[发明专利]一种交直流复合励磁型电机发电系统

权利要求书

1.一种交直流复合励磁型电机发电系统，其特征在于，包括：交直流复合励磁型电机和发电机控制器，所述交直流复合励磁型电机包括：定子励磁磁阻电机和永磁电机；

定子励磁磁阻电机第一电枢绕组（4）的输出端与永磁电机第一电枢绕组（9）的输入端连接，永磁电机第一电枢绕组（9）的输出端与桥式不控整流电路的输入端连接，桥式不控整流电路输出端与主接触器连接，构成所述交直流复合励磁型电机发电系统主功率输出电路；

定子励磁磁阻电机直流励磁绕组（3）与励磁功率电路的输出端连接，并构成所述发电系统直流励磁电路，直流励磁电路的输入端通过励磁接触器与蓄电池连接；

定子励磁磁阻电机第二电枢绕组（5）的输出端通过交流接触器与永磁电机第二电枢绕组（10）反向连接，并构成所述发电系统交流励磁电路。

2.根据权利要求1所述的交直流复合励磁型电机发电系统，其特征在于，定子励磁磁阻电机定子铁心（1）上安装有三套绕组，包括：星型连接的定子励磁磁阻电机第一电枢绕组（4），星型连接的定子励磁磁阻电机第二电枢绕组（5），定子励磁磁阻电机直流励磁绕组（3）；永磁电机定子铁心（6）上安装有两套绕组，包括：开绕组结构的永磁电机第一电枢绕组（9），星型连接的永磁电机第二电枢绕组（10）。

3.根据权利要求1所述的交直流复合励磁型电机发电系统，其特征在于，所述发电机控制器包括：所述桥式不控整流电路、所述励磁功率电路、发电控制单元、电流传感器、电压传感器、励磁电流传感器、主接触器、励磁接触器和交流接触器；

其中，所述电流传感器用于检测桥式不控整流电路输出侧电流信号，电压传感器用于检测桥式不控整流电路输出侧电压信号；

励磁电流传感器用于检测励磁功率电路输出侧电流信号，其中，各个传感器检测得到的信号传输至发电控制单元；所述发电控制单元用于控制所述主接触器、所述交流接触器和所述励磁接触器，所述发电控制单元产生脉宽调制信号控制励磁功率电路。

4.根据权利要求1所述的交直流复合励磁型电机发电系统，其特征在于，外部蓄电池与直流励磁电路连接并为所述直流励磁电路提供励磁功率，所述交直流复合励磁型电机发电系统中的永磁电机向交流励磁电路提供励磁功率。

5.根据权利要求4所述的交直流复合励磁型电机发电系统，其特征在于，

永磁电机第二电枢绕组（10）作为交流励磁源绕组，向定子励磁磁阻电机第二电枢绕组（5）提供励磁功率；

定子励磁磁阻电机第二电枢绕组（5）作为交流励磁绕组，通过与定子励磁磁阻电机第一电枢绕组（4）的耦合作用，将励磁功率提供给所述发电系统主功率输出电路。

6.一种应用于权利要求1-5中任意一项所述的交直流复合励磁型电机发电系统的协调控制方法，其特征在于，该方法包括：

S1、接收到起动信号后闭合励磁接触器，发电控制单元读取电机转速，若所述电机转速在最低发电转速和最高发电转速之间，则所述发电控制单元进行发电控制；

S2、接收到加载信号后，闭合交流接触器；

S3、所述发电控制单元检测当前的发电输出电压是否在最小输出电压和最大输出电压之间，若是则闭合主接触器；

S4、所述发电控制单元接收到卸载信号后，依次断开主接触器和所述交流接触器，并检测是否接收到关机信号，若接收到所述关机信号，则断开所述励磁接触器。

7.根据权利要求6所述的协调控制方法，其特征在于，所述发电控制单元在发电控制程序的执行过程中，对直流励磁绕组的电流、发电输出端的电压和发电输出端的电流进行检测，并将检测得到信号输入所述发电控制单元。

8.根据权利要求7所述的协调控制方法，其特征在于，所述发电控制单元通过电压传感器H_udc，检测所述交直流复合励磁型电机发电系统的发电输出端的输出电压U_dc；

将输出电压U_dc与发电输出端的给定电压信号U_dcref进行比较后，经过输出电压调节环节得到直流励磁绕组电流给定信号i_fref；

通过励磁电流传感器H_if检测直流励磁绕组电流信号i_f，将i_f与直流励磁绕组电流给定信号i_fref比较后，经过励磁电流调节环节得到励磁功率电路开关管斩波控制的脉宽调制信号PWMT1~T2；

根据所述脉宽调制信号控制直流励磁绕组电流。