CN110212827B - 一种开关磁阻发电机变流器系统 - Google Patents

一种开关磁阻发电机变流器系统 Download PDF

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    • H02P2101/15Special adaptation of control arrangements for generators for wind-driven turbines

Abstract

一种开关磁阻发电机变流器系统,由蓄电池、二十二个二极管、三相绕组、七个开关管、十二个电容器、两个电感、双向隔离变换器组成,在其组成的变流结构下,通过每相绕组两个支绕组的自动并联励磁实现强化励磁能力,通过每相绕组两个支绕组自动串联发电并结合蓄电池及相关电容器实现全串联高升压输出,过程中仅需要一个开关管实现,解决了最少开关管下能直接输出极高电压,蓄电池能自动充电,并且同一套变流回路也可实现反向馈能,提高了智能化水平,并适应了变流器系统输出端负载侧需要更多电能时系统仍可满足要求的需要,全系统各开关管最高承受电压值较低,开关损耗低,适合在各类动力输入下及并网或直接负载下的开关磁阻发电机变流系统应用。

Description

一种开关磁阻发电机变流器系统
技术领域
本发明涉及开关磁阻电机系统领域,具体涉及一种直接高升压比、蓄电池自动充电与馈能的开关磁阻发电机变流器系统。
背景技术
开关磁阻电机因其结构简单坚固,转子上无绕组散热方便,可靠性高,容错性强,具备广泛的应用前景。
开关磁阻发电机工作中就像一个直流电源,但实际中其输出直流电后,往往还需要专门的升压装置升高电压,然后再并入直流电网或者连接负载,造成整个变流系统结构复杂,损耗高、可靠性低。
开关磁阻发电机的励磁方式一般有他励和自励两种,他励模式励磁稳定,不影响输出端,但维护成本高,需要单独励磁电源譬如蓄电池,自励模式不需要单独电源,没有他励型的常常更换蓄电池等的缺点,但一般会给输出端造成波动较大,同时输入励磁电能不稳,电能质量低;目前也有一些励磁方式,由蓄电池供电励磁,吸收他励型的优点,必要时利用输出端电能给蓄电池充电,从而也吸收了自励型的优点。
在风电领域,传统双馈异步风力发电机系统在必要时定转子绕组中能同时向输出端提供电能,尤其在风电并网的低电压等故障时,作用很大,而在风力动力驱动开关磁阻发电机的应用领域,传统模式下则无法实现双馈功能,另外,考虑到负载侧特殊情况,如果开关磁阻发电机变流系统的他励蓄电池具备励磁的同时也能向输出端提供电能,则势必能提高整个发电系统的适应性。
发明内容
根据以上的背景技术,本发明就提出了一种能直接输出高电压、励磁蓄电池可自动充电和反向馈能的开关磁阻发电机变流器及其控制方法,适合于各类动力驱动包括风力驱动下,发电输出并网或直接负载的各类场合中应用。
本发明的技术方案为:
一种开关磁阻发电机变流器系统,其特征是,包括:蓄电池、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第六二极管、第七二极管、第八二极管、第九二极管、第十二极管、第十一二极管、第十二二极管、第十三二极管、第十四二极管、第十五二极管、第十六二极管、第十七二极管、第十八二极管、第十九二极管、第二十二极管、第二十一二极管、第二十二二极管、第一相绕组一支绕组、第一相绕组二支绕组、第二相绕组一支绕组、第二相绕组二支绕组、第三相绕组一支绕组、第三相绕组二支绕组、第一电容器、第二电容器、第三电容器、第四电容器、第五电容器、第六电容器、第七电容器、第八电容器、第九电容器、第十电容器、第十一电容器、第十二电容器、第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第五开关管、第六开关管、第七开关管、第一电感、第二电感、双向隔离变换器,其中所述蓄电池正极连接所述第一二极管阳极、所述第六二极管阳极、所述第十一二极管阳极、所述第二电感一端,蓄电池负极连接所述第一开关管阴极、所述第二电容器一端、所述第五二极管阴极、所述第二开关管阴极、所述第五电容器一端、所述第十二极管阴极、所述第三开关管阴极、所述第八电容器一端、所述第十五二极管阴极、所述第七开关管阴极、所述第二十二二极管阳极、所述第十二电容器一端、所述第五开关管阴极、所述第二十二极管阳极、所述第十一电容器一端、所述双向隔离变换器输出负极端,第一二极管阴极连接所述第二二极管阳极、所述第一相绕组一支绕组一端,第二二极管阴极连接所述第一电容器一端、所述第一相绕组二支绕组一端,第一相绕组一支绕组另一端连接第一电容器另一端、所述第三二极管阳极,第三二极管阴极连接第一相绕组二支绕组另一端、第一开关管阳极、所述第四二极管阳极、所述第三电容器一端,第四二极管阴极连接第二电容器另一端、所述第十六二极管阳极,第三电容器另一端连接第五二极管阳极、所述第十电容器一端、所述第六电容器一端、第十二极管阳极、所述第九电容器一端、第十五二极管阳极、双向隔离变换器输入负极端,并作为所述变流器系统的输出负极端,第十六二极管阴极连接第十电容器另一端、所述第十七二极管阴极、所述第十八二极管阴极、双向隔离变换器输入正极端,并作为所述变流器系统的输出正极端,第六二极管阴极连接所述第七二极管阳极、所述第二相绕组一支绕组一端,第七二极管阴极连接所述第四电容器一端、所述第二相绕组二支绕组一端,第二相绕组一支绕组另一端连接第四电容器另一端、所述第八二极管阳极,第八二极管阴极连接第二开关管阳极、第二相绕组二支绕组另一端、所述第九二极管阳极、第六电容器另一端,第九二极管阴极连接第五电容器另一端、第十七二极管阳极,第十一二极管阴极连接所述第三相绕组一支绕组一端、所述第十二二极管阳极,第十二二极管阴极连接所述第七电容器一端、所述第三相绕组二支绕组一端,第七电容器另一端连接第三相绕组一支绕组另一端、所述第十三二极管阳极,第十三二极管阴极连接第三相绕组二支绕组另一端、第三开关管阳极、所述第十四二极管阳极、第九电容器另一端,第十四二极管阴极连接第八电容器另一端、第十八二极管阳极,双向隔离变换器输出正极端连接第十一电容器另一端、所述第四开关管阳极、所述第十九二极管阴极,第四开关管阴极连接第十九二极管阳极、第二十二极管阴极、第五开关管阳极、所述第一电感一端,第一电感另一端连接第十二电容器另一端、所述第六开关管阳极、所述第二十一二极管阴极,第六开关管阴极连接第二十一二极管阳极、第二十二二极管阴极、第七开关管阳极、第二电感另一端;
第一相绕组一支绕组、第一相绕组二支绕组组成第一相绕组,第二相绕组一支绕组、第二相绕组二支绕组组成第二相绕组,第三相绕组一支绕组、第三相绕组二支绕组组成第三相绕组。
一种开关磁阻发电机变流器系统的控制方法,其特征是,开关磁阻发电机运行中,根据转子位置信息,当第一相绕组需投入工作时,闭合第一开关管,蓄电池给第一相绕组励磁储能,根据转子位置信息励磁结束时断开第一开关管,进入第一相绕组发电阶段;当第二相绕组需投入工作时,闭合第二开关管,蓄电池给第二相绕组励磁储能,根据转子位置信息励磁结束时断开第二开关管,进入第二相绕组发电阶段;当第三相绕组需投入工作时,闭合第三开关管,蓄电池给第三相绕组励磁储能,根据转子位置信息励磁结束时断开第三开关管,进入第三相绕组发电阶段;
当蓄电池储能低于下限值时,第四开关管和第六开关管按照PWM模式开关工作,吸收来自变流器系统输出端的电能给蓄电池充电,其中第四开关管和第六开关管的开关相位差180度,根据蓄电池对充电电压、电流的要求调节第四开关管和第六开关管的开关占空比,待蓄电池满电后,第四开关管和第六开关管断开不工作;当变流器系统输出端的负载需求过大,并且蓄电池储能高于其下限值时,蓄电池的电能进行反向输出供电,具体经由第五开关管和第七开关管的PWM开关控制实现,它们的开关相位差为180度,开关占空比根据变流系统输出端对电压的要求而调节。
本发明的技术效果主要有:
(1)每一相绕组在工作期间,只有一个开关管提供开关控制,并且为单脉波模式,开关频率低损耗低,相比传统不对称半桥式结构的至少两个开关管,降低了成本简化了控制。
(2)第一电容器(或第四电容器、第七电容器,以第一相绕组工作为例,下同)的引入,开关磁阻发电机励磁时第一电容器被充电承压,发电时作为输出电能端之一,辅助提高了输出电压,使得系统总的升压效果进一步提高,无需后续单独升压装置即可能满足负载或并网端的电压需要;同时,在本发明变流器系统结构下,励磁时两个支绕组并联获得强化励磁效果,此时输出端第二电容器和第三电容器串联输出升压,发电时两个支绕组串联升压,并与第一电容器和蓄电池串联,进一步提升输出电压,并且此时输出电压等于第二电容器和第三电容器电压(第二电容器和第三电容器变为并联关系),所以在增加第一电容器、一相绕组分成两个支绕组、第二电容器和第三电容器等及其结构下,仅仅通过一个开关管,实现相当高的输出电压提升比,进而必要时节省了后续单独增加升压装置的可能性,简化了结构,降低了成本,提高了可靠性。
(3)变流器系统输出端为各相绕组分别工作后输出并联,由于开关磁阻发电机的特性,使得第十电容器端的受电均匀,电能质量较高,再基于以上所述的高输出电压提升比,从而不需要输出采用串联模式来升压(降低了电能质量)。
(4)关于蓄电池的充电和反向馈能,采用同一套变流系统实现,在充电时,第二电感端输出的电流连续,利于快速充电及充电质量提高,并且大小可调,以满足最佳充电效果,并且采用第四开关管和第六开关管的双级PWM调节,变换范围宽,两个开关管错开的PWM模式也进一步利于提升充电电能质量的提高,当然,自动充电功能也大大减轻了人工维护成本;而反向馈能的同一套系统的实现,则也具备重大意义,负载过大或故障,需要快速的大量电能输出时,蓄电池在许可范围内可利用同样的两级即第五开关管和第七开关管PWM变换及其交错180度模式,宽范围的经双向隔离变换器反向输出电能,特别在风电应用领域,尤其具备相当的价值。
(5)虽然第四开关管、第五开关管、第六开关管、第七开关管为高频PWM模式,但其工作时只能同时有两个开关管工作,正反向变换不可同时,另外,无论蓄电池充电,还是反向馈能,一般来说都是在相对极短时间或偶尔才投入工作的,所以各开关管损耗总体显得不大,同时,开关磁阻发电机变流器系统中常需要的隔离环节放在蓄电池正反向充电和馈能回路中,由于总的功率远小于各相绕组的励磁发电回路,从而双向隔离变换器的体积重量小,成本相对低,可靠性更好。
(6)此外,各相绕组励磁和发电回路中的各自一个开关管,其最大正反向电压明显低于输出端电压,最多为一个第二电容器或第三电容器的电压,即最大为输出端电压一半,而蓄电池充电及馈能所需的几个开关管,由于本身电路结构以及辅助电路的性质,以及蓄电池电压远小于变流器系统输出电压的实际情况,其几个开关管最大电压更低,从而损耗低,并且实际中基本无需几个开关管通过串并联分压分流构成一个开关管,可靠性高。
附图说明
图1所示为本发明的一种开关磁阻发电机变流器系统电路结构图。
具体实施方式
本实施例的一种开关磁阻发电机变流器系统,如附图1所示,其由蓄电池X、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5、第六二极管D6、第七二极管D7、第八二极管D8、第九二极管D9、第十二极管D10、第十一二极管D11、第十二二极管D12、第十三二极管D13、第十四二极管D14、第十五二极管D15、第十六二极管D16、第十七二极管D17、第十八二极管D18、第十九二极管D19、第二十二极管D20、第二十一二极管D21、第二十二二极管D22、第一相绕组一支绕组M1、第一相绕组二支绕组M2、第二相绕组一支绕组N1、第二相绕组二支绕组N2、第三相绕组一支绕组P1、第三相绕组二支绕组P2、第一电容器C1、第二电容器C2、第三电容器C3、第四电容器C4、第五电容器C5、第六电容器C6、第七电容器C7、第八电容器C8、第九电容器C9、第十电容器C10、第十一电容器C11、第十二电容器C12、第一开关管V1、第二开关管V2、第三开关管V3、第四开关管V4、第五开关管V5、第六开关管V6、第七开关管V7、第一电感L1、第二电感L2、双向隔离变换器,其中蓄电池X正极连接第一二极管D1阳极、第六二极管D6阳极、第十一二极管D11阳极、所述第二电感L2一端,蓄电池X负极连接所述第一开关管V1阴极、所述第二电容器C2一端、所述第五二极管D5阴极、所述第二开关管V2阴极、所述第五电容器C5一端、所述第十二极管D10阴极、所述第三开关管V3阴极、所述第八电容器C8一端、所述第十五二极管D15阴极、所述第七开关管V7阴极、所述第二十二二极管D22阳极、所述第十二电容器C12一端、所述第五开关管V5阴极、所述第二十二极管D20阳极、所述第十一电容器C11一端、所述双向隔离变换器输出负极端,第一二极管D1阴极连接所述第二二极管D2阳极、所述第一相绕组一支绕组M1一端,第二二极管D2阴极连接所述第一电容器C1一端、所述第一相绕组二支绕组M2一端,第一相绕组一支绕组M1另一端连接第一电容器C1另一端、所述第三二极管D3阳极,第三二极管D3阴极连接第一相绕组二支绕组M2另一端、第一开关管V1阳极、所述第四二极管D4阳极、所述第三电容器C3一端,第四二极管D4阴极连接第二电容器C2另一端、所述第十六二极管D16阳极,第三电容器C3另一端连接第五二极管D5阳极、所述第十电容器C10一端、所述第六电容器C6一端、第十二极管D10阳极、所述第九电容器C9一端、第十五二极管D15阳极、双向隔离变换器输入负极端,并作为所述变流器系统的输出负极端,第十六二极管D16阴极连接第十电容器C10另一端、所述第十七二极管D17阴极、所述第十八二极管D18阴极、双向隔离变换器输入正极端,并作为所述变流器系统的输出正极端,第六二极管D6阴极连接所述第七二极管D7阳极、所述第二相绕组一支绕组N1一端,第七二极管D7阴极连接所述第四电容器C4一端、所述第二相绕组二支绕组N2一端,第二相绕组一支绕组N1另一端连接第四电容器C4另一端、所述第八二极管D8阳极,第八二极管D8阴极连接第二开关管V2阳极、第二相绕组二支绕组N2另一端、所述第九二极管D9阳极、第六电容器C6另一端,第九二极管D9阴极连接第五电容器C5另一端、第十七二极管D17阳极,第十一二极管D11阴极连接所述第三相绕组一支绕组P1一端、所述第十二二极管D12阳极,第十二二极管D12阴极连接所述第七电容器C7一端、所述第三相绕组二支绕组P2一端,第七电容器C7另一端连接第三相绕组一支绕组P1另一端、所述第十三二极管D13阳极,第十三二极管D13阴极连接第三相绕组二支绕组P2另一端、第三开关管V3阳极、所述第十四二极管D14阳极、第九电容器C9另一端,第十四二极管D14阴极连接第八电容器C8另一端、第十八二极管D18阳极,双向隔离变换器输出正极端连接第十一电容器C11另一端、所述第四开关管V4阳极、所述第十九二极管D19阴极,第四开关管V4阴极连接第十九二极管D19阳极、第二十二极管D20阴极、第五开关管V5阳极、所述第一电感L1一端,第一电感L1另一端连接第十二电容器C12另一端、所述第六开关管V6阳极、所述第二十一二极管D21阴极,第六开关管V6阴极连接第二十一二极管D21阳极、第二十二二极管D22阴极、第七开关管V7阳极、第二电感L2另一端;
第一相绕组一支绕组M1、第一相绕组二支绕组M2组成第一相绕组M,第二相绕组一支绕组N1、第二相绕组二支绕组N2组成第二相绕组N,第三相绕组一支绕组P1、第三相绕组二支绕组P2组成第三相绕组P;各个电容器足够大,以保持其电压相对稳定,各个电感也足够大,以保持其电流连续;第二电容器C2、第三电容器C3、第五电容器C5、第六电容器C6、第八电容器C8、第九电容器C9完全相同,第一电容器C1、第四电容器C4、第七电容器C7完全相同,第一电感L1和第二电感L2完全相同;全部开关管为全控型的IGBT或电力MOSFET等电力电子开关器件。
本实施例的开关磁阻发电机变流器系统的控制方法,开关磁阻发电机运行中,根据转子位置信息,当第一相绕组M需投入工作时,闭合第一开关管V1,蓄电池X给第一相绕组M励磁储能,此为励磁阶段,励磁路径为:X-D1-D2-M2-V1-X和X-D1-M1-D3-V1-X,可见此时第一相绕组M的两个支绕组是并联关系,每个支绕组电压等于蓄电池X电压,第一电容器C1两端也被充电,其电压也等于蓄电池X电压,同时,第二电容器C2和第三电容器C3的储能向外输出及给第十电容器C10充电,路径为:C3-V1-C2-D16-C10(输出)-C3,相当于第二电容器C2和第三电容器C3串联向外输出供电及给第十电容器C10充电,变流器系统输出端输出电压此时等于第二电容器C2和第三电容器C3电压之和,以上为第一相绕组M的励磁阶段变流情况;根据转子位置信息,以及结合变流器系统控制等的需要,励磁阶段需要结束时,关断第一开关管V1,进入发电阶段,第一相绕组一支绕组M1和第一相绕组二支绕组M2与第一电容器C1及蓄电池X一起串联放电,给第二电容器C2和第三电容器C3充电,路径为:M1-C1-M2-D4-C2-X-D1-M1和M1-C1-M2-C3-D5-X-D1-M1,可见,发电阶段第一相绕组M的两个支绕组变为串联关系,并与第一电容器C1和蓄电池X一起串联供电输出给第二电容器C2和第三电容器C3,第二电容器C2和第三电容器C3变为并联关系,从而此时第二电容器C2和第三电容器C3的各自两端电压相等,并约等于4倍的蓄电池X电压,结合励磁阶段时输出电压为第二电容器C2电压与第三电容器C3电压之和的关系,可见,在第一相绕组M工作期间,输出电压获得的提升效果即可达到约8倍;
根据转子位置信息当第二相绕组N、第三相绕组P需投入工作时,工作模式与第一相绕组M相同,具体对应关系为:第六二极管D6、第十一二极管D11对应第一二极管D1,第七二极管D7、第十二二极管D12对应第二二极管D2,第四电容器C4、第七电容器C7对应第一电容器C1,第八二极管D8、第十三二极管D13对应第三二极管D3,第二开关管V2、第三开关管V3对应第一开关管V1,第九二极管D9、第十四二极管D14对应第四二极管D4,第十二极管D10、第十五二极管D15对应第五二极管D5,第五电容器C5、第八电容器C8对应第二电容器C2,第六电容器C6、第九电容器C9对应第三电容器C3,第十七二极管D17、第十八二极管D18对应第十六二极管D16;以上对应关系的各个器件完全相同;
从以上可见,各相绕组的励磁和发电的工作电路的输入和输出均为并联关系,尤其输出端,由于根据开关磁阻发电机运行原理各相绕组是分时分别各自工作的(重叠系数大于零时有一定交叉),所以输出端受电总体均匀,相当于错开供电输出,电能质量较高。
当蓄电池X的储能低于下限值时,第四开关管V4和第六开关管V6按照PWM模式开关工作,吸收来自变流器系统输出端的电能经双向隔离变换器正向输出给蓄电池X充电,第四开关管V4和第六开关管V6的开关相位差180度,交替工作,此时第五开关管V5和第七开关管V7为完全断开状态,根据蓄电池X对充电电压、电流的要求可调节第四开关管V4和第六开关管V6的开关占空比;待蓄电池X满电后,第四开关管V4和第六开关管V6完全断开不工作;
当变流器系统输出端即第十电容器C10侧的负载需求过大,或者并网运行时低电压故障穿越的需要,同时蓄电池X储能高于其下限值时,蓄电池X的电能进行反向馈能供电,双向隔离变换器反向工作,馈能电压大小具体经由第五开关管V5和第七开关管V7的PWM开关控制实现,它们的开关相位差也为180度,开关占空比根据变流系统输出端对电压的要求而调节。

Claims (2)

1.一种开关磁阻发电机变流器系统,其特征是,包括:蓄电池、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第六二极管、第七二极管、第八二极管、第九二极管、第十二极管、第十一二极管、第十二二极管、第十三二极管、第十四二极管、第十五二极管、第十六二极管、第十七二极管、第十八二极管、第十九二极管、第二十二极管、第二十一二极管、第二十二二极管、第一相绕组一支绕组、第一相绕组二支绕组、第二相绕组一支绕组、第二相绕组二支绕组、第三相绕组一支绕组、第三相绕组二支绕组、第一电容器、第二电容器、第三电容器、第四电容器、第五电容器、第六电容器、第七电容器、第八电容器、第九电容器、第十电容器、第十一电容器、第十二电容器、第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第五开关管、第六开关管、第七开关管、第一电感、第二电感、以及双向隔离变换器,其中所述蓄电池正极连接所述第一二极管阳极、所述第六二极管阳极、所述第十一二极管阳极、以及所述第二电感一端,蓄电池负极连接所述第一开关管阴极、所述第二电容器一端、所述第五二极管阴极、所述第二开关管阴极、所述第五电容器一端、所述第十二极管阴极、所述第三开关管阴极、所述第八电容器一端、所述第十五二极管阴极、所述第七开关管阴极、所述第二十二二极管阳极、所述第十二电容器一端、所述第五开关管阴极、所述第二十二极管阳极、所述第十一电容器一端、以及所述双向隔离变换器输出负极端,第一二极管阴极连接所述第二二极管阳极和所述第一相绕组一支绕组一端,第二二极管阴极连接所述第一电容器一端和所述第一相绕组二支绕组一端,第一相绕组一支绕组另一端连接第一电容器另一端和所述第三二极管阳极,第三二极管阴极连接第一相绕组二支绕组另一端、第一开关管阳极、所述第四二极管阳极、以及所述第三电容器一端,第四二极管阴极连接第二电容器另一端和所述第十六二极管阳极,第三电容器另一端连接第五二极管阳极、所述第十电容器一端、所述第六电容器一端、第十二极管阳极、所述第九电容器一端、第十五二极管阳极、以及双向隔离变换器输入负极端,并作为所述变流器系统的输出负极端,第十六二极管阴极连接第十电容器另一端、所述第十七二极管阴极、所述第十八二极管阴极、以及双向隔离变换器输入正极端,并作为所述变流器系统的输出正极端,第六二极管阴极连接所述第七二极管阳极和所述第二相绕组一支绕组一端,第七二极管阴极连接所述第四电容器一端和所述第二相绕组二支绕组一端,第二相绕组一支绕组另一端连接第四电容器另一端和所述第八二极管阳极,第八二极管阴极连接第二开关管阳极、第二相绕组二支绕组另一端、所述第九二极管阳极、以及第六电容器另一端,第九二极管阴极连接第五电容器另一端和第十七二极管阳极,第十一二极管阴极连接所述第三相绕组一支绕组一端和所述第十二二极管阳极,第十二二极管阴极连接所述第七电容器一端和所述第三相绕组二支绕组一端,第七电容器另一端连接第三相绕组一支绕组另一端和所述第十三二极管阳极,第十三二极管阴极连接第三相绕组二支绕组另一端、第三开关管阳极、所述第十四二极管阳极、以及第九电容器另一端,第十四二极管阴极连接第八电容器另一端和第十八二极管阳极,双向隔离变换器输出正极端连接第十一电容器另一端、所述第四开关管阳极、以及所述第十九二极管阴极,第四开关管阴极连接第十九二极管阳极、第二十二极管阴极、第五开关管阳极、以及所述第一电感一端,第一电感另一端连接第十二电容器另一端、所述第六开关管阳极、以及所述第二十一二极管阴极,第六开关管阴极连接第二十一二极管阳极、第二十二二极管阴极、第七开关管阳极、以及第二电感另一端;
第一相绕组一支绕组、第一相绕组二支绕组组成第一相绕组,第二相绕组一支绕组、第二相绕组二支绕组组成第二相绕组,第三相绕组一支绕组、第三相绕组二支绕组组成第三相绕组。
2.根据权利要求1所述的一种开关磁阻发电机变流器系统的控制方法,其特征是,开关磁阻发电机运行中,根据转子位置信息,当第一相绕组需投入工作时,闭合第一开关管,蓄电池给第一相绕组励磁储能,根据转子位置信息励磁结束时断开第一开关管,进入第一相绕组发电阶段;当第二相绕组需投入工作时,闭合第二开关管,蓄电池给第二相绕组励磁储能,根据转子位置信息励磁结束时断开第二开关管,进入第二相绕组发电阶段;当第三相绕组需投入工作时,闭合第三开关管,蓄电池给第三相绕组励磁储能,根据转子位置信息励磁结束时断开第三开关管,进入第三相绕组发电阶段;
当蓄电池储能低于下限值时,第四开关管和第六开关管按照PWM模式开关工作,吸收来自变流器系统输出端的电能给蓄电池充电,其中第四开关管和第六开关管的开关相位差180度,根据蓄电池对充电电压、电流的要求调节第四开关管和第六开关管的开关占空比,待蓄电池满电后,第四开关管和第六开关管断开不工作;当变流器系统输出端的负载需求过大,并且蓄电池储能高于其下限值时,蓄电池的电能进行反向输出供电,具体经由第五开关管和第七开关管的PWM开关控制实现,它们的开关相位差为180度,开关占空比根据变流系统输出端对电压的要求而调节。
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