[发明专利]一种变励无隔离四相开关磁阻发电机功率变换器及其调控方法

说明书

一种变励无隔离四相开关磁阻发电机功率变换器及其调控方法，其功率变换器由十一个电力电子开关管、四相绕组、九个二极管、两个电容器、两个电感组成，变换主电路两两组成两组，为了适应同时有两相绕组工作的工况，相隔的相绕组一组，发电输出电压与输入励磁电压解耦，各相绕组电流方向不一，但发电输出仍为直流电，所以省掉了整流器，变励磁电路通过对三个开关管的调控，可变励磁电压输出，并且励磁电流连续，整个功率变换器也没有隔离环节，并且主电路和变励磁电路共地，电能质量高，效率高，灵活性强，适用于各类动力驱动下的各类开关磁阻发电机系统领域应用。

技术领域

本发明涉及发电系统领域，具体涉及一种可变励磁并且质量高，没有隔离环节并且共地的四相绕组开关磁阻发电机及其调控方法。

背景技术

开关磁阻电机因其简单和坚固的结构，加之转子上无绕组散热方便，成本低，理应具有理想的应用价值，其中作为发电机应用也具有相当的前景，但是，该电机极度依赖于功率变换器，只能随着电力电子技术及其控制技术的发展而逐步进步。

根据开关磁阻电机工作原理，各相绕组中的电流方向与其运行无关，也就是说，作为电动机，不会因为改变相电流方向而改变转向，作为发电机，不会因为改变相电流方向而改变输出方向，而当前很少有实际利用到它本身的这个优点。

目前开关磁阻电机最广泛采用的功率变换器为不对称半桥结构，多年来以其适应性强等优点而广受研究采用，不过在发展中也逐步暴露出了越来越多的不足，目前新型功率变换器的设计研究较为热门，其中包括采用更少的功率器件以降低成本，但常常是功能多样性方面做了牺牲；另外，为了因应通过改变励磁电压调节功率变换器系统控制性能，也出现了一些变励磁的功率变换器，不过，大部分的变励磁电路输出的励磁电压较为可控、稳定，但励磁电流波动大，甚至出现断流，这点在开关磁阻发电机控制中非常不利，因为本质上各相绕组变励磁是变的励磁电流，励磁电流的稳定、连续、可控才是关键。

以变励磁为代表的新型功能的功率变换器的越来越多出现，功能的多样化，但往往带来一个问题，就是各个部分由于不能共地或隔离的需要，而不得不增加隔离装置，尤其以隔离变压器为主，其漏感等变换中产生不可忽视的损耗、发热，使得整个功率变换器效率变低。

发明内容

根据以上的背景技术，本发明就提出了一种可变励磁，励磁电流连续，相绕组电流方向不一，没有隔离环节但共地的四相8/6极开关磁阻发电机功率变换器及其调控方法，适用于发电领域应用。

本发明的技术方案为：