[发明专利]一种基于非零相位谐波削极磁场注入的低纹波直流融冰电源系统

权利要求书

1.一种基于非零相位谐波削极磁场注入的低纹波直流融冰电源系统，其特征在于,包括：依次连接的柴油发动机、永磁同步发电机、以及整流电路，柴油发动机拖动永磁同步发电机后经五相全桥整流电路后接融冰线路进行热力融冰；所述永磁同步发电机的转子采用基于非零相位谐波削极磁场注入的方式设计。

2.如权利要求1所述的基于非零相位谐波削极磁场注入的五相永磁同步发电机，其特征在于：根据负载特性及同步发电机参数决定所需注入气隙三次谐波磁场的幅值及相位，通过对转子永磁体形状进行削极，实现对电机输出端电压中三次谐波电压的增强与移相，使发电机输出特定的电压波形，以获得整流后直流纹波更小的电压。

3.如权利要求2所述的基于非零相位谐波削极磁场注入的五相永磁同步发电机，其特征在于：所需注入的最优气隙三次谐波磁场的幅值及相位根据电路参数通过仿真实验获得，通过使用非零相三次谐波正弦永磁体削极的方式实现三次谐波磁场幅值和相位的改变。

4.如权利要求1所述非零相位谐波削极磁场注入的低纹波直流融冰电源装置，其特征在于：所述永磁同步发电机的转子永磁体经过磨削切片加工并进行电镀处理，使得永磁体厚度沿空间位置角变化。

5.如权利要求4所述非零相位谐波削极磁场注入的低纹波直流融冰电源装置，其特征在于：所述永磁体厚度沿空间位置角变化，具体包括：在制造永磁体时，使永磁体厚度与预期获得的磁动势关于永磁体空间位置角的函数关系相同，使其产生特定的磁动势；永磁体厚度与空间位置角函数关系如下：

G_w(θ)＝Z₁sin(Pθ)+Z₃sin(3Pθ+ψ)

G_v(θ)＝G_e+G_w(θ)

其中，G_v(θ)是永磁体的总厚度；G_e为永磁体的边沿厚度；G_w(θ)为永磁体的可变厚度；Z₁与Z₃分别为磁场正弦基波与三次谐波的幅值；θ为空间位置角度；ψ为三次谐波初始相位；P为极对数。

6.如权利要求1所述的永磁同步发电机，其特征在于：所述永磁同步发电机的转子使用的相同牌号永磁体，保证永磁体剩磁基本一致。

7.如权利要求1所述非零相位谐波削极磁场注入的低纹波直流融冰电源装置，其特征在于：所述永磁同步发电机采用五相永磁同步发电机。

8.如权利要求1所述的基于非零相位谐波削极磁场注入的低纹波直流融冰电源系统，其特征在于：所述整流电路采用五相不控整流全桥。