[发明专利]一种永磁同步发电机的整流电路

说明书

技术领域

本发明属于整流电路，涉及一种永磁同步发电机的整流电路，用于提高永磁同步发电机的整流输出。

背景技术

永磁同步发电机以其优越的性能获得了迅速发展，对于永磁同步发电机来讲，更高的电压输出还是一个很大的难点。其主要原因是：发电机经常会受到体积、重量以及环境的限制，在这些实际因素的制约下提高发电机的整流输出电压是很有难度的。

针对这一问题，目前的主要做法有：更换较高矫顽力的磁钢，增加电机的轴向长度，增加绕组匝数，提高电机转速等等，然而实际生活中，采取以上措施不但会大幅度的增加电机成本，还有可能增加整个系统的复杂程度。

考虑到永磁同步发电机通常采用三相整流桥来进行整流输出，这样在整流过程中浪费掉了由于自然换相角的存在而丢失的低于自然换相点的电压，导致输出电压不够高。为了解决这一问题，得到更高的电压输出：将发电机所产生的电压看成3个独立的电源分别整流，再将其串联在一起对外电路供电，这样就能完全利用到由于自然换相角的存在而丢失的低于自然换相点的电压，从而得到更高的电压输出。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种永磁同步发电机的整流电路，克服上述三相整流电路中存在的问题。

技术方案

一种永磁同步发电机的整流电路，其特征在于包括十二个二极管构成三个全桥整流电路；发电机三相绕组的三相绕组无中线，在每相输出端设有4个二极管组成的单相全桥整流电路，三个单相全桥整流电路串联后输出；所述发电机三相绕组的信号为互差120°电角度的A、B、C三相电压。

所述的十二个二极管必须有相同的开关特性。

有益效果

本发明提出的一种永磁同步发电机的整流电路，将发电机的三相电压分别看成独立的电源经过全桥整流，将三个整流桥串联对外电路供电。发电机三相电压分别经过全桥整流之后，串联在一起对外电路供电，充分利用到了三相全桥电路中由于自然换相点的存在而浪费掉的低于自然换相点的电压，使得整流之后输出电压高于传统三相桥式整流电路。

本发明的有益效果是：在永磁同步发电机整流过程中，通过3个单独的全桥整流电路分别对发电机三相电压整流，整流之后在串联在一起对外电路供电。这样，完全利用到了在传统三相整流桥式电路中由于自然换相点的存在而浪费掉的低于自然换相点的电压，从而在其他条件不变的情况下，提高发电机整流后的输出电压，降低能量损耗。

附图说明

图1是本发明所述的整流电路示意图

图2是传统的三相桥式整流电路

图3是探究B、C两相全桥整流电路之间相互影响关系示意图

图4是C相电压全桥整流输出电压波形示意图

图5是B、C两相电压全桥整流之后串联输出电压波形示意图

图6是A、B、C三相电压全桥整流之后串联输出电压波形示意图

图7是发电机三相电压分别全桥整流之后串联输出与传统三相桥式整流结果对比

具体实施方式

现结合实施例、附图对本发明作进一步描述：

本发明实施例是将电机的三相电压看成3个独立的电源分别经过全桥整流，再将其串联在一起对外电路供电，这样就能完全利用到由于自然换相角的存在而丢失的低于自然换相点的电压，从而得到更高的直流电压输出。

本发明的实施例一，如图1所示，由十二个不可控整流管构成的三个单相全桥整流电路。

被整流的信号是由发电机产生的，并且互差120°电角度的A、B、C三相电压。选择十二个有相同的开关特性的二极管；发电机三相绕组不能有中线，三相绕组必须单独分开；在每相输出端设有4个二极管组成的单相全桥整流电路，三个单相全桥整流电路串联后输出；将发电机的三相电压分别看成独立的电源经过全桥整流，将三个整流桥串联对外电路供电。

本发明的工作原理，首先分析每个单相整流桥之间是否相互影响。假定C相正常工作，分析C相管子正常运行时对B相桥式的影响。如图3所示，对于C相整流桥来说，不论是D1、D4导通，还是D2、D3导通，其结果是不影响D7、D8管子的正常工作状态(对于任意时刻，由于D7、D8的公共端阳极是同一电压，故其导通状态是由其阴极电位决定的，阴极电位低的管子先导通，另一个关断)；同理可知，C相整流桥也不会影响D5、D6管的工作状态(共阴极)。这就意味着三个全桥整流电路串联时，每个全桥整流电路之间是不会相互影响的。

当C相全桥整流电路正常工作时，p点电位为C相电压全波整流结果如图4所示。