CN103609015A - 包括具有开关元件的励磁电路的同步机 - Google Patents

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Abstract

一种他励同步机(1b1k)，具有在转子侧的励磁电路，包括励磁绕组(3)和用于励磁绕组(3)的电源，以及用于将电源连接到励磁绕组(3)的开关元件(8a，8e)。进一步地，同步机(1b1k)包括第一定子侧初级绕组(5a5f)和第一转子侧次级绕组(6a6f)。此外，同步机(1b1k)可包括a)连接到开关元件(8a，8e)的控制元件(9a，9e)的该第一转子侧次级绕组(6d)的抽头，或者b)第二转子侧次级绕组(14d)，其耦合到该第一定子侧初级绕组(5a5f)，并连接到开关元件(8a，8e)的控制元件(9a，9e)。

Description

包括具有开关元件的励磁电路的同步机
本申请要求于2011年3月11日提交的在先美国临时申请no.61／451,988的优先权，并且作为其非临时申请；本申请还要求于2011年3月11日提交的欧洲申请no.EP11157883的优先权；欧洲申请no.EP11157883和美国申请no.61／451,988的整体在此通过引用各自全部被明确地并入本文，为了所有的意图和目的，等同在此全文阐明。
本发明涉及一种他励同步机，具有在转子侧的励磁电路，包括励磁绕组，用于励磁绕组的电源，用于将电源连接到励磁绕组的开关元件，第一定子侧初级绕组和第一转子侧次级绕组，其耦合到该第一定子侧初级绕组，并且至少部分地形成转子电路的电源。
同步机久已为公众所知，其作为电动机和发电机而被用于多种应用。最重要的是，它们被用作所谓的“无刷直流电机”，用于各种驱动器，例如用于电动车。此处，在逆变器的帮助下从直流电流产生定子的旋转磁场。进一步地，同步机可以分为永久励磁同步机和他励同步机。永久励磁的转子磁场由永久磁体产生，而他励的转子磁场由转子侧的励磁绕组(直流电流流动在其中)产生。
为此，他励同步机经常包括与转子绕组一起旋转的整流器，其通过滑环或通过旋转变压器被供给交流电流，并将该交流电流转换成直流电流给转子绕组。如果励磁绕组以这种方式被磁化，则转子与施加到定子上的旋转磁场同步地一起旋转。
在同步机的启动期间除了已知的容易“失步”(在极角90°负载转矩超过停转力矩)的问题，还存在实现快速转子退磁的问题，快速转子退磁有利于同步机的快速关闭操作或快速响应调节。另外，在一段较长的时间段内感应流入定子的电流，直到转子磁场主动衰减，这样将对连接的设备造成损害。
特别地，电动车的同步机也可以被用作“电气离合器”，从而避免了机械式离合器的需要。此处转子磁场被关闭，并且同步机可以运行自如。这种耦合操作应快速完成，从而使能驱动转矩，例如在紧急情况下，可以从电动车的驱动轮被快速移除。
为了解决该问题，例如参考现有技术WO1993／020614A1，其披露了通过旋转阻抗实现同步机的转子退磁，旋转阻抗在正常运行中通过一个晶闸管被短路。晶闸管的激活通过滑环来实现。
该解决方案的问题是，由于在电刷和滑环间的相对运动，前者可以很迅速地举起后者，从而导致激活晶闸管中的错误，特别是当电刷和滑环二者都被弄脏或磨损时。当使用一旦点火就保持导通的晶闸管时这种情况是可接受的，但是当应用其它快速反应开关元件时是不可接受的。为了临界安全应用、例如为了电动车的驱动，同样需要可靠的解决方案。
无刷发电机的转子的退磁的另一例来自US2006／0181249A1。该解决方案的问题是方案复杂，并且一直运行在次级绕组的满额电压。此外，退磁所需时间太长。
此外，JP58-036198披露了一种方案，用于在负载被中断后通过插入与发电机的励磁回路串联的电阻，以抑制切断负载时发电机的电压上升。由于这个原因，一个电阻和开关的并联电路被插入同步发电机的励磁回路中，其中开关是常闭合的。当负载被中断从而使得母线电压降低时，电压降检测器被操作来打开该开关。因此，电阻被串联连接到励磁线圈。通过这种方式，当中断负载时的电压上升可以被抑制。
最后，US2009／153105A1披露了一种发电机，包括：发电机定子，包括传递输出电压的主次级绕组；至少一个辅助绕组；以及励磁机励磁绕组，由该(些)辅助绕组供电；调节器，用于调节发电机的输出电压；以及发电机转子，包括励磁机次级绕组；旋转磁场绕组，由该励磁机次级绕组供电；以及控制电路，用于控制到旋转磁场绕组的电源，并配置成：通过响应于来自电压调节器的控制信号控制到旋转磁场绕组的电源，从而维持来自发电机的输出电压幅值在预定水平，该(些)辅助绕组产生电压，因为它们被暴露于由旋转的旋转磁场绕组产生的变化的磁场中。来自电压调节器的信号通过专用变压器被从定子侧传输到转子侧。
然而，由US2009／153105A1提出的方案相对复杂。从而使得这样的发电机价格昂贵，同时由于复杂的方案，其故障的风险比较高。
本发明提出一种改进的同步机以满足需求。更特别地，该需求为确保转子的安全快速退磁，同时不需太多额外的技术努力。
根据本发明，该需求通过在本发明中提到的这样一种同步机来满足，该同步机包括：
a)连接到开关元件的控制元件的第一转子侧次级绕组的抽头，或者
b)第二转子侧次级绕组，其耦合到第一定子侧初级绕组，并连接到开关元件的控制元件。
一方面，用于开关元件的控制信号不再被电刷和滑环之间的误接触所影响。开关元件因此可在任意时刻被可靠地激活，因此使得转子能够在任意时刻被可靠地退磁。另一方面，该方案仅需要很少数目的附加部分，因为第一定子侧初级绕组被用作转子电路的电源，并用于给开关元件的控制元件供电(a和b的情况下)。此外，第一转子侧次级绕组也可被用作转子电路的电源，以及用于给开关元件的控制元件供电(情况a)。从而，第一定子侧初级绕组和第一转子侧次级绕组二者都提供双倍的益处。
以下优点由上面的方案所提供：
-转子能够以一种无接触的方式被提供电能。
-在情形a)中，第一旋转变压器并不仅仅被用来给转子侧励磁绕组供电，还用来激活开关元件，结果第一旋转变压器实现了双重目的。
-在情形b)中，第一旋转变压器(包括第一定子侧初级绕组和第一转子侧次级绕组)可被优选地设计为影响励磁绕组的供电，而第二旋转变压器(包括第一定子侧初级绕组和第二转子侧次级绕组)可被优选地设计为影响开关元件的激活。因此旋转变压器可被以一种更简单的和因此经济有效的方式而构造。通过以不同方式设计两个次级绕组，可以进行优化调整，以适应其目的。
尽管本发明特别适宜于电动车的同步机，但是本发明当然也适用于用于其它目的的同步机，特别也适用于陆用设备。
本发明的优选实施方式和进一步的改进由从属权利要求和说明书当结合附图阅读时实现，或由此披露。
特别有利的是，在情形b)中第一和第二次级绕组被布置在一个公共铁芯上，从而进一步简化旋转变压器的构造，并使其甚至更加经济有效。
还特别有利的是，他励同步机包括一个电容和／或一个电感，电感被布置在转子侧上的第一次级绕组或转子侧上的第二次级绕组与开关元件的控制元件之间，并与这些元件以这样一种方式连接，即开关元件在公共的初级绕组上的电压切断后、例如在几毫秒之后而被延迟打开。如果有不希望出现的励磁电压的短期的降落、或脉冲励磁电压的电压间断时，通过这种方式能够防止开关元件被激活。这种电压间断由例如转子侧的桥式整流器或者甚至更多的是由转子侧的单向整流器引起，特别是与定子侧的逆变器一起使用。在这方面，提及的电容和／或电感为低通特性。特别是电容量／电感量可以为额定值，以使得由定子侧的逆变器和／或转子侧的整流器引起的电压间断可以(仅仅)被桥接。
有利的是，开关元件由场效应晶体管的漏极-源极通道形成，并且控制元件由所述晶体管的栅电极形成。场效应晶体管具有低导通电阻和高关断电阻。从而，在同步机正常工作状态下的功率耗散非常低。
在本文中，特别有利的是，所述电容／电感被布置在所述晶体管的栅极和漏极之间或栅极和源极之间。场效应晶体管仅需要非常低的栅电流，而开关元件可在通过仅仅使用小电容切断公共的初级绕组上的电压后而被延迟打开。
还特别有利的是，所述场效应晶体管适合于在场效应晶体管关断后通过其雪崩效应消耗储存在励磁绕组中的电感能量。具有这种不同因此储存在励磁绕组中的能量被直接转化成场效应晶体管中的热量。具有至少部分电阻特性的并联连接到晶体管的元件(例如电阻、压敏电阻、齐纳二极管)因此可被省略，导致转子电路结构非常简单。
此外，有利的是，开关元件由绝缘栅双极晶体管的发射极-集电极通道形成，控制元件由所述晶体管的栅极形成，并且所述电容／电感被布置在所述栅极和发射极之间或栅极和集电极之间。通过结合绝缘栅场效应晶体管用于控制输入以及双极功率晶体管作为开关，绝缘栅双极晶体管结合场效应晶体管的简单栅极驱动特性与双极晶体管的高电流和低饱和电压性能。从而，在同步机正常工作状态下的功率耗散与普通场效应晶体管相比甚至更低。
还有利的是，他励同步机包括一个光电耦合器，其具有在定子侧的光源和转子侧的光敏元件，其中发光元件被连接到开关元件的控制元件。这提供了进一步的完美的可能性，即通过无接触方式从静止的定子到运动的转子传输控制信号。
有利的是，光电耦合器被布置在同步机的旋转轴的区域内。通过这种方式定子侧的光源和转子侧的光敏元件一直位于彼此相对的位置，即使当转子旋转时。这确保了光电耦合器一直可靠地运行。
此外，还有利的是，如果他励同步机包括一个用于储存电能的元件，该元件能够激活开关元件，即使转子电路没有被供电。这一措施防止了开关元件被切断得太早，假使由于转子电路中的整流器，励磁电压短时间降落或脉动。能量储存元件还可以是电感、电容(特别是所谓的“超级电容”)和／或蓄电池。对比上述的变形中开关元件延迟触发，在此主动激活开关元件整个周期是可能的，在整个周期期间能量储存元件使得电能是可利用的。
还有利的是，具有至少部分电阻特性的元件被布置得并联连接到开关元件。例如可提供(线性)电阻器，压敏电阻(也称作VDR-压敏电阻)或者甚至齐纳二极管并联到开关元件，以将储存在励磁绕组中的电感能量转换为热能。
本发明的上面的实施方式和进一步的改进可被以各种方式组合。
本发明将参考在示意性的附图中示出的实施例而被详细阐述，其中
图1示出了根据现有技术的同步机的示意性图示；
图2示出了根据本发明的具有用于激活开关元件的第二旋转变压器的同步机的第一示意性图示；
图3示出了根据本发明的具有用于激活开关元件的光电耦合器的同步机的第二示意性图示；
图4示出了结合了旋转变压器的同步机的进一步的变形；
图5示出了图4的同步机，但是使用场效应晶体管作为开关元件；
图6示出了根据本发明的具有包括仅一个初级绕组和一个次级绕组的旋转变压器的同步机的变形；
图7示出了根据本发明的如图6中的同步机，但是开关元件的激活不同；
图8示出了同步机，其中第一转子侧次级绕组的抽头被连接到开关元件的控制元件；
图9示出了与图6相似的装置，但是使用电感而非电容器来控制开关元件；
图10示出了与图9相似的装置，但是使用IGBT而非FET作为开关元件，以及
图11示出了与图7相似的装置，但是第一转子侧次级绕组的极性不同。
在附图中相同的和相似的元件使用相同的附图标记标识，并且只要没有被特别地定义，具有类似功能的元件和特征也被标识为相同的附图标记，但是索引不同。阅读者将理解，说明书中的术语“连接”或“耦合”以及相关术语是用于可操作意义上的，并不必限制为直接连接或耦合。
图1示意性地描述了根据现有技术的他励同步机1a。同步机1a包括定子2，(转子侧)励磁绕组3，第一旋转变压器4a，其具有一个第一定子侧初级绕组5a和三个第一转子侧次级绕组6a，以及连接到三个第一转子侧次级绕组6a的整流器7a。转子电路包括励磁绕组3和整流器7a，并进一步具有布置在其中的开关元件8a，其被提供用于断开转子电路。在本例中开关元件8a由控制线圈9a激活，并与其形成一个继电器。控制线圈9a的连接导致固定定子侧通过滑环10连接。最后电阻11并联连接到开关元件8。
根据现有技术的同步机1a的功能如下：
当交流电压被施加到第一定子侧初级绕组5a时，在第一转子侧次级绕组6a中感应出交流电压，该电压在整流器7a的作用下被转换成直流电压。如果开关元件8a被闭合，在励磁绕组3中流过的电流因此导致在其中的转子磁场。旋转变压器4a和整流器7a因此形成转子电路／励磁绕组3的电源。当交流电流被施加到定子2时，在定子2中形成的旋转磁场以已知方式在转子上形成旋转转矩。
当同步机1a被关闭时为了消除旋转磁场，在定子侧的开关元件8a可以通过滑环10被激活，并且根据需要被打开，例如，当同步机1a被关闭时允许转子电流并且因此转子磁场通过电阻11快速衰减。
图2示出了根据本发明的同步机1b，其代替滑环10，包括一个具有第二定子侧初级绕组13a和第二转子侧次级绕组14a的第二旋转变压器12a，第二转子侧次级绕组14a连接到开关元件8a的控制元件9a。以这种方式，开关元件8a可被以一种无接触方式有利地激活。这具有这样的效果，即，有效地避免由于在滑环10和电刷(图1)之间的接触不良带来的开关元件8a的任何“抖动”，特别是如果装置被污染或磨损。因此在任意给定时间安全激活开关元件8a成为可能。
进一步地，代替电阻11，具有至少部分电阻特性的另一元件可被布置，以将储存在励磁绕组3中的电感能量转换为热能，例如压敏电阻或齐纳二极管，作为电阻性负载11。
图3示出了根据本发明的交流同步机1c，其中提供光电耦合器15代替第二旋转变压器12a。这可被用于连接与转子一起旋转的电压源16到控制线圈9a，从而以这种方式激活开关元件8a。电压源16可以例如是也从转子电路的电源供电的电容器或蓄能器。该用于储存电能的元件允许开关元件8a的该(至少短期)激活，即使没有能量提供到转子电路。可选的开关元件8a可以通过光电耦合器15，即，通过其光电晶体管直接地形成。例如，固态继电器可以被用于该目的，其被光激活。
有利的是，光电耦合器15被布置在同步机1c的旋转轴的区域内，从而使得光电耦合器15的光源和光电管一直位于彼此相对的位置，即使当转子旋转时。
图4示出了根据本发明(定子绕组未示出)的同步机的进一步变形1d。同步机1d包括定子侧(直流)电压源17，其通过逆变器18为第一定子侧初级绕组5d提供电能。这通过第一转子侧次级绕组6d和整流二极管与续流二极管的组合7d被传输到励磁绕组3(作为理想电感和理想欧姆电阻的替代电路图示于此处)。以与上面同样的方式，转子电路布置包括与电阻11并联连接的开关元件8a。当然，代替逆变器18，可使用任何其它逆变器设计。
进一步地，同步机1d包括与转子一起旋转的控制电路，该电路包括第二转子侧次级绕组14d，二极管19，电阻20和电容器21，另一电阻22，以及控制线圈9a。在此例中，第一旋转变压器和第二旋转变压器包括公共初级绕组5d。有利的是，第一和第二次级绕组6d，14d被布置在一个公共铁芯上。
同步机1d的功能如下：
只要第一定子侧初级绕组5d被提供能量，在第二转子侧次级绕组14d中感应出交流电压，在该交流电压的作用下，电容器21通过二极管19和电阻20而被充电。电阻20有助于限制充电电流。因此存在于控制线圈9a上的电压保持开关元件8a闭合。此时，如果同步机1d被关闭，并且第一定子侧初级绕组5d不再被提供能量，电容器21通过控制线圈9a和电阻22而被放电，导致开关元件8a在转子电流供应被切断后延迟(例如几毫秒)打开，因此导致转子励磁迅速衰减。
同步机1d因此包括电容器21，该电容器21被配置在第二转子侧次级绕组14d和开关元件8a的控制元件9a之间，并被以这样一种方式与之连接，使得在公共初级绕组5d上的电压被移除后，开关元件8a被延迟打开。
有利的是，这防止了开关元件8a因为励磁电压的不希望的短期压降或脉动励磁电压的电压间断而被激活，例如可能由逆变器18和组合7d的整流二极管引起。特别是，电容器21和电阻22可以以上述电压间断被桥接的方式而被设计。
在图5中根据本发明的同步机的一个进一步的变形1e被示出，其中该变形类似于图4中示出的同步机1d。然而，代替由开关元件8a和控制元件9a形成的继电器，一个场效应晶体管(FET)事实上是MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)被提供，该MOSFET的漏极-源极通道由开关元件8e形成，并且该MOSFET的栅极由控制元件9e形成。特别地，当场效应晶体管被使用时，如果场效应晶体管适合于在其被关断后通过其雪崩效应消耗储存在励磁绕组3中的电感能量，则电阻11可被省略。
图6示出了根据本发明的同步机1f的进一步实施方式，其中第二转子侧次级绕组被省略，并且仅提供第一转子侧次级绕组6d。同步机1f包括与第一次级绕组6d并联的一个串联连接，该串联连接包括二极管23和由两个电阻24和25形成的分压器。电容器26与分压器24，25并联连接。
同步机1f的功能如下：
只要第一定子侧初级绕组5f被提供能量，在第一转子侧次级绕组6f中感应出交流电压，在该交流电压的作用下，电容器26通过二极管23而被充电。因此电压通过分压器24，25也存在于栅极9e上，这保持漏极-源极通道8e导通。如果同步机1f被关闭，并且第一定子侧初级绕组5f不再被提供能量，则电容器26通过电阻24和25而被放电，导致在本发明的该变形中，由于转子电源被切断，开关元件8e也被延迟切断，从而导致转子励磁衰减。
此外，图7示出了同步机的进一步的变形1g，其中仅存在第一次级绕组6f。此外反并联二极管7d与两个进一步的支路并联连接，所述两个进一步的支路分别包括两个反并联二极管27和28。通过这种方式形成两个共用支路27的全桥整流器，且其为全桥整流器27和28，以及全桥整流器27和7d。全桥整流器27，7d具有励磁绕组3，以及开关元件8e(FET的漏极-源极通道)，该开关元件8e具有与其连接并联的电阻11。全桥整流器27，28具有连接到它的并联连接，该并联连接包括电容器29和具有电阻30和31的分压器。
只要第一定子侧初级绕组5f被提供能量，则在第一转子侧次级绕组6f中感应出交流电压，在该交流电压的作用下，电容器29通过全桥整流器27和28而被充电。因此电压通过分压器30，31也存在于栅极9e上，这保持漏极-源极通道8e导通。当同步机1g被关闭，并且不再提供能量到第一定子侧初级绕组5f时，电容器29通过电阻30和31而被放电，导致在本发明的该变形中，由于转子电源被切断，开关元件8e也被延迟切断，因此导致转子励磁衰减。
图8进一步示出了同步机的一个变形1h，其与图5的同步机1e非常相似。相比之下，第一转子侧次级绕组6d的抽头连接到开关元件8e的控制元件9e。通过这种方式，独立的第二次级绕组可被省略。
图9示出了与图6相似的装置，但是具有电感32而非电容器26，用来控制开关元件8e。图9装置的功能也与图6中示出的装置功能非常相似。能量被储存在电感32中，并在第一转子侧次级绕组6f的电压中断时保持开关元件8e暂时打开。
图10示出了与图9相似的装置，但是具有IGBT而非FET作为开关元件8e。当然，IGBT的使用不限于根据图9的装置，还可以被用于其它装置中。例如，在图5至8的装置中IGBT可以被用作开关元件8e。
在这一点上应该指出的是，尽管有利于发明，开关元件8a和8e也仅被理解为示例／示例性的，并且不以任何方式作为限制。具有相关领域普通技术水平的技工的技能的阅读者将易于理解，其它开关／开关元件可以被用作替代，例如晶闸管。
此外，第一定子侧初级绕组5a...5f的极性，相对于第一转子侧次级绕组6a...6f，从所显示的(即示于绕组5a...5f和6a...6f上的点相对于彼此位于对角)来看可以不同。
图11示出了与图7的装置相似的这样一种装置。相比之下，第一转子侧次级绕组6f具有不同的极性。
附图标记列表
1a...1k   他励同步机
2         定子绕组
3         转子绕组
4a...4f   第一旋转变压器
5a...5f   第一定子侧初级绕组
6a...6f   第一转子侧次级绕组
7d        整流／续流二极管组合
8a，8e    开关元件
9a，9e    控制元件
10        滑环
11        电阻
12a       第二旋转变压器
13a       第二定子侧初级绕组
14a，14d  第二转子侧次级绕组
15      光电耦合器
16      (转子侧)电压源
17      (定子侧)电压源
18      逆变器
19      二极管
20      电阻
21      电容器
22      电阻
23      二极管
24，25  分压器
26      电容器
27      桥式整流器的第一支路
28      桥式整流器的第二支路
29      电容器
30，31  分压器
32      电感

Claims (31)

1.一种具有在转子侧的励磁电路的他励同步机(1b...1k)，所述他励同步机(1b...1k)包括：励磁绕组(3)，用于所述励磁绕组(3)的电源，用于将所述电源连接到所述励磁绕组(3)的开关元件(8a，8e)，第一定子侧初级绕组(5a...5f)，以及第一转子侧次级绕组(6a...6f)，所述第一转子侧次级绕组(6a...6f)耦合到所述第一定子侧初级绕组(5a...5f)，并且至少部分地形成转子电路的所述电源，其特征在于
a)所述第一转子侧次级绕组(6d)的抽头，其连接到所述开关元件(8a，8e)的控制元件(9a，9e)，或者
b)第二转子侧次级绕组(14d)，其耦合到所述第一定子侧初级绕组(5a...5f)，并连接到所述开关元件(8a，8e)的控制元件(9a，9e)。
2.根据权利要求1的他励同步机(1d，1e)，其特征在于，在所述b)情形中，所述第一次级绕组(6d)与所述第二次级绕组(14d)被布置在公共的铁芯上。
3.根据前面权利要求之一的他励同步机(1b…1k)，其特征在于，电容器(21，26，29)和／或电感(32)，所述电容器(21，26，29)和／或电感(32)以如下的方式布置并连接在所述第一转子侧次级绕组(6f)或所述第二转子侧次级绕组(14d)与所述开关元件(8a，8e)的所述控制元件(9a，9e)之间，即，使得所述开关元件(8a，8e)在公共的初级绕组(5d，5f)上的电压切断之后被延迟打开。
4.根据前面权利要求之一的他励同步机(1b...1k)，其特征在于，所述开关元件(8e)由场效应晶体管的漏极-源极通道形成，并且所述控制元件(9e)由所述晶体管的栅极形成。
5.根据权利要求3和4的他励同步机(1b...1k)，其特征在于，所述电容器(21，26，29)和／或所述电感(32)被布置在所述晶体管的栅极和漏极之间或者栅极和源极之间。
6.根据权利要求4或5的他励同步机(1c)，其特征在于，所述场效应晶体管适于在所述场效应晶体管的关断后，通过其雪崩效应消耗储存在所述励磁绕组(3)中的电感能量。
7.根据权利要求3至6之一的他励同步机(1b...1k)，其特征在于，所述开关元件(8e)由绝缘栅双极晶体管的发射极-集电极通道形成，所述控制元件(9e)由所述晶体管的栅极形成，并且所述电容器(21，26，29)和／或所述电感(32)被布置在所述栅极和所述发射极之间或者所述栅极和所述集电极之间。
8.根据权利要求1至7之一的他励同步机(1c)，其特征在于，用于储存电能(16)的元件允许所述开关元件(8a)被激活，即使没有电能供给所述转子电路。
9.根据权利要求1至8之一的他励同步机(1c)，其特征在于，压敏电阻或齐纳二极管被布置为并联到所述开关元件(8a，8e)。
10.一种他励同步机，所述他励同步机包括：
转子侧电路装置；
在所述转子侧电路装置中的励磁电路；
所述励磁电路具有励磁绕组；
用于所述励磁绕组的电源；
至少部分地形成所述电源的转子侧次级绕组；
配置为将所述电源连接到所述励磁绕组的开关；
所述转子侧次级绕组被电耦合到第一定子侧初级绕组；
所述转子侧次级绕组具有抽头，所述抽头连接到所述开关的控制器。
11.根据权利要求10的他励同步机，所述他励同步机进一步包括：
电容器，所述电容器连接在所述转子侧次级绕组和所述控制器之间，以在所述初级绕组上的电压终止后延迟打开所述开关。
12.根据权利要求10的他励同步机，所述他励同步机进一步包括：
场效应晶体管漏极-源极通道，其形成所述开关；
场效应晶体管栅极，其形成所述控制器；以及，
场效应晶体管，其包括所述漏极-源极通道和所述栅极。
13.根据权利要求12的他励同步机，所述他励同步机进一步包括：
连接在所述转子侧次级绕组和所述控制器之间的电容器，所述电容器被布置在所述场效应晶体管的所述栅极和源极之间。
14.根据权利要求12的他励同步机，所述他励同步机进一步包括：
连接在所述转子侧次级绕组和所述控制器之间的电容器，所述电容器被布置在所述场效应晶体管的所述栅极和漏极之间。
15.根据权利要求12的他励同步机，其中：
所述场效应晶体管具有雪崩效应，所述雪崩效应足以在晶体管切断后消耗所述励磁绕组的储存的电感能量。
16.根据权利要求10的他励同步机，所述他励同步机进一步包括：
绝缘栅双极晶体管发射极-集电极通道，其形成所述开关；
绝缘栅双极晶体管栅极，其形成所述控制器；
绝缘栅双极晶体管，其包括所述发射极-集电极通道和所述栅极；
以及，
所述电容器，其被布置在所述绝缘栅双极晶体管的所述栅极和集电极之间。
17.根据权利要求10的他励同步机，所述他励同步机进一步包括：
绝缘栅双极晶体管发射极-集电极通道，其形成所述开关；
绝缘栅双极晶体管栅极，其形成所述控制器；
绝缘栅双极晶体管，其包括所述发射极-集电极通道和所述栅极；
以及，
所述电容器，其被布置在所述绝缘栅双极晶体管的所述栅极和发射极之间。
18.根据权利要求10的他励同步机，所述他励同步机进一步包括：
齐纳二极管，其布置为并联到所述开关。
19.根据权利要求10的他励同步机，所述他励同步机进一步包括：
压敏电阻，其布置为并联到所述开关。
20.一种他励同步机，所述他励同步机包括：
转子侧电路装置；
在所述转子侧电路装置中的励磁电路；
所述励磁电路具有励磁绕组；
用于所述励磁绕组的电源；
至少部分地形成所述电源的第一转子侧次级绕组；
配置为将所述电源连接到所述励磁绕组的开关；
所述第一转子侧次级绕组被电耦合到第一定子侧初级绕组；以及
第二转子侧次级绕组，其被电耦合到所述第一定子侧初级绕组，所述第二转子侧次级绕组连接到所述开关的控制器。
21.根据权利要求20的他励同步机，所述他励同步机进一步包括：
公共铁芯，所述第一转子侧次级绕组和所述第二转子侧次级绕组被布置在所述公共铁芯上。
22.根据权利要求20的他励同步机，所述他励同步机进一步包括：
电容器，其连接在所述转子侧次级绕组和所述控制器之间，以在所述初级绕组上的电压终止后延迟打开所述开关。
23.根据权利要求20的他励同步机，所述他励同步机进一步包括：
场效应晶体管漏极-源极通道，其形成所述开关；
场效应晶体管栅极，其形成所述控制器；以及
场效应晶体管，其包括所述漏极-源极通道和所述栅极。
24.根据权利要求23的他励同步机，所述他励同步机进一步包括：
连接在所述转子侧次级绕组和所述控制器之间的电容器，所述电容被布置在所述场效应晶体管的所述栅极和源极之间。
25.根据权利要求23的他励同步机，所述他励同步机进一步包括：
连接在所述转子侧次级绕组和所述控制器之间的电容器，所述电容被布置在所述场效应晶体管的所述栅极和漏极之间。
26.根据权利要求23的他励同步机，其中：
所述场效应晶体管具有雪崩效应，所述雪崩效应足以在晶体管切断后消耗所述励磁绕组的储存的电感能量。
27.根据权利要求20的他励同步机，所述他励同步机进一步包括：
绝缘栅双极晶体管发射极-集电极通道，其形成所述开关；
绝缘栅双极晶体管栅极，其形成所述控制器；
绝缘栅双极晶体管，其包括所述发射极-集电极通道和所述栅极；以及
所述电容器，其被布置在所述绝缘栅双极晶体管的所述栅极和集电极之间。
28.根据权利要求20的他励同步机，所述他励同步机进一步包括：
绝缘栅双极晶体管发射极-集电极通道，其形成所述开关；
绝缘栅双极晶体管栅极，其形成所述控制器；
绝缘栅双极晶体管，其包括所述发射极-集电极通道和所述栅极；以及
所述电容器，其被布置在所述绝缘栅双极晶体管的所述栅极和发射极之间。
29.根据权利要求20的他励同步机，所述他励同步机进一步包括：
齐纳二极管，其布置为并联到所述开关。
30.根据权利要求20的他励同步机，所述他励同步机进一步包括：
压敏电阻，其布置为并联到所述开关。
31.一种他励同步机，所述他励同步机包括：
转子侧电路装置；
在所述转子侧电路装置中的励磁电路；
所述励磁电路具有励磁绕组；
用于所述励磁绕组的电源；
至少部分地形成所述电源的转子侧次级绕组；
所述转子侧次级绕组被电耦合到第一定子侧初级绕组；
开关，其配置为将所述电源连接到所述励磁绕组；
电阻性负载，其并联连接到所述开关；
控制器，其配置为可控地选择性打开和闭合所述开关；
包括所述控制器的控制电路，所述控制电路包括配置为给所述控制器供电的转子侧电压源；
光电耦合器，其配置为可控地将所述转子侧电压源连接到所述控制器，以操作所述开关，所述光电耦合器具有在所述控制电路中的光敏元件，并且所述光电耦合器具有可控光源，所述可控光源被配置为将控制信号提供到所述光敏元件。
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