電勵磁雙凸極電機的單相橋整流發電電路的製作方法

2023-12-11 20:27:42

專利名稱：電勵磁雙凸極電機的單相橋整流發電電路的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種電機發電電路，尤其涉及一種電勵磁雙凸極電機的單相橋整流發 電電路，屬於電機的外電路。
背景技術：
電勵磁雙凸極發電機的定子和轉子均為雙凸極結構，發電時外接由二極體組成的 全橋電路，作為直流發電機使用。它具有結構簡單、造價便宜、不需要複雜的控制電路即可 實現調壓等諸多優點。對於電勵磁雙凸極電機來說，提高電機的可靠性一方面可以提高電機本體的容錯 性能，例如電勵磁雙凸極容錯電機，另一方面還可以通過改變外電路的拓撲結構來實現電 勵磁雙凸極發電機容錯。電勵磁雙凸極電機發電時，相繞組星型連接，並通過全橋電路整流輸出直流電。任 一時刻，三相繞組中感應正電勢最大的相繞組對應的二極體和感應負電勢最大的相繞組所 對應的二極體導通，兩個相繞組串聯對外供電。當某一相發生故障時如開路，負載輸出電壓 減小，電壓脈動增大。這種發電機形成的系統可靠性不高，一旦出現故障便影響了整個系統 的正常運行。特別是對於二極體短路這種故障，整個發電機供電基本為零。

發明內容
本發明針對現有技術的不足，提出一種容錯性高、帶載能力強的電勵磁雙凸極電 機的單相橋整流發電電路。該電路包括η個全橋整流電路，η為電機的相數，各個全橋整流電路的前橋臂兩個 二極體的串聯結點分別通過一個電感對應連接電機一相繞組的正端，各個全橋整流電路的 後橋臂兩個二極體的串聯結點分別連接電機相應相繞組的負端，將所有全橋整流電路的上 橋臂二極體的陰極連接起來作為本電路的輸出正極，將所有全橋整流電路的下橋臂二極體 的陽極連接起來作為本電路的輸出負極。本發明具有如下有益效果1、本發明換相時間比全橋式外電路的換相時間短，減小了電壓損失；2、本發明使得電機各相繞組的相電流自由流通，不受其它各相繞組的電流限制， 各相繞組之間相互獨立；3、本發明使得電勵磁雙凸極電機發生故障時的容錯性能大大提高；4、本發明使得發電機的外特性較硬，增強了帶載能力。5、當發生二極體短路故障時，本發明仍能使電機正常供電。


圖1為三相6/4結構電勵磁雙凸極電機的截面結構示意圖。圖2為本發明應用於三相6/4結構電勵磁雙凸極電機的實施例電路原理圖。
上述附圖中的標號名稱If+表示勵磁繞組的正端；If-表示勵磁繞組的負端；A+、 B+、C+分別表示A相、B相、C相繞組的正端；A-、B-、C-分別表示A相、B相、C相繞組的負 端；ea、eb、ec分別表示A相、B相、C相繞組的電勢；La、Lb、Lc分別表示A相、B相、C相繞組 的漏感；Utl表示負載電壓諷 D12均表示整流二極體。
具體實施例方式本發明電勵磁雙凸極電機單相橋整流發電電路的結構包括η個全橋整流電路，η 為電機的相數，各個全橋整流電路的前橋臂兩個二極體的串聯結點分別通過一個電感對應 連接電機一相繞組的正端，各個全橋整流電路的後橋臂兩個二極體的串聯結點分別連接電 機相應相繞組的負端，將所有全橋整流電路的上橋臂二極體的陰極連接起來作為本電路的 輸出正極，將所有全橋整流電路的下橋臂二極體的陽極連接起來作為本電路的輸出負極。下面以三相6/4結構電勵磁雙凸極電機為例來具體說明本發明的實施方式，本發 明應用於其他相數電勵磁雙凸極電機時的結構與之類似。三相6/4結構電勵磁雙凸極電機的截面結構如圖1所示。應用於該結構電機的 本發明電路原理結構如圖2所示，整流二極體D1 D4構成第一全橋整流電路，整流二極體 D5 D8構成第二全橋整流電路，整流二極體D9 D12構成第三全橋整流電路。當勵磁繞組 中通有勵磁電流時，各相繞組均隨著轉子的位置感應出相應的電勢。將A相繞組的正端通 過電感La (Α相繞組漏感)接在第一全橋整流電路前橋臂兩個二極體DpD2的串聯結點，將A 相繞組的負端接在第一全橋整流電路後橋臂兩個二極體D3、D4的串聯結點。B相、C相繞組 同理連接。將三個全橋整流電路的上橋臂二極體即D」 D3、D5、D7、D9、D11的陰極連接起來作 為本發明電路的輸出正極並連接負載的正極，將三個全橋整流電路的下橋臂二極體即D2、 D4、D6、D8、D10, D12的陽極連接起來作為本發明電路的輸出負極並連接負載的負極，給負載供 H1^ ο實施例涉及的三相6/4結構電勵磁雙凸極電機的相繞組磁鏈與轉子位置有關。定 義轉子凸極與A相定子凸極重合時為0度電角度，即圖1中所示位置。假設電機逆時針旋 轉，在0 120電角度範圍內，轉子凸極滑入B相定子極，B相磁鏈逐漸增加，根據電磁感應 定律，感應出負的電勢。由於B相所接的全橋整流電路的整流作用，使B相電壓反向變為正 向壓降為負載供電。同時，在該角度範圍內，轉子凸極滑出A相定子極，A相磁鏈逐漸下降， 根據電磁感應定律，感應出正的電勢，經過全橋整流電路提供給負載的仍然是同等大小的 正電壓。故此時有A、B兩相大小相等的電壓為負載供電，當某一相如A相發生故障時，另外 一相如B相仍能為負載提供電壓。本發明電路不光應用於電勵磁雙凸極電機，還可同理應用於永磁雙凸極電機和混 合勵磁雙凸極電機。
權利要求
一種電勵磁雙凸極電機的單相橋整流發電電路，其特徵在於包括n個全橋整流電路，n為電機的相數，各個全橋整流電路分別對應連接電機的一相繞組，將所有全橋整流電路的上橋臂二極體的陰極連接起來作為本發電電路的輸出正極，將所有全橋整流電路的下橋臂二極體的陽極連接起來作為本發電電路的輸出負極。
2.根據權利要求1所述的電勵磁雙凸極電機的單相橋整流發電電路，其特徵在於所 述各個全橋整流電路分別對應連接電機的一相繞組的連接方法為各個全橋整流電路的前橋臂兩個二極體的串聯結點分別通過一個電感對應連接電機 一相繞組的正端，各個全橋整流電路的後橋臂兩個二極體的串聯結點分別連接電機相應相 繞組的負端。
全文摘要
本發明公開了一種電勵磁雙凸極電機的單相橋整流發電電路，屬於電機的外電路。該電路包括n個全橋整流電路，n為電機的相數，各個全橋整流電路的前、後橋臂二極體的串聯結點分別對應連接電機一相繞組的正負兩端，將所有全橋整流電路的上橋臂二極體的陰極連接起來作為本電路的輸出正極，將所有全橋整流電路的下橋臂二極體的陽極連接起來作為本電路的輸出負極。本發明電路是把任一時刻電機相繞組感應的負電勢整流成大小相等的正電勢，各相繞組的相電流自由流通，換相時間短，提高了電機的容錯和帶載能力。
文檔編號H02P9/26GK101951218SQ20101028683
公開日2011年1月19日 申請日期2010年9月16日 優先權日2010年9月16日
發明者嚴仰光, 王嬌豔, 陳志輝 申請人:南京航空航天大學