CN112713721A - 一种自驱动直流电源及稀土永磁发电机 - Google Patents
一种自驱动直流电源及稀土永磁发电机 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112713721A CN112713721A CN201911020156.5A CN201911020156A CN112713721A CN 112713721 A CN112713721 A CN 112713721A CN 201911020156 A CN201911020156 A CN 201911020156A CN 112713721 A CN112713721 A CN 112713721A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- permanent magnet
- magnet generator
- rare earth
- earth permanent
- module
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 48
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 title claims abstract description 48
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 35
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims abstract description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 10
- 230000008439 repair process Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 15
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims description 11
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 claims description 7
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 claims description 3
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 claims description 3
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 4
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000036632 reaction speed Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000007363 regulatory process Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
- H02K11/30—Structural association with control circuits or drive circuits
- H02K11/33—Drive circuits, e.g. power electronics
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P9/00—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
- H02P9/08—Control of generator circuit during starting or stopping of driving means, e.g. for initiating excitation
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P9/00—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
- H02P9/14—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field
- H02P9/26—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field using discharge tubes or semiconductor devices
- H02P9/30—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices
- H02P9/305—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling voltage
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P2101/00—Special adaptation of control arrangements for generators
- H02P2101/45—Special adaptation of control arrangements for generators for motor vehicles, e.g. car alternators
Abstract
本发明公开了一种自驱动直流电源，包括：稀土永磁发电机组模块，直流输出模块，超级电容模块，车辆启动模块和焊接模块；所述发动机带动稀土永磁发电机输出直流电压,通过超级电容储能，瞬时可以提供上千安培电流供车辆启动，由于采用柴油发电机组驱动，可以持续为超级电容提供充电。超级电容储能后又继续给车辆启动，整的过程可以持续进行。当不启动时，可以给车辆电瓶充电，由于超级电容的储能还可以在短时间内进行焊接修补工作，焊接电流在250‑280A，持续焊接5分钟，完成一条焊缝。
Description
技术领域
本发明涉及发电机技术领域，具体为一种自驱动直流电源及稀土永磁发电机。
背景技术
永磁发电机是指由热能转变的机械能转化为电能的发电装置，近年来，随着永磁材料、电力电子、电机优化设计等技术的发展，永磁电机具有的结构简单、设计灵活、高功率密度、高效率、高功率因数、高发电品质、体积重量小和低振动噪声等优点越来越凸显，永磁发电机及其相关技术已经在农业、工业、军工以及航空航天等领域的发电产品中得到很好的推广应用。在直流永磁发电机组带负载时，其定子绕组中电流产生的感应磁场(电枢反应) 会对永磁体产生的恒定磁场起削弱的作用，从而使气隙中的合成磁场强度降低，进而降低了直流永磁发电机组的端电压，最终导致直流永磁发电机组输出电压不能稳定在额定值，所以直流永磁发电机组调压问题成为了行业难题。
现有调压方式存在会增加电子元器件数量、增加直流永磁发电机组的重量和体积，进而使直流永磁发电机组可靠性降低；或者会使直流永磁发电机组反应速度慢、瞬态特性较差的问题。当前永磁发电机具有结构简单、可靠性高、体积小、发电性能好、效率高等特点，但目前没有一个造价低且可靠的稳压系统与之匹配。
因此，在保证直流永磁发电机组可靠性的基础上，提供一种反应速度快、瞬态特征好、具有电压调整功能的直流永磁发电机组调压方案成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题和始终研究的重点。
因此，我们提出一种稀土永磁发电机，以便于解决上述中提出的问题。
发明内容
为解决现有直流永磁发电机组调压方式存在增加元器件数量、增加永磁直流发电机重量、整机运行调压可靠性差或瞬态特征差等问题，本发明提供了一种稀土永磁直流发电机，使直流永磁发电机组在调压过程中同时兼顾较强的可靠性和较好的瞬态特性，并且具有自动调压稳压的功能，从而达到保证稀土永磁发电机组的电压稳定性、使永磁发电机组适用于各种工况的目的。
为实现上述的技术目的，本发明公开了一种自驱动直流电源，包括：稀土永磁发电机组模块，直流输出模块，超级电容模块，车辆启动模块和焊接模块；
所述发动机带动稀土永磁发电机输出直流电压,通过超级电容储能，瞬时可以提供上千安培电流供车辆启动，由于采用柴油发电机组驱动，可以持续为超级电容提供充电。超级电容储能后又继续给车辆启动，整的过程可以持续进行。当不启动时，可以给车辆电瓶充电，由于超级电容的储能还可以在短时间内进行焊接修补工作，焊接电流在250-280A，持续焊接5分钟，完成一条焊缝。
还提供一种稀土永磁发电机，其特征在于，使用上述的一种自驱动直流电源，还包括：动力模块、稀土永磁发电机、稳压电路、控制模块、测试模块。
动力模块为双驱动电路，其中一支驱动电路用于为稀土直流永磁发电机供电，提供初始电压使稀土直流永磁发电机启动；另一支驱动电路同时连接负载，用于为稀土直流永磁发电机提供电压；
控制模块根据测试模块反馈的结果用于调整转子的转速，以达到控制转出电压的目的。
稳压电路用于调整输出电压；稳压电路连接负载；
测试模块用于测试转子的速度和频率，并且测试输出电压；
优选的，电源为第一驱动电路供电。
优选的，控制模块为中央控制器，中央控制器包括转速控制器。
优选的，稳压电路第一晶体管M1的栅极和漏极互连并连接第二晶体管M2 的栅极和第一三极管Q1的集电极，第一晶体管管M1的源极作为输入端和输出端。
优选的，第一三极管Q1的发射极通过第一电阻R1和第二电阻R2的串联结构后接地，第一电阻R1和第二电阻R2的串联点接第二三极管Q2的发射极，第二晶体管M2的源极通过第三电阻R3和第四电阻R4的串联结构后接地，第一三极管Q1和第二三极管Q2的基极相连并连接第三电阻R3和第四电阻R4 的串联点。
优选的，控制模块还包括存储器，存储器用于存储转子的实时转速、实时电压、预设转速、预设电压，得到的记录用于后期对永磁发电机的稳压控制过程的准确性进行校验。
优选的，所述稀土永磁发电机还包括超级电容模块，所述超级电容模块可以用于启动所述稀土永磁发电机、充电以及直流输出。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该稀土永磁发电机可以通过超级电容
附图说明
图1为本发明提出的一种自驱动直流电源的流程示意图。
具体实施方式
本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参照图1本发明提供一种技术方案：一种自驱动直流电源，包括：稀土永磁发电机组模块，直流输出模块，超级电容模块，车辆启动模块和焊接模块；
所述发动机带动稀土永磁发电机输出直流电压,通过超级电容储能，瞬时可以提供上千安培电流供车辆启动，由于采用柴油发电机组驱动，可以持续为超级电容提供充电。超级电容储能后又继续给车辆启动，整的过程可以持续进行。当不启动时，可以给车辆电瓶充电，由于超级电容的储能还可以在短时间内进行焊接修补工作，焊接电流在250-280A，持续焊接5分钟，完成一条焊缝。
本发明还提供另一种技术方案：一种稀土永磁发电机，使直流永磁发电机组在调压过程中同时兼顾较强的可靠性和较好的瞬态特性，并且具有自动调压稳压的功能，从而达到保证稀土永磁发电机组的电压稳定性、使永磁发电机组适用于各种工况的目的。
为实现上述的技术目的，本发明公开了一种稀土永磁直流发电机，所述稀土直流永磁发电机100Hz～200Hz，包括动力模块、稀土永磁发电机、稳压电路、控制模块、测试模块。
动力模块为双驱动电路，其中一支驱动电路用于为稀土直流永磁发电机供电，提供初始电压使稀土直流永磁发电机启动；另一支驱动电路同时连接负载，用于为稀土直流永磁发电机提供电压；
控制模块根据测试模块反馈的结果用于调整转子的转速，以达到控制转出电压的目的。
稳压电路用于调整输出电压；稳压电路连接负载；
测试模块用于测试转子的速度和频率，并且测试输出电压；
优选的，电源为第一驱动电路供电。
优选的，控制模块为中央控制器，中央控制器包括转速控制器。
优选的，稳压电路第一晶体管M1的栅极和漏极互连并连接第二晶体管M2 的栅极和第一三极管Q1的集电极，第一晶体管管M1的源极作为输入端和输出端。
优选的，第一三极管Q1的发射极通过第一电阻R1和第二电阻R2的串联结构后接地，第一电阻R1和第二电阻R2的串联点接第二三极管Q2的发射极，第二晶体管M2的源极通过第三电阻R3和第四电阻R4的串联结构后接地，第一三极管Q1和第二三极管Q2的基极相连并连接第三电阻R3和第四电阻R4 的串联点。
优选的，控制模块还包括存储器，存储器用于存储转子的实时转速、实时电压、预设转速、预设电压，得到的记录用于后期对永磁发电机的稳压控制过程的准确性进行校验。
优选的，所述稀土永磁发电机还包括超级电容模块，所述超级电容模块可以用于启动所述稀土永磁发电机、充电以及直流输出。
优选的，所述稀土永磁发电机为一种自驱电源，所述自驱电源不需要再外接电源，可以对车辆启动、充电。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术，需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种自驱动直流电源，其特征在于，包括：稀土永磁发电机组模块，直流输出模块，超级电容模块，车辆启动模块和焊接模块；
所述发动机带动稀土永磁发电机输出直流电压,通过超级电容储能，瞬时可以提供上千安培电流供车辆启动，由于采用柴油发电机组驱动，可以持续为超级电容提供充电。超级电容储能后又继续给车辆启动，整的过程可以持续进行。当不启动时，可以给车辆电瓶充电，由于超级电容的储能还可以在短时间内进行焊接修补工作，焊接电流在250-280A，持续焊接5分钟，完成一条焊缝。
2.一种稀土永磁发电机，其特征在于，使用权利要求1所述的一种自驱动直流电源，包括：所述稀土永磁发电机包括动力模块、稀土永磁发电机、稳压电路、控制模块、测试模块。
3.根据权利要求2所述的一种稀土永磁发电机，其特征在于：所述动力模块为双驱动电路，其中一支驱动电路用于为稀土永磁发电机供电，提供初始电压使稀土永磁发电机启动；另一支驱动电路同时连接负载，用于为稀土永磁发电机提供电压；控制模块根据测试模块反馈的结果用于调整转子的转速，以达到控制转出电压的目的；稳压电路用于调整输出电压；稳压电路连接负载；测试模块用于测试转子的速度和频率，并且测试输出电压。
4.根据权利要求3所述的一种稀土永磁发电机，其特征在于：电源为第一驱动电路供电。
5.根据权利要求2所述的一种稀土永磁发电机，其特征在于：控制模块为中央控制器，中央控制器包括转速控制器。
6.根据权利要求2所述的一种稀土永磁发电机，其特征在于：稳压电路第一晶体管M1的栅极和漏极互连并连接第二晶体管M2的栅极和第一三极管Q1的集电极，第一晶体管管M1的源极作为输入端和输出端。
7.根据权利要求2所述的一种稀土永磁发电机，其特征在于：第一三极管Q1的发射极通过第一电阻R1和第二电阻R2的串联结构后接地，第一电阻R1和第二电阻R2的串联点接第二三极管Q2的发射极，第二晶体管M2的源极通过第三电阻R3和第四电阻R4的串联结构后接地，第一三极管Q1和第二三极管Q2的基极相连并连接第三电阻R3和第四电阻R4的串联点。
8.根据权利要求2所述的一种稀土永磁发电机，其特征在于：控制模块还包括存储器，存储器用于存储转子的实时转速、实时电压、预设转速、预设电压，得到的记录用于后期对永磁发电机的稳压控制过程的准确性进行校验。
9.根据权利要求2所述的一种稀土永磁发电机，其特征在于：所述稀土永磁发电机还包括超级电容模块，所述超级电容模块可以用于启动所述稀土永磁发电机、充电以及直流输出。
10.根据权利要求9所述的一种稀土永磁发电机，其特征在于：所述稀土永磁发电机为一种自驱电源，所述自驱电源不需要再外接电源，可以对车辆启动、充电。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911020156.5A CN112713721A (zh) | 2019-10-25 | 2019-10-25 | 一种自驱动直流电源及稀土永磁发电机 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911020156.5A CN112713721A (zh) | 2019-10-25 | 2019-10-25 | 一种自驱动直流电源及稀土永磁发电机 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112713721A true CN112713721A (zh) | 2021-04-27 |
Family
ID=75540404
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201911020156.5A Pending CN112713721A (zh) | 2019-10-25 | 2019-10-25 | 一种自驱动直流电源及稀土永磁发电机 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112713721A (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104167806A (zh) * | 2013-06-28 | 2014-11-26 | 郑州宇通客车股份有限公司 | 一种用于混合动力客车超级电容的充电方法 |
| CN106828125A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-06-13 | 湖南大学 | 永磁电力驱动车辆供电系统及其控制方法 |
| CN106846776A (zh) * | 2017-02-28 | 2017-06-13 | 成都皮克电源有限公司 | 一种工业机器人无线调频开关装置 |
| CN207960820U (zh) * | 2018-01-22 | 2018-10-12 | 江苏新泰节能科技有限公司 | 一种车辆启动用的超级电池 |
| CN110120765A (zh) * | 2019-04-30 | 2019-08-13 | 深圳市吉胜华力科技有限公司 | 一种稀土永磁直流发电机 |
| CN110125523A (zh) * | 2019-06-21 | 2019-08-16 | 西南交通大学 | 一种大功率储能供电装置驱动的移动式钢轨闪光焊机 |
-
2019
- 2019-10-25 CN CN201911020156.5A patent/CN112713721A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104167806A (zh) * | 2013-06-28 | 2014-11-26 | 郑州宇通客车股份有限公司 | 一种用于混合动力客车超级电容的充电方法 |
| CN106828125A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-06-13 | 湖南大学 | 永磁电力驱动车辆供电系统及其控制方法 |
| CN106846776A (zh) * | 2017-02-28 | 2017-06-13 | 成都皮克电源有限公司 | 一种工业机器人无线调频开关装置 |
| CN207960820U (zh) * | 2018-01-22 | 2018-10-12 | 江苏新泰节能科技有限公司 | 一种车辆启动用的超级电池 |
| CN110120765A (zh) * | 2019-04-30 | 2019-08-13 | 深圳市吉胜华力科技有限公司 | 一种稀土永磁直流发电机 |
| CN110125523A (zh) * | 2019-06-21 | 2019-08-16 | 西南交通大学 | 一种大功率储能供电装置驱动的移动式钢轨闪光焊机 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6175217B1 (en) | Hybrid generator apparatus | |
| Ojo et al. | PWM-VSI inverter-assisted stand-alone dual stator winding induction generator | |
| Milivojevic et al. | Theory and implementation of a simple digital control strategy for brushless DC generators | |
| CN104467023B (zh) | 燃气轮机发电装置的控制方法及燃气轮机发电装置 | |
| CN101364744A (zh) | 用于控制车辆中产生的电力的设备 | |
| Leuchter et al. | Dynamic behavior of mobile generator set with variable speed and diesel engine | |
| CN110371104A (zh) | 蓄能缓冲控制方法及控制系统 | |
| JPS60187721A (ja) | インバ−タ式携帯用発電機 | |
| CN112713721A (zh) | 一种自驱动直流电源及稀土永磁发电机 | |
| Gurumurthy et al. | A novel dual-winding BLDC generator–buck converter combination for enhancement of the harvested energy from a flywheel | |
| CN107681936B (zh) | 车用双能量源开绕组电机驱动系统及其功率分配方法 | |
| CN110120765A (zh) | 一种稀土永磁直流发电机 | |
| JP3400873B2 (ja) | 無停電電源装置 | |
| JP2886942B2 (ja) | 車両用発電機の制御装置及び制御方法 | |
| Cho et al. | Self-excitation system using high-efficiency low-power PM generator | |
| RU203152U1 (ru) | Автономный источник электроэнергии постоянного тока | |
| Wang et al. | Control of a cascaded permanent magnet switched reluctance generator for automobile generation application | |
| Ovacik et al. | Developments in voltage regulation of variable-speed PM synchronous alternators in automotive electric systems | |
| Lee et al. | Control of digital AVR in stand alone generator for improved dynamic characteristics | |
| Rudra et al. | A review On-Automatic Excitation of Synchronous Motor using Single Phase Full Wave Controlled Rectifier | |
| WO2008102378A2 (en) | A device and method for efficient power utilization | |
| Woo et al. | Starting and dynamic performance of a parallel field rotor type hybrid generator with PM exciter | |
| JP3808133B2 (ja) | ガスタービン発電機の制御装置 | |
| US5519276A (en) | DC compound motor having an auxiliary generator which supplies power for shunt field winding excitation | |
| Huang et al. | DC-link Voltage Control Method for High Speed Motors powered by Z-source Inverter |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210427 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |