中点接电容双凸极直流发电机电路拓扑制造技术

一种中点接电容双凸极直流发电机电路拓扑，属于双凸极直流发电机领域；该整流发电拓扑特征在于所述双凸极电机各相电枢绕组做星形连接构成绕组中点，分裂电容支路由两个电容串联，两个电容的连接点与电机绕组中点连接，电机绕组未接中点端通过全桥电路整流，接滤波电容向负载供电；该整流发电拓扑可用作绕组做星型连接的二相、四相、五相等多相电机发电系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的双凸极直流发电机的电容补偿电路结构，属于特种电机发电领域。
技术介绍
双凸极电机属于变磁阻电机，其定子，转子均为凸极结构，由硅钢片叠制而成，结构简单，转子上没有绕组，电机可靠性高。双凸极电机多用于直流发电系统，其相绕组做星型连接后通过外电路整流输出直流电，目前主要的整流外电路为SRG和DSG2整流发电拓扑。由于双凸极电机都具有电枢电感大的特点，在不同性质负载条件下，采用整流电路会使得发电机电枢的相电流和相电压产生相移，降低了发电机的功率因数和功率密度。本专利技术利用电容对电感性电路功率因数的补偿作用，提出适用于双凸极发电机全桥整流拓扑的电容补偿电路结构，改善电机的功率因数，提高发电机的功率密度。
技术实现思路
本专利技术中点接电容双凸极直流发电机电路拓扑适用于双凸极电机全桥整流发电场合，由双凸极发电机、全桥不控整流电路和分裂电容支路组成。具体结构描述如下双凸极电机各相电枢绕组做星形连接构成绕组中点，分裂电容支路由两个电容串联，两个电容的连接点与电机绕组中点连接，电机绕组未接中点端通过全桥电路整流，接滤波电容向负载供电。与现有技术相比，本中点接电容双凸极直流发电机电路拓扑具有如下特点(1)该中点接电容双凸极直流发电机电路拓扑用于发电机时，在同样的励磁功率下，发电机的外特性硬，功率因数高，发电功率最大值增加，从而显著提高了双凸极发电机的功率密度。(2)由于分裂电容支路与整流拓扑并联，兼有补偿功能和滤波作用，可有效减小滤波电容容量。(3)该拓扑适用于三相、四相及多相的电励磁双凸极直流发电机、混合励磁双凸极直流发电机以及永磁双凸极直流发电机中，尤其适合于速度变化范围小或恒速运行的场I=I O附图说明图1 采用全桥发电方式的三相双凸极直流发电机的中点接电容式发电拓扑的示意图。La、Lb、Lc分别代表双凸极发电机A、B、C相的电枢绕组电感；点0为绕组星型连接构成的中点；Dp D2, D3、D4、D5、D6构成全桥不控整流电路；Z。为负载；Q、C2为分裂电容支路的电容；C3为整流电容。。图2 传统的三相双凸极直流发电机全桥整流发电拓扑示意图。La、Lb、Lc分别代表双凸极发电机A、B、C相的电枢绕组电感；点0为绕组星型连接构成的中点^dyD3Jp D5、D6构成全桥不控整流电路；Z。为负载；C为整流电容。具体实施例方式中点接电容双凸极直流发电机电路拓扑的特征在于双凸极电机各相电枢绕组做星形连接构成绕组中点0点，分裂电容支路由两个电容Cp C2串联，两个电容的连接点与电机绕组中点连接，电机绕组未接中点端通过全桥电路整流，接滤波电容向负载Z。供电。电路接法如图1所示。不同于传统的三相双凸极直流发电机全桥整流发电拓扑(如图2)，本专利技术利用分裂电容上流过容性电流，补偿由于双凸极发电机电枢绕组存在电感而引起的感性电流。分裂电容支路作用于发电机时，在同样的励磁功率下，发电机的外特性硬，功率因数高，从而显著提高了双凸极发电机的功率密度。对于同一结构参数的双凸极发电机，为了达到最佳的补偿效果，使其拥有最高的功率因数，可通过调配分裂电容支路上两个电容的容值，以获得最大的发电机功率密度。由于双凸极发电机的相电感随转子电角度变化而变化，所以在电容取值时应以相绕组电感平均值的大小作为电容取值的依据，相绕组电感平均值较大时选用的补偿电容容值小；相绕组电感平均值较小时，需要的电容容值大；在高速下运行时， 需要的补偿电容容值小；低速运行时，需要的电容容值大。同时由于分裂电容支路与整流拓扑并联，兼有补偿功能和滤波作用，可有效减小滤波电容容量。中点接电容双凸极直流发电机电路拓扑的优点(1)该中点接电容双凸极直流发电机电路拓扑用于发电机时，在同样的励磁功率下，发电机的外特性硬，功率因数高，发电功率最大值增加，从而显著提高了双凸极发电机的功率密度。(2)由于分裂电容支路与整流拓扑并联，兼有补偿功能和滤波作用，可有效减小滤波电容容量。(3)该拓扑适用于三相、四相及多相的电励磁双凸极直流发电机、混合励磁双凸极直流发电机以及永磁双凸极直流发电机中，尤其适合于速度变化范围小或恒速运行的场I=I O权利要求1.一种中点接电容双凸极直流发电机电路拓扑，特征在于所述双凸极电机各相电枢绕组做星形连接构成绕组中点，分裂电容支路由两个电容串联，两个电容的连接点与电机绕组中点连接，电机绕组未接中点端通过全桥电路整流后接滤波电容向负载供电。2.一种中点接电容双凸极直流发电机电路拓扑，其特征在于，该整流发电拓扑可用作绕组做星型连接的二相、四相、五相等多相电机发电系统。全文摘要一种中点接电容双凸极直流发电机电路拓扑，属于双凸极直流发电机领域；该整流发电拓扑特征在于所述双凸极电机各相电枢绕组做星形连接构成绕组中点，分裂电容支路由两个电容串联，两个电容的连接点与电机绕组中点连接，电机绕组未接中点端通过全桥电路整流，接滤波电容向负载供电；该整流发电拓扑可用作绕组做星型连接的二相、四相、五相等多相电机发电系统。文档编号H02K11/00GK102497059SQ20111037737公开日2012年6月13日 申请日期2011年11月24日 优先权日2011年11月24日专利技术者严仰光, 段晴晴, 毛志鑫, 陈冉, 陈志辉 申请人:南京航空航天大学本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志辉，陈冉，段晴晴，毛志鑫，严仰光，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：