一种直升压双馈开关磁阻电机功率变换器及其控制方法技术

一种直升压双馈开关磁阻电机功率变换器及其控制方法，功率变换器由主电路和双馈电路组成，主电路中将每相绕组的不同支绕组分开连接，作为发电机运行时的励磁阶段各支绕组并联强化励磁，发电阶段各支绕组并联抬高电压输出，并也与励磁电源串联，利用两个缓冲电容器协助高压输出，各支绕组在励磁和发电阶段回路模型相同，作为电动机运行时与作为发电机运行时模型相同，仅各相绕组开关时刻不同，双馈电路作为辅助电路，可正向作为电源供电给主电路中开关磁阻电机各相绕组，同时可为内部蓄电池自动充电，也可以反向馈能，双馈电路各输出均可调，特别适合于含抽水蓄能电站的直流电网领域，并作为抽水蓄能电站发电/电动一体机系统应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及直流电网领域，具体涉及一种直升压、双向馈能的新型开关磁阻电机功率变换器拓扑和控制方法。

技术介绍

1、在直流电网领域，除光伏发电直接发出直流电，并经升压等环节并网之外，基本上各类发电机均为交流发电机，需要增加整流装置，而传统的直流发电机，虽然直接发出直流电，省去了整流环节，因为存在换向器，使得其本身成本和维护成本较高，已经逐步淡出发电行业。

2、由于多数直流电网为中小型电网，不同于大规模交流电网，在直流电网内负荷的变化，往往更可能引起电网系统运行的不稳定，尤其接入大量诸如光伏和风电等依靠气候条件的不稳定电源，加之电网规模小，又存在用电的不均衡，从而直流电网的削峰填谷压力骤增，业界已经出现建设抽水蓄能电站，其主电机系统接入直流电网，在电网电能富余时，作为电动机向上游扬水耗能，待电网缺电时，再作为发电机由上游水力势能驱动发电，但目前绝大数抽水蓄能电站的主电机也是交流电机。

3、开关磁阻电机是一款非常有应用前景的电机，其可在功率变换器支持下方便实现四象限运行，对于直流电网来说，开关磁阻电机作为发电机直接发出直流电，作为电动机本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种直升压双馈开关磁阻电机功率变换器，由主电路和双馈电路组成，其技术特征是，所述主电路输出两端连接直流电网，同时也连接所述双馈电路输入两端，双馈电路输出两端连接主电路输入两端。

2.根据权利要求1所述的一种直升压双馈开关磁阻电机功率变换器，主电路由第一开关管、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、第一相绕组第一支绕组、第一相绕组第二支绕组、第二相绕组第一支绕组、第二相绕组第二支绕组、第三相绕组第一支绕组、第三相绕组第二支绕组、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、第六二极管、第一电容器、第二电容器、以及第三电容器组成...

【技术特征摘要】

1.一种直升压双馈开关磁阻电机功率变换器，由主电路和双馈电路组成，其技术特征是，所述主电路输出两端连接直流电网，同时也连接所述双馈电路输入两端，双馈电路输出两端连接主电路输入两端。

2.根据权利要求1所述的一种直升压双馈开关磁阻电机功率变换器，主电路由第一开关管、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、第一相绕组第一支绕组、第一相绕组第二支绕组、第二相绕组第一支绕组、第二相绕组第二支绕组、第三相绕组第一支绕组、第三相绕组第二支绕组、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、第六二极管、第一电容器、第二电容器、以及第三电容器组成，其技术特征是，所述第一开关管阳极连接所述第三开关管阳极、所述第五开关管阳极、以及所述第一二极管阳极，并作为主电路输入正极端，第一开关管阴极连接所述第一相绕组第一支绕组一端，第三开关管阴极连接所述第二相绕组第一支绕组一端，第五开关管阴极连接所述第三相绕组第一支绕组一端，第一相绕组第一支绕组另一端连接第二相绕组第一支绕组另一端、第三相绕组第一支绕组另一端、所述第二二极管阳极、以及所述第三二极管阳极，第二二极管阴极连接所述第二开关管阳极、所述第四开关管阳极、所述第六开关管阳极、以及第一二极管阴极，第二开关管阴极连接所述第一相绕组第二支绕组一端，第四开关管阴极连接所述第二相绕组第二支绕组一端，第六开关管阴极连接所述第三相绕组第二支绕组一端，第一相绕组第二支绕组另一端连接第二相绕组第二支绕组另一端、第三相绕组第二支绕组另一端、第三二极管阴极、所述第四二极管阳极、所述第七开关管阳极、以及所述第二电容器一端，第四二极管阴极连接所述第六二极管阳极和所述第一电容器一端，第一电容器另一端连接第七开关管阴极和所述第五二极管阴极，并作为主电路输入负极端，第六二极管阴极连接所述第三电容器一端，并作为主电路输出正极端，第三电容器另一端连接第二电容器另一端和第五二极管阳极，并作为主电路输出负极端，第一电容器c1和第二电容器c2电容量相等，主电路中所有开关管为全控型三端电力电子开关器件；

3.根据权利要求1所述的一种直升压双馈开关磁阻电机功率变换器，双馈电路由隔离双向变换器、第八开关管、第九开关管、第十开关管、第十一开关管、第十二开关管、第七二极管、第八二极管、第九二极管、第十二极管、第十一二极管、第四电容器、第五电容器、第六电容器、第一电感、第二电感、第三电感、第四电感、以及蓄电池组成，其技术特征是，所述隔离双向变换器输入正极端作为双馈电路输入正极端，并连接主电路输出正极端，隔离双向变换器输入负极端作为双馈电路输入负极端，并连接主电路输出负极端，隔离双向变换器输出正极端连接所述第十开关管阳极、所述第七二极管阴极、所述第十二极管阴极、所述第四电容器一端、以及所述第二电感一端，第七二极管阳极连接所述第一电感一端，第二电感另一端连接所述第八开关管阳极和所述第八二极管阴极，第八开关管阴极连接第八二极管阳极、第十开关管阴极、所述第十一开关管阳极、第十二极管阳极、所述第十一二极管阴极、第四电容器另一端、所述第五电容器一端、所述第三电感一端、以及所述第四电感一端，第三电感另一端连接所述第九开关管阳极和所述第九二极管阴极，第四电感另一端连接所述第十二开关管一端和所述第六电容器一端，...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙冠群，
申请(专利权)人：中国计量大学现代科技学院，
类型：发明
国别省市：