[发明专利]一种实现快速励磁/退磁的开关磁阻发电机系统

摘要

本发明公开了一种实现快速励磁/退磁的开关磁阻发电机系统，包括开关磁阻电机本体、原动机、位置传感器、功率变换器、直流电源和控制器，所述功率变换器为四电平功率变换器。本发明由于采用四电平功率变换器，在励磁阶段，在角度位置控制方式下，相绕组的励磁电流得到增加，使磁场储能得到增加，从而增加整个发电系统的输出功率，使其容易达到额定功率；在电流斩波控制方式下，励磁时间将减少，可以实现快速励磁，使发电阶段的时间得到增加，电机的发电量增加，系统的输出功率得到增加；在发电阶段，当采用两个电压源时，可以实现快速退磁。

主权项

一种实现快速励磁/退磁的开关磁阻发电机系统，包括开关磁阻电机本体、原动机、位置传感器、功率变换器、直流电源和控制器；其特征在于：所述的功率变换器为四电平功率变换器，包括直流电源、开关磁阻发电机的各相绕组m，滤波电容Cdc，储能电容Cdc1，功率开关器件Q1以及与各相绕组相串联的功率开关器件QmH、功率开关器件QmL，功率二极管D1以及与各相绕组组成续流回路的功率二极管Dm2、功率二极管Dm3；滤波电容Cdc并联在直流母线端，并与储能电容Cdc1串联；所述的四电平功率变换器中的功率开关器件QmH和功率开关器件QmL直接与开关磁阻发电机的各相绕组相连接；功率开关器件QmH为上桥臂的功率开关器件，功率开关器件QmL为下桥臂的功率开关器件，开关磁阻发电机各绕组的上端分别接相对应的上桥臂的功率开关器件QmH的发射极，开关磁阻发电机各绕组的下端分别接相对应的下桥臂的功率开关器件QmL的集电极，上桥臂的功率开关器件QmH的集电极与储能电容Cdc1的正极相连接，下桥臂的功率开关器件QmL的发射极接直流电源的地；功率二极管D1、Dm2和Dm3为开关磁阻发电机各绕组的续流二极管，每相绕组分别用两个功率二极管进行续流，功率二极管Dm2的阳极与电源地相连接，其阴极接到电机绕组的上端和该绕组连接的上桥臂的功率开关器件QmH的发射极；功率二极管Dm3的阳极与电机绕组的下端和与该绕组连接的下桥臂的功率开关器件QmL的集电极相连接，其阴极与功率开关器件Q1的集电极和共用的功率二极管D1的阳极相连接；共用功率二极管D1的阴极与储能电容Cdc1的正极相连接；功率开关器件Q1的发射极与电源的正极和储能电容Cdc1的负极相连接，其集电极与功率二极管Dm3的阴极和共用的功率二极管D1的阳极相连接。