專利名稱：一種開關(guān)磁阻發(fā)電機(jī)系統(tǒng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及開關(guān)磁隨電機(jī)，尤其是一種開關(guān)磁隨電縣^m背景駄^^通的發(fā)電te^W:直 電機(jī)，同步發(fā)電機(jī)，感應(yīng)發(fā)電機(jī)，永磁同步發(fā)電機(jī)等。這些發(fā)電機(jī)一般要求在穩(wěn)定的額定繊下運(yùn)行，以保證輸出功^i定、輸出 電jss頻率恒定。但^Uj發(fā)電、糊發(fā)電領(lǐng)域，原動(dòng)機(jī)處于^iM行狀態(tài)，由原 動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)^i將^t變化，因而導(dǎo)縱電機(jī)輸出功率、輸出^ffi&頻率的變化。為了穩(wěn)定輸出功率、恒定輸出電iES頻率，已出現(xiàn)多種^i恒,皿電方案，諸如交流一直流一交流轉(zhuǎn)換方式，交流整流子發(fā)電方式，磁場(chǎng)調(diào)制發(fā)電方級(jí), 轉(zhuǎn)換方式等。但小容量交流^i恒,皿電縣統(tǒng)硬件^ffi對(duì)較高，難以實(shí)現(xiàn)在較 寬的,范圍內(nèi)高效率運(yùn)行。實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的^^一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低、維護(hù)方便、艦絲長(zhǎng)、可 靠性高的開關(guān)磁隨電縣^g。本實(shí)用新M決其M問^^f，的技術(shù)方案是開關(guān)磁p腺電,^g是 由三相12/8結(jié)構(gòu)開關(guān)鄉(xiāng)腺電機(jī)、三相不X^^W功率，器及TMS320系列 數(shù)^t號(hào)M^!DSP為楊ll、的離片機(jī)為楊0的全數(shù)^^制^M的機(jī)電一體化發(fā) 電縣統(tǒng)。三相12/8結(jié)構(gòu)開關(guān)磁P腺電機(jī)定子的齡^J:繞有集中式線亂其線圈 中心線互成90°的四個(gè)線圈構(gòu)成一相繞組。JW功率變換器主電路拓?fù)錇槿嗖粚?duì) 繊式，鵬功率變換器設(shè)有六只主開關(guān)和六只,二極管。三相不娥嫩鄉(xiāng)磁 功率變換器的每一相分別與三相12/8結(jié)構(gòu)開關(guān)磁P腺電機(jī)的每一 相鄉(xiāng)相連。控制 器采用以TMS320系列數(shù)字信號(hào)^^1 DSP為楊11、的棘片機(jī)為楊1>的全數(shù)^^制 器。TMS320系列數(shù)灘號(hào)處理器DSP或單片^1^制三相不)^]W^JW功率變換器 各相主開關(guān)的通斷， 1^電^^相不^ ^5 功率變換器向開關(guān)磁阻發(fā)電 機(jī)各相定子鄉(xiāng)循序鵬，使開關(guān)磁隨電m^H相不) ^^W功率變換器向用電負(fù)荷或儲(chǔ)獸^a或電網(wǎng)供電。發(fā)電ah設(shè)w^ 健檢測(cè)器，^ 健檢測(cè)器的輸出端與TMS320系列數(shù)^ft號(hào)^ra器DSP芯片的I/0 口，片機(jī)芯片的I/0 口相 連，鵬功率變換器設(shè)有二個(gè)電^i機(jī)。TMS320系列數(shù)雜號(hào)處理器DSP為核心 的棘片機(jī)為揚(yáng)11、的全數(shù)^$制器設(shè)有驅(qū)動(dòng)％^和微鵬，驅(qū)動(dòng)鵬的輸A^分 別與TMS320系列DSP芯片上的I/O 口，片機(jī)芯片上的I/O 口相連，驅(qū)動(dòng)電路的輸出端分別與三相不)^r浙鄉(xiāng)磁功率變換器的主開關(guān)的鵬端相連，二個(gè)電繊測(cè)TMS32;系歹T數(shù)報(bào)號(hào)M^ 1sP為核心的或單片機(jī)為:L、的全數(shù)^g制器^包括 TMS320系列DSP芯片或單片機(jī)芯片、時(shí)鐘電珞、硬件看門狗電珞、旨顯示電路。 M功率^^器的主開^OT功率MOSFET或IGBT器件。TMS320系列數(shù)^ft號(hào)處理 器DSP為楊L、的或單片機(jī)為核心的全數(shù)^^制器中可設(shè)有夕hT存儲(chǔ)器。根據(jù)需要轉(zhuǎn) 子錢檢測(cè)器的輸出端與TMS320系列數(shù)雜號(hào)^S器DSP芯片的I/O 口鵬片機(jī)芯 片的I/O 口之間設(shè)有隔離^;皿需要驅(qū)動(dòng)電路的輸A^與TMS320系列數(shù)^t號(hào) 處理器DSP芯片的I/O 口之間，片機(jī)芯片的I/O 口之間分別設(shè)有隔離電路。本實(shí)用新型的有益效果是開關(guān)磁|51^電 皿置由三相12/8結(jié)構(gòu)開關(guān)磁 P皿電機(jī)、三相不)( ^^]磁功率變換器及以TMS320系列數(shù)^f號(hào)處理器DSP 為核心的離片機(jī)為核心的全數(shù)^^制器M的機(jī)電一體化發(fā)電機(jī)系統(tǒng)。開關(guān)磁阻電,統(tǒng)電機(jī)^ 僅由to:糊片Sffi而成、預(yù)U、無，、^7乂磁體，定子上設(shè)有集中式，，其結(jié)構(gòu)堅(jiān)固耐用、審隨^*低、易維護(hù)，適^f在惡劣的勢(shì)卜環(huán)境 下工作，可實(shí)現(xiàn)其^Mm;發(fā)電機(jī)無法比擬的^^ii行。它可1賠iJMJiS:電路上^^相相互3te，當(dāng)某相發(fā)生故障時(shí)，M:切除故P糊可以保iiEm^M續(xù)^t轉(zhuǎn)。它織允i，變化范圍寬，在^M又急劇變化的,下，電氣上易實(shí)現(xiàn)輸出功 ^t定、輸出M恒定； 寬的,范圍內(nèi)具，高的系^^率，特別適^T在多變的織下高效率運(yùn)行。系 *低，艦絲長(zhǎng)，可靠性高和冗錯(cuò)能力強(qiáng)，具 有廣泛的實(shí)用性。


圖1是本實(shí)用新型鵬原理框圖。圖2是本實(shí)用新MH相12/8結(jié)構(gòu)開關(guān)磁P皿電機(jī)截面結(jié)構(gòu)示意圖。具體鄉(xiāng)方式下面將結(jié)合附圖中的^1例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述本實(shí)用新型的開關(guān)磁ia^:電皿^g，它主要由三相12/8結(jié)構(gòu)開關(guān)磁卩，電機(jī)、三相不)M1^^M功率變換器、TMS320系列數(shù)雜號(hào)處理器DSP為核心的或 單片機(jī)為楊L、的全數(shù)^^帝幡艦。三相12/8結(jié)構(gòu)開關(guān)磁，雎電機(jī)的軒R為 1」、 無綴且、hlc久磁體結(jié)構(gòu)，勵(lì)磁電源纟^^相不X^式糊'M磁功率變換器向三 相12/8結(jié)構(gòu)開關(guān)磁P腺電機(jī)的定子S ^a循序i^i，三相12/8結(jié)構(gòu)開關(guān)磁ffl^電 機(jī)的定子S繞^^相不)(^^^式 磁功率變換器向用電負(fù)荷或儲(chǔ)會(huì)綴置或 電網(wǎng)供電。欄相12/8結(jié)構(gòu)開關(guān)磁P股電機(jī)定子的齡+肚繞有集中式線斷'1"、 "2"、 "3"、 "4"、 "5"、 "6"、 "75，、 "8"、 "9"、 "10"、 "11"和"12"，其線圈中心線互成 90°的四個(gè)線圈構(gòu)成一相綴&，即線斷'1"、 "4"、 "7"和"10"構(gòu)成A相雜&,線圈"2"、 "5"、 "8"和"11"構(gòu)成B相鄉(xiāng)；線圈"3"、 "6"、 "9"和"12"構(gòu)成C相鄉(xiāng)。鵬功率 變換器主TOI6撲為三相不^^式，IW功率變換器設(shè)有六只主開關(guān)S,、 S2、 S3、 S4、 S5、 S6和六只繊二極管VDi、 VDz、 VD3、 VD4、 VD5、 VD6。三相不娥嫩 ^M功率變換器的每一相分別與三相12/8結(jié)構(gòu)開關(guān)磁P股電機(jī)的每一相纖相 連?？刂破骱訲MS320系列數(shù)報(bào)號(hào)^1^器DSP為楊1>的鵬片機(jī)為楊1>的全 數(shù)^^制器，用TMS320系列數(shù)^號(hào)^bS器DSP為核心的，片機(jī)為核心的全數(shù)，制，制三相不)^JW5Mi功率變換M相主開關(guān)的通斷，^a磁電源纟^H相不) #^ 功率^^向開關(guān)磁|5股電機(jī)各相定子^&循序 ,使開關(guān)磁P股電m^H相不X^^Mi功率變換器向用電負(fù)荷或儲(chǔ)育離或電網(wǎng)供電。發(fā)電祉設(shè)W^T健檢測(cè)器，^T腿檢測(cè)器的輸出端與TMS320系列數(shù)雜號(hào)處 理器DSP芯片的I/O 口鵬片機(jī)芯片的I/O 口相連，M功率變換器設(shè)有二個(gè)電流 檢測(cè)器T,、 T2。駕320系列數(shù)報(bào)號(hào)^ra器DSP為核心的離片機(jī)為核心的全數(shù) ^^制器設(shè)有驅(qū)動(dòng)^^和，g，驅(qū)動(dòng)TO的輸A^分別與TMS320系列DSP 芯片上的I/O 口或單片機(jī)芯片上的I/O 口相連，驅(qū)動(dòng)鵬的輸出端分別與三相不對(duì) 繊^M功率變換器的主開關(guān)的鵬端相連，即bl與gl相連、b2與g2相連、 b3與g3相連、b4與g4相連、b5與g5相連、b6與g6相連，二個(gè)電流檢測(cè)器T1、 T2的輸出端與，g的輸A^相連，，電路的輸出端與驅(qū)動(dòng)電路的輸入端相 連。TMS320系列數(shù)雑號(hào)處理器DSP為楊ll、的或單片機(jī)為核心的全數(shù)^S制器還 包括TMS320系列DSP芯片，片機(jī)芯片、時(shí)鐘電路、硬件看門狗電路、皿顯示 電路。M功率變換器的主開關(guān)可，功率MOSFET或IGBT。根據(jù)需要TMS320系列數(shù)字信號(hào)處理器DSP為核心的或單片機(jī)為核心的全數(shù)雜制器中可設(shè)有夕hT存儲(chǔ)器。Ig^需要^f ，1^測(cè)器的輸出端與TMS320系列數(shù)^t號(hào)處理器DSP芯片的 I/O 口或單片機(jī)芯片的I/O 口之間設(shè)有隔離電路；根據(jù)需要驅(qū)動(dòng)電路的輸入端與 1MS320系列數(shù)^f號(hào)處理器DSP芯片的I/O 口之間^片機(jī)芯片的I/O 口之間分別 設(shè)有隔離TO。工作原理由^3在開關(guān)鄉(xiāng)股電機(jī)的 檢測(cè)^測(cè)^ ，向，320 系列數(shù)^t號(hào)處理器DSP芯片，片機(jī)芯片^t信號(hào)，TMS320系列數(shù)字信號(hào)處理器 DSP芯片，片機(jī)芯片根據(jù)I/O 口,鵬信號(hào)，判斷出當(dāng)fl^^a，由另外的I/0 口發(fā)出開關(guān)角控制信號(hào)，經(jīng)驅(qū)動(dòng)鵬隔離放大后控制三相不)^] ^ 功率變換^#相主開關(guān)的通斷，^Wi電源^H相不^^Wi功率變換器向開關(guān)磁P皿 電機(jī)各相定子鄉(xiāng)循序鵬，艦關(guān)磁隨電^H相不)(^W^W功率變換器向用電負(fù)荷或儲(chǔ)會(huì),或電網(wǎng)供電。用電流檢測(cè)m^測(cè)開關(guān)磁p股電機(jī)各相定子繞組中的電流，電流檢測(cè)器^M信號(hào)i^A，,，根據(jù)需要由，^&對(duì)驅(qū)動(dòng)電路發(fā)激門信號(hào)，以微勵(lì)磁功率變換器的主開關(guān)和續(xù)流二極管。鍵盤和顯示器與TMS320系列數(shù)^t號(hào)M^!DSP芯片的I/O 口或單片機(jī)芯片的I/O 口相連，用于設(shè)置系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)、顯示系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)。系^^W時(shí)鐘電路、硬件看門狗 鵬。職需要，320系列數(shù)字信號(hào)處理器DSP為楊L、的或單片機(jī)為核心的全數(shù)字 控帝幡中可設(shè)有夕hT存儲(chǔ)器。根據(jù)需要軒隨檢測(cè)器的輸出端與TMS320系列數(shù)字 信號(hào)處理器DSP芯片的I/O 口，片機(jī)芯片的I/O 口之間設(shè)有隔離電路；根據(jù)需要 驅(qū)動(dòng)鵬的輸A^與TMS320系列數(shù)報(bào)號(hào)處理器DSP芯片的I/O 口之間鵬片機(jī)芯 片的I/O 口之間分別設(shè)有隔離電路。
權(quán)利要求1.一種開關(guān)磁阻發(fā)電機(jī)系統(tǒng)裝置，其特征在于它由三相12/8結(jié)構(gòu)開關(guān)磁阻發(fā)電機(jī)g、三相不對(duì)稱橋式勵(lì)磁功率變換器及TMS320系列數(shù)字信號(hào)處理器DSP為核心的或單片機(jī)為核心的全數(shù)字控制器組成，三相不對(duì)稱橋式勵(lì)磁功率變換器的每一相分別與三相12/8結(jié)構(gòu)開關(guān)磁阻發(fā)電機(jī)的每一相繞組相連；發(fā)電機(jī)上設(shè)有轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)器，轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)器的輸出端與TMS320系列數(shù)字信號(hào)處理器DSP芯片的I/O口或單片機(jī)芯片的I/O口相連；勵(lì)磁功率變換呂設(shè)有二個(gè)電流檢測(cè)器T1、T2、TMS320系列數(shù)字信號(hào)處理器DSP為核心或單片機(jī)為核心的全數(shù)字控制器設(shè)有驅(qū)動(dòng)電路和保護(hù)電路；驅(qū)動(dòng)電路的輸入端分別與TMS320系列DSP芯片上的I/O口或單片機(jī)芯片上的I/O口相連，驅(qū)動(dòng)電路的輸出端分別與三相不對(duì)稱橋式勵(lì)磁功率變換器的主開關(guān)的觸發(fā)端相連，二個(gè)電流檢測(cè)器的輸出端與保護(hù)電路的輸入端相連，保護(hù)電路的輸出端與驅(qū)動(dòng)電路的輸入端相連。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1戶;M的開關(guān)磁P腺電^Ll^g,，征在于三相12/8 結(jié)構(gòu)開關(guān)磁P腺電機(jī)定子e的齡W:繞有集中式線亂其線圈中心線互成90。的 四^圈構(gòu)成一相,。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1臓的開關(guān)磁隨電縣^g，辦征在于:臓TMS320 系列數(shù)^t號(hào)^S器DSP為楊。、鵬片機(jī)為核心的全數(shù)^^先幡5^"時(shí)鐘電路、 硬件看門狗鵬、MM示鵬。
4. 臓權(quán)利要求1或3戶脫的開關(guān)磁卩股電縣^g，辦征在于M 功率^^器的主開關(guān)Sl-S6為功率MOSFET或IGBT器件。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1戶服的開關(guān)磁卩股電m^^g，辦征在于1MS320系 列數(shù)字信號(hào)處理器DSP為核心的或單片機(jī)為核心的全數(shù)報(bào)制器中設(shè)有夕hT存儲(chǔ) 器。
專利摘要一種開關(guān)磁阻發(fā)電機(jī)系統(tǒng)裝置，采用三相12/8結(jié)構(gòu)開關(guān)磁阻發(fā)電機(jī)、三相不對(duì)稱橋式勵(lì)磁功率變換器及以TMS320系列數(shù)字信號(hào)處理器DSP為核心或單片機(jī)為核心的全數(shù)字控制器組成，該系統(tǒng)電機(jī)轉(zhuǎn)子僅由電工硅鋼片疊壓而成、無刷、無繞組、無永磁體，定子上設(shè)有集中式繞組，其結(jié)構(gòu)堅(jiān)固耐用、制造成本低、易維護(hù)，它可做到磁路上及電路上各相相互獨(dú)立，當(dāng)某相發(fā)生故障時(shí)，通過切除故障相可以保證系統(tǒng)繼續(xù)安全運(yùn)轉(zhuǎn)，具有較高的運(yùn)行可靠性和容錯(cuò)能力，適合于在惡劣的室外環(huán)境下工作，可實(shí)現(xiàn)其他類型發(fā)電機(jī)無法比擬的長(zhǎng)壽命運(yùn)行，具有廣泛的實(shí)用性。
文檔編號(hào)H02P9/00GK201091066SQ200720046708
公開日2008年7月23日 申請(qǐng)日期2007年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月15日
發(fā)明者星 王, 昊 陳 申請(qǐng)人:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)