[发明专利]交流磁场控制多相飞轮脉冲发电机系统

权利要求书

1.交流磁场控制多相飞轮脉冲发电机系统，其特征在于，包括多相永磁同步电机、一号m相交流斩波单元、一号m相电抗器组、n相功率变换器、二号m相交流斩波单元、二号m相电抗器组、一号m相补偿电容器组、三号n相交流斩波单元、三号n相电抗器组、二号n相补偿电容器组和三号j相补偿电容器组，m≥3，n≥3，多相永磁同步电机包括定子和转子，转子带动惯性飞轮同轴旋转；定子包括定子铁心和定子绕组，定子绕组包括电动绕组、磁场控制绕组和发电绕组；电动绕组、磁场控制绕组和发电绕组集成到一个定子上，电动储能与发电释能共用一个转子，将飞轮与转子合二为一；

磁场控制绕组为m相交流绕组，其引出线与一号m相交流斩波单元的交流输入端相连；一号m相电抗器组星型联结，其各相引出线与一号m相交流斩波单元的交流输入端相连；电动绕组为n相交流绕组，其引出线与n相功率变换器的输出端相连；发电绕组为j相交流绕组，j≥3；

一号m相补偿电容器组每个电容器的一端与磁场控制绕组的一条引出线相连，另一端与二号m相交流斩波单元的一个交流输入端相连，二号m相电抗器组星型联结，二号m相电抗器组各相引出线与二号m相交流斩波单元的交流输入端相连；二号n相补偿电容器组每个电容器的一端与电动绕组的一条引出线相连，另一端与三号n相交流斩波单元的一个交流输入端相连，三号n相电抗器组星型联结，三号n相电抗器组各相引出线与三号n相交流斩波单元的交流输入端相连；三号j相补偿电容器组每个电容器的一端与发电绕组的一条引出线相连，三号j相补偿电容器组每个电容器的另一端与负载相连；

采用交流磁场控制方式，利用磁场控制绕组短路时的去磁效应以及接补偿电容器组时的增磁效应，通过调节磁场控制绕组中交流电流的大小和相位来改变主磁通大小，进而保持电动势与输出电压不变。

2.根据权利要求1所述交流磁场控制多相飞轮脉冲发电机系统，其特征在于，一号m相交流斩波单元、二号m相交流斩波单元和三号n相交流斩波单元结构相同，包括整流电路、斩波电路和缓冲电路；

斩波电路由1个开关管构成，整流电路由2x个二极管构成，x＝m或n；缓冲电路由1个二极管、1个电容和1个电阻构成；整流电路的2x个二极管中x个二极管共阴极连接，阴极作为整流电路的正极，另外x个二极管共阳极连接，阳极作为整流电路的负极；共阴极连接x个二极管的阳极分别与共阳极连接x个二极管的阴极连接，连接点作为一号x相交流斩波单元或二号x相交流斩波单元的x个交流输入端；斩波电路中开关管的集电极接整流电路的正极、发射极接整流电路的负极；缓冲电路中电容的一端接整流电路的负极，电容的另一端接二极管的阴极与电阻的一端，二极管的阳极与电阻的另一端接整流电路的正极。

3.根据权利要求1所述交流磁场控制多相飞轮脉冲发电机系统，其特征在于，一号m相交流斩波单元、二号m相交流斩波单元和三号n相交流斩波单元结构相同，包括斩波整流电路和缓冲电路；

斩波整流电路由2x个开关管构成，x＝m或n；缓冲电路由1个二极管、1个电容和1个电阻构成；斩波整流电路的2x个开关管中x个开关管共集电极连接，集电极作为斩波整流电路的正极，另外x个开关管共发射极连接，发射极作为斩波整流电路的负极；共集电极连接x个开关管的发射极分别与共发射极连接x个开关管的集电极连接，连接点作为一号x相交流斩波单元或二号x相交流斩波单元的x个交流输入端；缓冲电路中电容的一端接斩波整流电路的负极，电容的另一端接二极管的阴极与电阻的一端，二极管的阳极与电阻的另一端接斩波整流电路的正极。