專利名稱：中點(diǎn)接電容雙凸極直流發(fā)電機(jī)電路拓?fù)涞闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的雙凸極直流發(fā)電機(jī)的電容補(bǔ)償電路結(jié)構(gòu)，屬于特種電機(jī)發(fā)電領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
雙凸極電機(jī)屬于變磁阻電機(jī)，其定子，轉(zhuǎn)子均為凸極結(jié)構(gòu)，由硅鋼片疊制而成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，轉(zhuǎn)子上沒有繞組，電機(jī)可靠性高。雙凸極電機(jī)多用于直流發(fā)電系統(tǒng)，其相繞組做星型連接后通過外電路整流輸出直流電，目前主要的整流外電路為SRG和DSG2整流發(fā)電拓?fù)?。由于雙凸極電機(jī)都具有電樞電感大的特點(diǎn)，在不同性質(zhì)負(fù)載條件下，采用整流電路會(huì)使得發(fā)電機(jī)電樞的相電流和相電壓產(chǎn)生相移，降低了發(fā)電機(jī)的功率因數(shù)和功率密度。本發(fā)明利用電容對(duì)電感性電路功率因數(shù)的補(bǔ)償作用，提出適用于雙凸極發(fā)電機(jī)全橋整流拓?fù)涞碾娙菅a(bǔ)償電路結(jié)構(gòu)，改善電機(jī)的功率因數(shù)，提高發(fā)電機(jī)的功率密度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明中點(diǎn)接電容雙凸極直流發(fā)電機(jī)電路拓?fù)溥m用于雙凸極電機(jī)全橋整流發(fā)電場(chǎng)合，由雙凸極發(fā)電機(jī)、全橋不控整流電路和分裂電容支路組成。具體結(jié)構(gòu)描述如下雙凸極電機(jī)各相電樞繞組做星形連接構(gòu)成繞組中點(diǎn)，分裂電容支路由兩個(gè)電容串聯(lián)，兩個(gè)電容的連接點(diǎn)與電機(jī)繞組中點(diǎn)連接，電機(jī)繞組未接中點(diǎn)端通過全橋電路整流，接濾波電容向負(fù)載供電。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本中點(diǎn)接電容雙凸極直流發(fā)電機(jī)電路拓?fù)渚哂腥缦绿攸c(diǎn)(1)該中點(diǎn)接電容雙凸極直流發(fā)電機(jī)電路拓?fù)溆糜诎l(fā)電機(jī)時(shí)，在同樣的勵(lì)磁功率下，發(fā)電機(jī)的外特性硬，功率因數(shù)高，發(fā)電功率最大值增加，從而顯著提高了雙凸極發(fā)電機(jī)的功率密度。(2)由于分裂電容支路與整流拓?fù)洳⒙?lián)，兼有補(bǔ)償功能和濾波作用，可有效減小濾波電容容量。(3)該拓?fù)溥m用于三相、四相及多相的電勵(lì)磁雙凸極直流發(fā)電機(jī)、混合勵(lì)磁雙凸極直流發(fā)電機(jī)以及永磁雙凸極直流發(fā)電機(jī)中，尤其適合于速度變化范圍小或恒速運(yùn)行的場(chǎng)
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圖1 采用全橋發(fā)電方式的三相雙凸極直流發(fā)電機(jī)的中點(diǎn)接電容式發(fā)電拓?fù)涞氖疽鈭D。La、Lb、Lc分別代表雙凸極發(fā)電機(jī)A、B、C相的電樞繞組電感；點(diǎn)0為繞組星型連接構(gòu)成的中點(diǎn)；Dp D2, D3、D4、D5、D6構(gòu)成全橋不控整流電路；Z。為負(fù)載；Q、C2為分裂電容支路的電容；C3為整流電容。。圖2 傳統(tǒng)的三相雙凸極直流發(fā)電機(jī)全橋整流發(fā)電拓?fù)涫疽鈭D。La、Lb、Lc分別代表雙凸極發(fā)電機(jī)A、B、C相的電樞繞組電感；點(diǎn)0為繞組星型連接構(gòu)成的中點(diǎn)^dyD3Jp D5、D6構(gòu)成全橋不控整流電路；Z。為負(fù)載；C為整流電容。
具體實(shí)施例方式中點(diǎn)接電容雙凸極直流發(fā)電機(jī)電路拓?fù)涞奶卣髟谟陔p凸極電機(jī)各相電樞繞組做星形連接構(gòu)成繞組中點(diǎn)0點(diǎn)，分裂電容支路由兩個(gè)電容Cp C2串聯(lián)，兩個(gè)電容的連接點(diǎn)與電機(jī)繞組中點(diǎn)連接，電機(jī)繞組未接中點(diǎn)端通過全橋電路整流，接濾波電容向負(fù)載Z。供電。電路接法如圖1所示。不同于傳統(tǒng)的三相雙凸極直流發(fā)電機(jī)全橋整流發(fā)電拓?fù)?如圖2)，本發(fā)明利用分裂電容上流過容性電流，補(bǔ)償由于雙凸極發(fā)電機(jī)電樞繞組存在電感而引起的感性電流。分裂電容支路作用于發(fā)電機(jī)時(shí)，在同樣的勵(lì)磁功率下，發(fā)電機(jī)的外特性硬，功率因數(shù)高，從而顯著提高了雙凸極發(fā)電機(jī)的功率密度。對(duì)于同一結(jié)構(gòu)參數(shù)的雙凸極發(fā)電機(jī)，為了達(dá)到最佳的補(bǔ)償效果，使其擁有最高的功率因數(shù)，可通過調(diào)配分裂電容支路上兩個(gè)電容的容值，以獲得最大的發(fā)電機(jī)功率密度。由于雙凸極發(fā)電機(jī)的相電感隨轉(zhuǎn)子電角度變化而變化，所以在電容取值時(shí)應(yīng)以相繞組電感平均值的大小作為電容取值的依據(jù)，相繞組電感平均值較大時(shí)選用的補(bǔ)償電容容值小；相繞組電感平均值較小時(shí)，需要的電容容值大；在高速下運(yùn)行時(shí)， 需要的補(bǔ)償電容容值??；低速運(yùn)行時(shí)，需要的電容容值大。同時(shí)由于分裂電容支路與整流拓?fù)洳⒙?lián)，兼有補(bǔ)償功能和濾波作用，可有效減小濾波電容容量。中點(diǎn)接電容雙凸極直流發(fā)電機(jī)電路拓?fù)涞膬?yōu)點(diǎn)(1)該中點(diǎn)接電容雙凸極直流發(fā)電機(jī)電路拓?fù)溆糜诎l(fā)電機(jī)時(shí)，在同樣的勵(lì)磁功率下，發(fā)電機(jī)的外特性硬，功率因數(shù)高，發(fā)電功率最大值增加，從而顯著提高了雙凸極發(fā)電機(jī)的功率密度。(2)由于分裂電容支路與整流拓?fù)洳⒙?lián)，兼有補(bǔ)償功能和濾波作用，可有效減小濾波電容容量。(3)該拓?fù)溥m用于三相、四相及多相的電勵(lì)磁雙凸極直流發(fā)電機(jī)、混合勵(lì)磁雙凸極直流發(fā)電機(jī)以及永磁雙凸極直流發(fā)電機(jī)中，尤其適合于速度變化范圍小或恒速運(yùn)行的場(chǎng)
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權(quán)利要求
1.一種中點(diǎn)接電容雙凸極直流發(fā)電機(jī)電路拓?fù)?，特征在于所述雙凸極電機(jī)各相電樞繞組做星形連接構(gòu)成繞組中點(diǎn)，分裂電容支路由兩個(gè)電容串聯(lián)，兩個(gè)電容的連接點(diǎn)與電機(jī)繞組中點(diǎn)連接，電機(jī)繞組未接中點(diǎn)端通過全橋電路整流后接濾波電容向負(fù)載供電。
2.一種中點(diǎn)接電容雙凸極直流發(fā)電機(jī)電路拓?fù)洌涮卣髟谟?，該整流發(fā)電拓?fù)淇捎米骼@組做星型連接的二相、四相、五相等多相電機(jī)發(fā)電系統(tǒng)。
全文摘要
一種中點(diǎn)接電容雙凸極直流發(fā)電機(jī)電路拓?fù)?，屬于雙凸極直流發(fā)電機(jī)領(lǐng)域；該整流發(fā)電拓?fù)涮卣髟谟谒鲭p凸極電機(jī)各相電樞繞組做星形連接構(gòu)成繞組中點(diǎn)，分裂電容支路由兩個(gè)電容串聯(lián)，兩個(gè)電容的連接點(diǎn)與電機(jī)繞組中點(diǎn)連接，電機(jī)繞組未接中點(diǎn)端通過全橋電路整流，接濾波電容向負(fù)載供電；該整流發(fā)電拓?fù)淇捎米骼@組做星型連接的二相、四相、五相等多相電機(jī)發(fā)電系統(tǒng)。
文檔編號(hào)H02K11/00GK102497059SQ20111037737
公開日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月24日
發(fā)明者嚴(yán)仰光, 段晴晴, 毛志鑫, 陳冉, 陳志輝 申請(qǐng)人:南京航空航天大學(xué)