[发明专利]一种用于宽转速范围运行的三相永磁发电机绕组切换装置

说明书

技术领域

 本发明属发电机设备技术领域，尤其涉及一种通过切换三相交流发电机的绕组来扩大永磁电机速度运行范围的三相交流发电机的绕组切换装置，是以包含车用发电机、风力发电机、航空发电机等变速恒频发电模式的行业领域为对象。

背景技术

在由永磁电机加逆变器组合成的一体化发电系统中，作为用于在恒速获得充分大的转矩，同时可实现变速区域的运转的方法，采用绕组切换方法。现有的绕组切换方法中以使用全都具有机械接点的开关进行切换为前提。采用带接点的开关切换。因此，切入接点的机构动作所需的时间是必要的。并且，考虑到接点寿命，在逆变器侧一旦断开电流之后，期望进行所谓的无电流开闭。如果将这些动作时间综合，则成为不能忽略不计(通常，数十毫秒)的无用时间。

发明内容

本发明的目的是鉴于上述问题而提出的一种用于宽转速范围运行的三相永磁发电机绕组切换装置。实现本发明的目的所采取的技术方案是：该绕组切换装置设有三相二极管电桥DB1及三相二极管电桥DB2，在三相二极管电桥DB1及三相二极管电桥DB2的直流输出侧分别连接二极管D7、D8及二极管D9、D10，二极管D7、D8及二极管D9、D10是用于防止倒流的二极管。二极管D7的阳极端与三相二极管电桥DB1的直流输出端及双极型晶体管SW1的集电极连接，二极管D8的阴极端与三相二极管电桥DB1的直流输出的负端及双极型晶体管SW1的发射极连接。二极管D9的阳极端与三相二极管电桥DB2的直流输出端及双极型晶体管SW2的集电极连接，二极管D10的阴极端与三相二极管电桥DB2的直流输出的负端及双极型晶体管SW2的发射极连接。双极型晶体管SW1、SW2是为了开闭三相二极管电桥DBl、二极管电桥DB2的直流输出侧而跨越直流输出侧各自连接的。SW1、SW2是双极型晶体管或IGBT那样的自身消弧型半导体开关元件。 

本发明具有可缩短绕组切换所需要的时间；通过在不使用具有机械可动部的开关的条件下，极力减少绕组切换用的半导体开关元件的使用，而实现小型和低成本化；因切换产生的能量被吸收到逆变器的平滑电容器，因而可供逆变器再利用；作为波及效果，与使用接点的切换方式相比，可在特别短的时间内进行绕组切换，因而可把对作为负荷的机械和装置的切换影响限制到极小。

附图说明

图1是本发明的电路结构图；

图2是本发明在三相永磁发电机上应用结构示意图。

图中，1、逆变器，2、发电机，3、绕组切换装置。

具体实施方式

结合附图对本发明进行说明。参照图1，该绕组切换装置3设有三相二极管电桥DB1及三相二极管电桥DB2，在三相二极管电桥DB1及三相二极管电桥DB2的直流输出侧分别连接二极管D7、D8及二极管D9、D10，二极管D7、D8及二极管D9、D10是用于防止倒流的二极管。二极管D7的阳极端与三相二极管电桥DB1的直流输出端及双极型晶体管SW1的集电极连接，二极管D8的阴极端与三相二极管电桥DB1的直流输出的负端及双极型晶体管SW1的发射极连接。二极管D9的阳极端与三相二极管电桥DB2的直流输出端及双极型晶体管SW2的集电极连接，二极管D10的阴极端与三相二极管电桥DB2的直流输出的负端及双极型晶体管SW2的发射极连接。双极型晶体管SW1、SW2是为了开闭三相二极管电桥DBl、二极管电桥DB2的直流输出侧而跨越直流输出侧各自连接的。SW1、SW2是双极型晶体管或IGBT那样的自身消弧型半导体开关元件。

本发明绕组切换装置的应用实例如下：