一种基于机械调磁感应子电机的电容充电脉冲电源制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于机械调磁感应子电机的电容充电脉冲电源，包括：原动机

【技术实现步骤摘要】
一种基于机械调磁感应子电机的电容充电脉冲电源


[0001]本技术属于特种电源领域，具体涉及一种基于机械调磁感应子电机的电容充电脉冲电源
。

技术介绍

[0002]目前基于普通感应子电机的电容充电脉冲电源，感应子电机励磁依靠铜导线通电进行励磁，存在励磁损耗，需外接大功率的励磁电源，使得系统复杂
。
此外，由于励磁绕组的时间常数通常较大，因此电机建立稳态的励磁磁场所需时间通常较长
。
而脉冲功率电源系统的工作时间长度通常很短，因此，励磁系统响应时间太长会严重影响脉冲电源系统的性能
。
[0003]为了克服上述困难，本技术提出了一种基于机械调磁感应子电机的电容充电脉冲电源，由于无励磁绕组，无励磁损耗；且无需外接励磁电源，可简化电源系统的控制；此外，由于机械调磁的响应速度非常快，电机建立稳态的励磁磁场所需的时间非常短，能显著提升脉冲电源系统的性能
。

技术实现思路

[0004]为了克服现有的基于普通感应子电机的电容充电脉冲电源存在的建立稳态的励磁磁场所需时间通常较长以及电源系统控制复杂的问题，本技术提供一种基于机械调磁感应子电机的电容充电脉冲电源
。
[0005]本技术解决上述技术问题所采用的技术方案如下：
[0006]一种基于机械调磁感应子电机的电容充电脉冲电源，包括：原动机
、
机械调磁感应子电机
、
整流桥
、
充电控制器
、
储能电容器
、r/>脉冲放电开关
、
脉冲负载；所述原动机驱动机械调磁感应子电机转动，所述机械调磁感应子电机发出的三相交流电经整流桥对储能电容器充电；充电完毕后，所述储能电容器通过放电开关对脉冲负载进行放电；所述充电控制器根据接收的储能电容器的电压检测信号，对机械调磁感应子电机的磁场进行调节，实现脉冲电源充电和放电
。
[0007]进一步的，所述机械调磁感应子电机的永磁体外侧设有调磁环，所述调磁环与调磁环平移执行装置相连，所述充电控制器通过控制所述调磁环平移执行装置的运动，进而带动调磁环沿轴向位置移动
。
[0008]进一步的，所述调磁环平移执行装置包括电机以及与电机输出轴相连的丝杠，所述丝杠与调磁环相连，推动调磁环轴向移动，所述电机与充电控制器相连
。
[0009]进一步的，所述机械调磁感应子电机对储能电容器进行充电时，调磁环处于开路位置，电机气隙磁密大；不充电时，调磁环处于短路位置，电机气隙磁密很小，空载铁耗很小
。
[0010]进一步的，所述机械调磁感应子电机还包括凸极转子
、
导磁壳体
、
定子铁心
、
定子电枢绕组
、
端盖，两端的端盖之间设有两导磁壳体，永磁体位于两导磁壳体之间，定子铁心
上设置有一套定子电枢绕组，凸极转子包括左半部分和右半部分
。
有益效果
[0011]本技术提出的一种基于机械调磁感应子电机的电容充电脉冲电源，具有无励磁损耗
、
系统控制简单
、
励磁磁场建立迅速的优点，适合应用于高压大电流强脉冲功率电源系统
。
附图说明
[0012]图1为本技术的基于机械调磁感应子电机的电容充电脉冲电源的系统框图；
[0013]图2为本技术的机械调磁感应子电机结构示意图；
[0014]图3为电机气隙的磁密曲线
。
[0015]附图中，各标号所代表的部件列表如下：
[0016]1‑1左半部分，1‑2右半部分，2‑
导磁壳体，3‑
定子铁心，4‑
定子电枢绕组，5‑
永磁体，6‑
端盖，7‑
调磁环
、8
‑
调磁环平移执行装置
。
实施方式
[0017]下面结合附图和实施例对本技术作更进一步的说明
。
实施例
[0018]如图1所示，本技术的一种基于机械调磁感应子电机的电容充电脉冲电源，包括：原动机
、
机械调磁感应子电机
、
整流桥
、
充电控制器
、
储能电容器
、
脉冲放电开关
、
脉冲负载；所述原动机驱动机械调磁感应子电机转动，所述机械调磁感应子电机发出的三相交流电经整流桥对储能电容器充电；充电完毕后，所述储能电容器通过放电开关对脉冲负载进行放电；所述充电控制器根据接收的储能电容器的电压检测信号，对机械调磁感应子电机的磁场进行调节，实现脉冲电源充电和放电
。
[0019]如图2所示，所述机械调磁感应子电机，包括凸极转子
1、
导磁壳体
2、
定子铁心
3、
定子电枢绕组
4、
永磁体
5、
端盖
6、
调磁环
7、
调磁环平移执行装置8；所述定子铁心3上设置有一套定子电枢绕组4；所述凸极转子1包含含左半部分1‑1和右半部分1‑2，由合金钢材料加工而成；所述永磁体5和调磁环7均为圆环形结构，设置在定子一侧，与转子同轴布置，其中永磁体5位于两段导磁壳体2的中间；调磁环7位于永磁体5的外侧，且轴向位置可任意移动，当调磁环7处于永磁体5短路位置时，电机气隙磁场很小，而当调磁环7远离永磁体5时，永磁体5磁动势不受调磁环影响，电机气隙磁场较大
。
[0020]调磁环7与调磁环平移执行装置8相连，所述充电控制器通过控制所述调磁环平移执行装置8的运动，进而带动调磁环沿轴向位置移动
。
其中，调磁环平移执行装置8包括电机以及与电机输出轴相连的丝杠，所述丝杠与调磁环相连，推动调磁环轴向移动，所述电机与充电控制器相连
。
采用上述结构外，机械调磁感应子电机除还可以采用其他的机械调磁方式，例如永磁体径向外移等
。
[0021]上述电源系统工作流程如下：
[0022]1）由所述调磁环平移执行装置8将调磁环7移动至永磁体5磁动势短路的位置，此
时永磁体5被调磁环7完全覆盖，通过原动机将机械调磁感应子电机的转子拖动至最高工作转速；
[0023]2）充电控制器控制调磁环平移执行装置8将调磁环7移动至远离永磁体5的位置；然后由所述机械调磁感应子电机发出的三相交流电经整流桥对储能电容器负载进行充电，充电至预设值后，充电控制器接收到储能电容器的电压检测信号，使整流桥断开；
[0024]3）充电控制器控制所述调磁环平移执行装置8将调磁环7移动至永磁体5磁动势短路的位置；同时可将脉冲放电开关打开，储能电容器对脉冲负载进行瞬时放电
。
[0025]为了验证本技术提出的基于机械调磁感应子电机的电容充电脉冲电源的效果，因此本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于机械调磁感应子电机的电容充电脉冲电源，其特征在于，包括：原动机
、
机械调磁感应子电机
、
整流桥
、
充电控制器
、
储能电容器
、
脉冲放电开关
、
脉冲负载；所述原动机驱动机械调磁感应子电机转动，所述机械调磁感应子电机发出的三相交流电经整流桥对储能电容器充电；充电完毕后，所述储能电容器通过放电开关对脉冲负载进行放电；所述充电控制器根据接收的储能电容器的电压检测信号，对机械调磁感应子电机的磁场进行调节，实现脉冲电源充电和放电
。2.
根据权利要求1所述的一种基于机械调磁感应子电机的电容充电脉冲电源，其特征在于，所述机械调磁感应子电机的永磁体外侧设有调磁环，所述调磁环与调磁环平移执行装置相连，所述充电控制器通过控制所述调磁环平移执行装置的运动，进而带动调磁环沿轴向位置移动
...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘龙建，于克训，谢贤飞，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：新型
国别省市：