的电励磁双凸极电机，其特征在于，当所述电励磁双凸极电机出现励磁故障时，所述控制器控制三组H桥变换器中的三个电子开关均断开，采用滞环控制来控制功率主开关S13的通断，并根据当前所处的电机电角度区间控制三组H桥变换器中相应的上开关管和/或下开关管的状态。4.根据权利要求3所述的电励磁双凸极电机，其特征在于，所述三相电枢绕组包括A相绕组、B相绕组和C相绕组，第一H桥变换器连接所述A相绕组，第二H桥变换器连接所述B相绕组，第三H桥变换器连接所述C相绕组；则所述根据当前所处的电机电角度区间控制三组H桥变换器中相应的上开关管和/或下开关管的状态，包括：当电机电角度位于[0，θ
off
‑
120
°
)区间时，导通第三H桥变换器中第一桥臂的上开关管S9以及第二桥臂的下开关管S12，使得C相绕组处于励磁阶段...
【专利技术属性】
技术研发人员：史宏俊，周波，熊磊，蒋思远，王开淼，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
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