[发明专利]分瓣转子磁通切换双凸极直流发电机电容补偿电路

说明书

技术领域

 本发明涉及的分瓣转子磁通切换双凸极直流发电机的电容补偿电路结构，属于分瓣转子磁通切换双凸极直流发电机领域。

背景技术

永磁分瓣转子磁通切换双凸极直流发电机属于一种变磁阻电机，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，可靠性高，另外，还具有功率密度高等优点。电励磁分瓣转子磁通切换双凸极直流发电机以电励磁绕组取代永磁体，使得电机的励磁磁场可以调节。作发电机工作时，不需要转子位置传感器，且励磁绕组仅需要单管变换器进行供电，调节励磁绕组电流可调节输出电压，故障时可灭磁，具有可靠性高的特点。作电动机时，可以实现宽的调速性能。为了使电励磁分瓣转子磁通切换双凸极直流发电机的励磁电流更小，可以采用混合励磁的方案。不论是何种结构的分瓣转子磁通切换双凸极直流发电机都具有电枢电感大的特点，在采用简单整流电路时，相电动势与相电流的功率因数角大，功率因数低；使得采用简单二极管整流电路的分瓣转子磁通切换双凸极发电系统的功率密度过低。

发明内容

本发明的目的在于克服上述弊端提供一种提高双凸极发电机功率密度的电容补偿电路。本发明利用了电容对电感性电路功率因数的补偿作用，提出适合分瓣转子磁通切换双凸极直流发电机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。实现本发明的目的所采取的技术方案是：一种分瓣转子磁通切换双凸极直流发电机电容补偿电路, 其特征在于：电容补偿电路采用三角形或星形电容补偿电路，整流结构的电枢绕组都有一个公共点一中点0，对于三角形电容补偿电路的连接方式，是将各相电枢的出线端A、B、C两两之间分别跨接一个补偿电容C₁、C₂、C₃，于是形成C₁、C₂、C₃构成的三角形补偿电容的连接方式，对于星形电容补偿电路的连接方式，是将各相电枢的出线端A,B,C与补偿电容C_l、C₂、C₃的中点0₁之间分别跨接补偿电容C_l、C₂、C₃，于是形成C_l、C₂、C₃构成的星形电容补偿电路的连接方式；此外，所说的0与0₁也可以短接起来。发电机采用单相全桥整流发电方式时，由于各相绕组没有公共的中点，各相绕组LA、LB、LC分别有对应的一个补偿电容CA、CB、CC与其绕组相并联。

本发明包括的分瓣转子磁通切换双凸极直流发电机的电容补偿结构，是将补偿电容与分瓣转子磁通切换双凸极直流发电机的特定端子相连接，利用电容上流过容性电流，补偿由于分瓣转子磁通切换双凸极直流发电机电枢绕组存在电感而引起的感性电流。该电容补偿电路用于发电机时，在同样的励磁功率下，发电机的外特性硬，功率因数高，从而显著提高了分瓣转子磁通切换双凸极直流发电机的功率密度。同样一个分瓣转子磁通切换双凸极直流发电机在高速下运行时，需要的补偿电容容值小；低速运行时，需要的电容容值大。对于电角频率相同的分瓣转子磁通切换双凸极直流发电机采用同样的电容补偿电路结构时，在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。

    本发明可以应用于三相的电励磁分瓣转子磁通切换双凸极直流发电机、混合励磁分瓣转子磁通切换双凸极直流发电机以及永磁分瓣转子磁通切换双凸极直流发电机上，尤其适合于速度变化范围小或恒速运行的场合。

附图说明

图1是本发明电容补偿电路的三角形连接方式的示意图；

图2是本发明电容补偿电路的星形连接方式的示意图；

图3是本发明电容补偿电路在各电枢绕组分别接单相整流桥输出并联式的的发电方式下的补偿电路示意图；

图4是本发明电容补偿电路在各电枢绕组分别接单相整流桥输出串联式的的发电方式下的补偿电路示意图。