[发明专利]一种大功率永磁同步发电机电源系统及控制方法

权利要求书

1.一种航空低压直流用的大功率永磁同步发电机电源系统，其特征在于：包括永磁同步发电机、三相Boost全桥、控制电路、辅助电源、电流传感器、直流母线V_z、输出直流母线V_o以及DC/DC模块，所述永磁同步发电机的三相输出A、B和C经三相Boost全桥与直流母线V_z的正极和负极连接；所述DC/DC模块为多个且多个DC/DC模块为并联连接，直流母线V_z的正极和负极经多个DC/DC模块与输出直流母线V_o的正极和负极连接；所述辅助电源的输入正极和输入负极与分别与直流母线V_z的正极和负极连接，辅助电源的输出端与控制电路的供电输入端连接；所述电流传感器为三个，其功率端分别与永磁同步发电机的三相输出A、B和C连接，所述三个电流传感器的输出端与控制电路连接；所述永磁同步发电机的霍尔位置信号端与控制电路连接，所述控制电路输出的驱动信号端与三相Boost全桥连接；所述控制电路包括第一输出集电极开路比较器C_A、第二输出集电极开路比较器C_B、第三输出集电极开路比较器C_C以及一个非门，所述第一输出集电极开路比较器C_A、第二输出集电极开路比较器C_B以及第三输出集电极开路比较器C_C的同相输入端接入正电流阀值参考信号I_max；所述永磁同步发电机的A相电流信号i_A与第一输出集电极开路比较器C_A的反相输入端连接，永磁同步发电机的B相电流信号i_B与第二输出集电极开路比较器C_B的反相输入端连接，永磁同步发电机的C相电流信号i_C与第三输出集电极开路比较器C_C的反相输入端连接，第一输出集电极开路比较器C_A、第二输出集电极开路比较器C_B、第三输出集电极开路比较器C_C的供电电源V_cc经一个电阻与第一输出集电极开路比较器C_A、第二输出集电极开路比较器C_B、第三输出集电极开路比较器C_C的输出端以及非门的输入端连接，非门的输出端输出过流信号I_shut；所述控制电路包括电压环、比较器C、RS触发器、与门和选通器；所述电压环的同相输入端接入稳压参考值V_ref，电压环的反相输入端与直流母线V_z连接，电压环输出端与比较器C的同相输入端连接；比较器C的反相输入端输入一个三角波信号V_tri，输出端分别与RS触发器的输入端和与门的一输入端连接；过流信号Ishut接入RS触发器的输入端，RS触发器的输出端输出使能信号En至与门的另一输入端；与门输出信号端与选通器的输入端连接，永磁同步发电机的霍尔位置信号P_A、P_B和P_C与选通器的控制端连接，选通器输出端输出三路驱动信号G_A、G_B、G_C至三相Boost全桥；所述三相Boost全桥，包括A相桥臂、B相桥臂、C相桥臂和滤波电容C_dc，所述A相桥臂、B相桥臂与C相桥臂均由一个二极管与一个IGBT管组成；所述永磁同步发电机A端与A相桥臂上部二极管D_A的阳极和下部IGBT管Q_A的集电极连接，A相桥臂上部二极管D_A的阴极与直流母线V_z的正极连接，A相桥臂下部IGBT管Q_A的发射极E与直流母线V_z的负极连接；永磁同步发电机B端与B相桥臂上部二极管D_B的阳极和下部IGBT管Q_B的集电极连接，B相桥臂上部二极管D_B的阴极与直流母线V_z的正极连接，B相桥臂下部IGBT管Q_B的发射极E与直流母线V_z的负极连接；永磁同步发电机C端与C相桥臂上部二极管D_C的阳极和下部IGBT管Q_C的集电极C连接，C相桥臂上部二极管D_C的阴极与直流母线V_z的正极连接，C相桥臂下部IGBT管Q_C的发射极E与直流母线V_z的负极连接，滤波电容C_dc两端分别与直流母线V_z的正极和负极连接构成。