[发明专利]一种双凸极直流励磁发电机起动发电控制器及其控制方法

权利要求书

1.一种双凸极直流励磁发电机起动发电控制器，其特征在于：包括IGBT驱动电路、二极管整流电路、励磁控制电路、转子定位传感器(19)和MCU(20)；所述二极管整流电路为六只二极管构成的全桥整流电路，所述IGBT驱动电路为六只IGBT构成的全桥驱动电路；IGBT驱动电路与二极管整流电路耦合，即六只IGBT分别与六只二极管并联；

所述转子定位传感器(19)与所述MCU(20)电连接，其用于采集转子(18)的位置信息；

所述励磁控制电路与所述MCU(20)电连接，其用于为发电机提供可调节的直流励磁电流；

所述MCU(20)还与六只IGBT电连接。

2.根据权利要求1所述的一种双凸极直流励磁发电机起动发电控制器，其特征在于：二极管整流电路中的二级管为IGBT模块的内置续流二极管、整流二极管、肖特基二极管和碳化硅二极管之中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的一种双凸极直流励磁发电机起动发电控制器，其特征在于：所述转子定位传感器(19)为旋转变压器、磁编码器和霍尔传感器中的任意一种。

4.一种双凸极直流励磁发电机起动发电控制器控制方法，其特征在于：如权利要求1-3任一所述的双凸极直流励磁发电机起动发电控制器，其MCU的控制方法如下：

发电机反拖启动发动机时，转子(18)的位置信息控制IGBT驱动电路进行换相开关，输出启动扭矩；发动机当前转速＞发动机启动转速，则反拖成功，转换为发电控制策略；

发电控制策略分IGBT主动整流发电或二极管整流发电；低转速发电工况，采用IGBT主动整流发电，此时二极管整流电路中的二级管为IGBT驱动电路提供续流；高转速发电工况，采用二极管整流发电，此时IGBT驱动电路全桥关断，二极管整流电路独立整流发电。

5.根据权利要求4所述的一种双凸极直流励磁发电机起动发电控制器控制方法，其特征在于：IGBT主动整流发电时，MCU控制励磁控制电路，使励磁电流保持恒定；通过MCU动态调节IGBT驱动电路中的脉宽调制PWM信号占空比和开关的换相角度，可动态调控直流发电的电流大小或功率大小。

6.根据权利要求4所述的一种双凸极直流励磁发电机起动发电控制器控制方法，其特征在于：二极管整流发电时，通过MCU控制励磁控制电路以动态调节直流励磁电流大小，可动态调控直流发电的电流大小或功率大小。

7.根据权利要求4所述的一种双凸极直流励磁发电机起动发电控制器控制方法，其特征在于：发电机转速＞额定发电转速70％时，为高转速发电工况，采用二极管整流发电控制策略；发电机转速≤额定发电转速70％时，为低转速发电工况，采用IGBT主动整流发电控制策略。

8.根据权利要求4所述的一种双凸极直流励磁发电机起动发电控制器控制方法，其特征在于：发电机反拖启动发动机时，MCU通过励磁控制电路控制励磁电流到最大允许电流。

9.根据权利要求8所述的一种双凸极直流励磁发电机起动发电控制器控制方法，其特征在于：MCU通过IGBT驱动电路分别控制保持三个全桥下管的导通，对三个全桥上管进行PWM斩波控制。

10.根据权利要求9所述的一种双凸极直流励磁发电机起动发电控制器控制方法，其特征在于：MCU(20)计算α电角控制进入转速，当发电机的转速高于α电角控制进入转速时，MCU将全桥上管的导通角度前移α电角度后，再分别控制保持三个全桥下管的导通，对三个全桥上管进行PWM斩波控制。