[发明专利]一种调速同步电机机组

权利要求书

1.一种调速同步电机机组，包括同步电机和控制器，同步电机包括转子和定子，定子线圈连接电网以向电网发送有功功率、无功功率或从电网输入有功功率，所述控制器输出励磁电压连接转子线圈形成励磁电流，励磁电流用于产生磁场，控制器的电源输入接电网；其特征在于：所述同步电机为双绕组励磁电机，包括两个在空间上呈α电角度布置的转子线圈；所述控制器输出的两路交流励磁电压分别接两个转子线圈中的一个，形成两个励磁交流励磁电流；所述控制器的一个反馈输入接电机的机械转速Ω_m，另一个反馈输入连接电网电压并测量电网角频率ω_s，第三个反馈输入为所述同步电机的机端电压，所述控制器一路输出控制两个交流励磁电压的角频率ω_f达到ω_f＝ω_s-p·Ω_m和电流相位差等于(π-α)，另一路输出控制所述励磁电压的有效值使得机端电压趋于给定机端电压。其中，p为电机的极对数，p＝1，2，3，...。

2.根据权利要求1的同步电机组，其特征在于，所述的两个转子线圈的匝数W_D、W_Q和所述控制器的两个输出交流电流有效值I_fD、I_fQ之积相等W_D·I_fD＝W_Q·I_fQ；所述转子和定子的铁芯360°均匀。

3.根据权利要求1的同步电机组，其特征在于，所述α为90°。

4.根据权利要求1的同步电机组，其特征在于，所述控制器(2)包括：控制器(25)、整流器(26A)、滤波器(27)和逆变器(28A)；所述整流器(26A)的电源输入连接电网、输出经所述滤波器(27)后接所述逆变器(28A)的电源输入；所述逆变器(28A)输出励磁电压(和)作为所述控制器(2)的交流励磁电压输出；所述控制器(25)的一个输入接电网并测量电网的频率ω_s，另一个输入接电机(1)的机械转速Ω_m，还有两个输入分别接所述控制器的电流输出I_fD或I_fQ并测量它们的角差β，最后一个输入接所述电机(1)的机端电压，所述控制器(25)的一路输出接逆变器(28A)的受控输入控制输出频率ω_F使得ω_f＝ω_s-p·Ω_m和β＝(π-α)，另一路输出接所述整流器(26A)的受控输入控制输出使得机端电压与给定机端电压趋于一致。

5.根据权利要求1的同步电机组，其特征在于，所述控制器(2)包括：控制器(29)、不可控整流器(26B)、滤波器(27)和逆变器(28B)；所述不可控整流器(26B)的电源输入连接电网、输出经所述滤波器(27)后接所述逆变器(28B)的电源输入；所述逆变器(28B)输出励磁电压(和)作为所述控制器(2)的交流励磁电压输出；所述控制器(29)的一个输入接电网并测量电网的频率ω_s，另一个输入接电机(1)的机械转速Ω_m，还有两个输入分别接所述控制器的电流输出I_fD或I_fQ并测量它们的角差β，最后一个输入接所述电机(1)的机端电压，所述控制器29的输出控制频率ω_f使得ω_f＝ω_s-p·Ω_m和β＝(π-α)，且控制输出脉冲宽度使得机端电压与给定机端电压趋于一致。

6.根据权利要求4或5的同步电机组，其特征在于，控制器(25)或控制器(29)是多入多出(MIMO)结构。