CN205319863U - 一种空心脉冲发电机的电力电子装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种空心脉冲发电机的电力电子装置，励磁起励模块、励磁整流桥、续流二极管并联连接，主开关模块与电机连接，励磁整流桥连接在主开关模块与电机所连接的电路上，控制单元通过励磁功率单元与补偿脉冲发电机连接，补偿脉冲发电机与监测单元连接，监测单元与反馈单元连接，控制器和点火与故障控制监视器连接，控制器通过电流传感器与电机连接，电流传感器与AC/DC电源连接，电机通过爆炸开断开关分别与放电开关、AC/DC电源连接，本实用新型结构简单，具有过压过流、短路、抛负载运行的保护功能，无论系统处于什么状态，系统都能发出信号，触发失效安全爆炸开断开关来终止放电过程，保护电路，设备电压稳定，使用寿命长，且安全可靠。
Description
技术领域
本实用新型涉及空心脉冲发电机处理技术领域，具体的说是一种空心脉冲发电机的电力电子装置。
背景技术
铁芯机无法满足设备对脉冲电源能量密度和功率密度的要求，为此，发展了具有更高能量密度和功率密度的空芯机，空心脉冲发电机是通过采用空心结构设计和磁通压缩的方式，减小电机内感，从而提高电机输出电流的一种交流同步发电机，它利用电磁感应定律和磁通压缩原理，集能量存储、机电能量转换和脉冲成形三者与一体，具有“单元件”的综合优势，其定转子轭采用质量更轻，强度更大的复合材料替代铁芯机中的铁磁材料，一方面由于没有铁磁材料，不存在饱和问题，可以使电机运行在很大的磁场下，提高了电机的输出电压，进而提高了功率密度，由于所采用的复合材料具有较高的强度密度比和较高的弹性模量，因而可以使电机运行在极高的转速下，大大提高了电机的储能密度，空心脉冲发电机的自励过程一般有三个基本阶段：第一个阶段，起励电容器初始化阶段；第二个阶段，励磁电流指数上升的不稳定阶段；第三个阶段，过渡到稳态过程的阶段，由固态开关器件实现。但是励磁系统工作在高电压、大电流状态下，不能智能解决电路开关器件的均压、均流等问题，使得励磁不能正常进行，且不能实现良好的控制电路和保护电路问题。
因此，为克服上述技术的不足而设计出一款结构简单，无论系统处于什么状态，系统都能发出信号，触发开断爆炸开关来终止放电过程、保护电路，设备电压稳定，使用寿命长，且安全可靠的一种空心脉冲发电机的电力电子装置，正是发明人所要解决的问题。
实用新型内容
针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种空心脉冲发电机的电力电子装置，其结构简单，具有过压过流、短路、抛负载运行的保护功能，无论系统处于什么状态，系统都能发出信号，触发开断爆炸开关来终止放电过程，保护电路，励磁起励模块中的晶闸管是单个使用的，也无需设置均压电阻，设备电压稳定，使用寿命长，且安全可靠。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种空心脉冲发电机的电力电子装置，其包括空心脉冲电机、励磁起励模块、励磁整流桥、主开关模块、续流二极管、励磁控制系统，所述励磁起励模块、励磁整流桥、续流二极管并联连接，所述主开关模块与空心脉冲电机连接，所述励磁整流桥连接在主开关模块与空心脉冲电机所连接的电路上，所述空心脉冲电机包括控制单元、励磁功率单元、补偿脉冲发电机、直流电源、监测单元、反馈单元，所述控制单元通过励磁功率单元与补偿脉冲发电机连接，所述补偿脉冲发电机与监测单元连接，所述监测单元与反馈单元连接，所述励磁控制系统包括控制器，所述控制器和点火与故障控制监视器连接，所述控制器与隔离驱动模块连接，所述隔离驱动模块分别与AC/DC电源、放电开关连接，所述放电开关与轨道炮连接，所述控制器通过电流传感器与空心脉冲电机连接，所述电流传感器与AC/DC电源连接，所述空心脉冲电机通过失效安全爆炸开断开关分别与放电开关、AC/DC电源连接。
进一步，所述控制单元通过直流电源与励磁功率单元连接。
进一步，所述空心脉冲电机通过光电编码器与控制器连接。
本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型结构简单，具有过压过流、短路、抛负载运行的保护功能，无论系统处于什么状态，系统都能发出信号，触发开断爆炸开关来终止放电过程，保护电路，励磁起励模块中的晶闸管是单个使用的，也无需设置均压电阻，设备电压稳定，使用寿命长，且安全可靠。
附图说明
图1是本实用新型整体结构示意图。
图2是本实用新型电机系统结构框图。
图3是本实用新型励磁控制系统结构示意图。
附图标记说明：1-空心脉冲电机；2-励磁整流桥；3-励磁起励模块；4-主开关模块；5-续流二极管；6-控制单元；7-励磁功率单元；8-补偿脉冲发电机；9-反馈单元；10-直流电源；11-监测单元；12-点火与故障控制监视器；13-控制器；14-隔离驱动模块；15-电流传感器；16-光电编码器；17-EOS失效安全爆炸开断开关；18-AC/DC电源；19-放电开关；20-轨道炮。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型，应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落在申请所附权利要求书所限定的范围。
参见图1是本实用新型整体结构示意图，参见图2是本实用新型电机系统结构框图，参见图3是本实用新型励磁控制系统结构示意图，该结构一种空心脉冲发电机的电力电子装置，其包括空心脉冲电机1、励磁整流桥2、励磁起励模块3、主开关模块4、续流二极管5、励磁控制系统，励磁起励模块3、励磁整流桥2、续流二极管5并联连接，主开关模块4与空心脉冲电机1连接，励磁整流桥2连接在主开关模块4与空心脉冲电机1所连接的电路上，空心脉冲电机1包括控制单元6、励磁功率单元7、补偿脉冲发电机8、反馈单元9、直流电源10、监测单元11，控制单元6通过励磁功率单元7与补偿脉冲发电机8连接，补偿脉冲发电机8与监测单元11连接，监测单元11与反馈单元9连接，励磁控制系统包括控制器13，控制器13和点火与故障控制监视器12连接，控制器13与隔离驱动模块14连接，隔离驱动模块14分别与AC/DC电源18、放电开关19连接，放电开关19与轨道炮20连接，控制器13通过电流传感器15与空心脉冲电机1连接，电流传感器15与AC/DC电源18连接，空心脉冲电机1通过EOS失效安全爆炸开断开关17分别与放电开关19、AC/DC电源18连接，控制单元6通过直流电源10与励磁功率单元7连接，空心脉冲电机1通过光电编码器16与控制器13连接。
将空心脉冲电机1的参数输入控制单元，并且下载到控制器13和点火与故障控制监视器12，控制单元6通过光纤与控制器13连接，点火与故障控制监视器12的功能是实时监控空心脉冲电机1的运行，辅助系统上电，并进行系统检测，确保所有系统都能正常工作，对控制单元6输入一个转速，使原动机开始将电机带动到程序设计的转速，同时，使励磁起励模块3开始充电到所要求的电压等级，点火与故障控制监视器12检测到电机转速达到指定转速时，控制器13发出一条指令，使所有脉冲功率系统中的晶闸管驱动和EOS失效安全爆炸开断开关17上电，此时，整个系统的控制权交给点火与故障控制监视器12，在监测到所有的输入变量达到要求后，点火与故障控制监视器12发出指令，使励磁起励模块3对励磁线圈放电，并以预先计算的角度对励磁整流桥进行控制，使励磁电流开始上升，当点火与故障控制监视器12检测到电流达到预设值时，励磁整流桥2与电路断开，进入自动续流模式，此时，点火与故障控制监视器12监测与空心脉冲电机1同步旋转的光学编码信号，等待下一个开路电压周期，在事先计算出来的角度，通过离合器使原动机与空心脉冲电机1脱离，同时触发主开关模块4，开始电磁炮的发射，炮弹在电流接近于零的时候离开炮口，此时，主开关模块4开关断开。
励磁线圈中的剩余能量，通过自动续流二极管形成回路，消耗于线路电阻中，点火与故障控制监视器12通过静压传动装置对转子刹车并且采集和分析数据，整个放电过程中，点火与故障控制监视器12都监视着空心脉冲电机1、主开关模块4和炮尾电流，一旦检测到任何错误，就触发EOS失效安全爆炸开断开关17，中止放电过程，作为冗余保护，在故障控制监视器检测到错误时，系统也将触发EOS失效安全爆炸开断开关17，并且，即使没有检测到错误，主控系统在指定的时间也会发出EOS失效安全爆炸开断开关17触发信号。
本实用新型结构简单，具有过压过流、短路、抛负载运行的保护功能，无论系统处于什么状态，系统都能发出信号，触发失效安全爆炸开断开关17来终止放电过程，保护电路，励磁起励模块3中的晶闸管是单个使用的，也无需设置均压电阻，设备电压稳定，使用寿命长，且安全可靠。
Claims (3)
1.一种空心脉冲发电机的电力电子装置，其特征在于：其包括空心脉冲电机、励磁起励模块、励磁整流桥、主开关模块、续流二极管、励磁控制系统，所述励磁起励模块、励磁整流桥、续流二极管并联连接，所述主开关模块与空心脉冲电机连接，所述励磁整流桥连接在主开关模块与空心脉冲电机所连接的电路上，所述空心脉冲电机包括控制单元、励磁功率单元、补偿脉冲发电机、直流电源、监测单元、反馈单元，所述控制单元通过励磁功率单元与补偿脉冲发电机连接，所述补偿脉冲发电机与监测单元连接，所述监测单元与反馈单元连接，所述励磁控制系统包括控制器，所述控制器和点火与故障控制监视器连接，所述控制器与隔离驱动模块连接，所述隔离驱动模块分别与AC/DC电源、放电开关连接，所述放电开关与轨道炮连接，所述控制器通过电流传感器与空心脉冲电机连接，所述电流传感器与AC/DC电源连接，所述空心脉冲电机通过失效安全爆炸开断开关分别与放电开关、AC/DC电源连接。
2.根据权利要求1所述的一种空心脉冲发电机的电力电子装置，其特征在于：所述控制单元通过直流电源与励磁功率单元连接。
3.根据权利要求1所述的一种空心脉冲发电机的电力电子装置，其特征在于：所述空心脉冲电机通过光电编码器与控制器连接。
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|---|---|---|---|---|
| CN109677296A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-04-26 | 法法汽车(中国)有限公司 | 一种动力电池及其控制方法、电动汽车 |
| CN114812378A (zh) * | 2022-04-24 | 2022-07-29 | 重庆长安新能源汽车科技有限公司 | 电机角度传感器安装位置及故障测试系统及方法 |
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