專利名稱：低電壓微型燃機(jī)驅(qū)動(dòng)與發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種低電壓微型燃機(jī)驅(qū)動(dòng)與發(fā)電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的微型燃機(jī)發(fā)電系統(tǒng)最終輸出大多為50Hz、400V交流電，驅(qū)動(dòng)方式采用400V 電壓變頻起動(dòng)；傳統(tǒng)的低電壓微型燃機(jī)發(fā)電系統(tǒng)一般通過(guò)減速器聯(lián)結(jié)直流電機(jī)，系統(tǒng)龐大， 結(jié)構(gòu)復(fù)雜。同時(shí)低電壓微型燃機(jī)發(fā)電系統(tǒng)的潤(rùn)滑泵永磁電機(jī)需要獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)逆變系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種無(wú)減速器的低壓直聯(lián)微型燃機(jī)驅(qū)動(dòng)與發(fā)電系統(tǒng)，并向潤(rùn)滑泵永磁電機(jī)提供所需要的逆變驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，使整個(gè)系統(tǒng)緊湊，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為低電壓微型燃機(jī)驅(qū)動(dòng)與發(fā)電系統(tǒng)包括直流電源、主電機(jī)低電壓逆變系統(tǒng)、低電壓高速永磁電動(dòng)/發(fā)電機(jī)、三相獨(dú)立整流器、油泵電機(jī)低電壓逆變系統(tǒng)及油泵永磁電機(jī)，所述的直流電源分別與主電機(jī)低電壓逆變系統(tǒng)和油泵電機(jī)低電壓逆變系統(tǒng)連接，油泵電機(jī)低電壓逆變系統(tǒng)的輸出端通過(guò)接觸器連接油泵永磁電機(jī)；低電壓高速永磁電動(dòng)/發(fā)電機(jī)為三相繞組六抽頭引出，三相獨(dú)立整流器包括六個(gè)輸入端和兩個(gè)輸出端，所述的主電機(jī)低電壓逆變系統(tǒng)的輸出端通過(guò)接觸器的與低電壓高速永磁電動(dòng)/發(fā)電機(jī)的三相繞組上端及三相獨(dú)立整流器的三個(gè)輸入端連接，所述的低電壓高速永磁電動(dòng)/發(fā)電機(jī)的三相繞組下端一側(cè)通過(guò)接觸器連接在一起，另一側(cè)與三相獨(dú)立整流器的另三個(gè)輸入端連接，所述的三相獨(dú)立整流器的輸出端連接負(fù)載。所述的主電機(jī)低電壓逆變系統(tǒng)包括6 個(gè)絕緣柵雙極性晶體管和主逆變控制系統(tǒng)，所述的6個(gè)絕緣柵雙極性晶體管兩兩串聯(lián)后， 分別連接在36V直流電源的正極和負(fù)極上，兩兩串聯(lián)的絕緣柵雙極性晶體管之間分別引出輸出端與接觸器連接，所述的主逆變控制系統(tǒng)與絕緣柵雙極性晶體管的門極相連接。所述的三相獨(dú)立整流器包括12個(gè)二極管和一個(gè)電容器，所述的二極管兩兩串聯(lián)后，正、負(fù)極分別與電容器的正、負(fù)極連接在一起，兩兩串聯(lián)的二極管之間分別引出6個(gè)三相獨(dú)立整流器的輸入端。所述的油泵電機(jī)低電壓逆變系統(tǒng)包括6個(gè)絕緣柵雙極性晶體管主逆變控制系統(tǒng)，所述的絕緣柵雙極性晶體管兩兩串聯(lián)后，分別連接在36V直流電源的正極和負(fù)極上，兩兩串聯(lián)的絕緣柵雙極性晶體管之間分別引出輸出端與接觸器連接，所述的主逆變控制系統(tǒng)與絕緣柵雙極性晶體管的的門極相連接。所述的直流電源為36V直流電源由3節(jié)12V鉛酸蓄電池串聯(lián)而成。所述的主電機(jī)低電壓高速永磁電動(dòng)/發(fā)電機(jī)額定轉(zhuǎn)速下輸出相電壓為三相40V，極對(duì)數(shù)為1，最高轉(zhuǎn)速為52000r/min，輸出功率最大為18kW。所述的所有雙極性晶體管和二極管均安裝在散熱基板上。
本發(fā)明的通過(guò)低電壓逆變系統(tǒng)把36V直流電源變換為頻率可控的交變電流起動(dòng)主電機(jī)低電壓高速永磁電動(dòng)/發(fā)電機(jī)和油泵永磁電機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)微型燃機(jī)的驅(qū)動(dòng)和發(fā)電以及潤(rùn)滑泵的工作。本發(fā)明通過(guò)簡(jiǎn)單的連接，實(shí)現(xiàn)了不需要減速器便可以完成微型燃機(jī)的起動(dòng)和發(fā)電，同時(shí)不需要獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)逆變系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)潤(rùn)滑油泵永磁電機(jī)工作，具有系統(tǒng)緊湊、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，已成功的應(yīng)用到微型燃?xì)廨嗠姲l(fā)電機(jī)設(shè)備中。


圖I為本發(fā)明的連接示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖所示，低電壓微型燃機(jī)驅(qū)動(dòng)與發(fā)電系統(tǒng)包括直流電源I、主電機(jī)低電壓逆變系統(tǒng)2、低電壓高速永磁電動(dòng)/發(fā)電機(jī)4、三相獨(dú)立整流器5、油泵電機(jī)低電壓逆變系統(tǒng)6及油泵永磁電機(jī)8，所述的直流電源I分別與主電機(jī)低電壓逆變系統(tǒng)2和油泵電機(jī)低電壓逆變系統(tǒng)6連接，油泵電機(jī)低電壓逆變系統(tǒng)6的輸出端通過(guò)接觸器KM3連接油泵永磁電機(jī)8 ;低電壓高速永磁電動(dòng)/發(fā)電機(jī)4為三相繞組六抽頭引出，三相獨(dú)立整流器5包括六個(gè)輸入端和兩個(gè)輸出端，所述的主電機(jī)低電壓逆變系統(tǒng)2的輸出端通過(guò)接觸器KMl的與低電壓高速永磁電動(dòng)/發(fā)電機(jī)4的三相繞組上端及三相獨(dú)立整流器5的三個(gè)輸入端連接，所述的低電壓高速永磁電動(dòng)/發(fā)電機(jī)4的三相繞組下端一側(cè)通過(guò)接觸器KM2連接在一起，另一側(cè)與三相獨(dú)立整流器5的另三個(gè)輸入端連接，所述的三相獨(dú)立整流器5的輸出端連接負(fù)載R。所述的主電機(jī)低電壓逆變系統(tǒng)2包括6個(gè)絕緣柵雙極性晶體管Tl和主逆變控制系統(tǒng)3，所述的6 個(gè)絕緣柵雙極性晶體管Tl兩兩串聯(lián)后，分別連接在36V直流電源I的正極和負(fù)極上，兩兩串聯(lián)的絕緣柵雙極性晶體管Tl之間分別引出輸出端與接觸器KMl連接，所述的主逆變控制系統(tǒng)3與絕緣柵雙極性晶體管Tl的門極相連接所述的三相獨(dú)立整流器5包括12個(gè)二極管 Dl和一個(gè)電容器，所述的二極管Dl兩兩串聯(lián)后，正、負(fù)極分別與電容器的正、負(fù)極連接在一起，兩兩串聯(lián)的二極管Dl之間分別引出6個(gè)三相獨(dú)立整流器5的輸入端。所述的油泵電機(jī)低電壓逆變系統(tǒng)6包括6個(gè)絕緣柵雙極性晶體管T2主逆變控制系統(tǒng)7，所述的絕緣柵雙極性晶體管T2兩兩串聯(lián)后，分別連接在36V直流電源I的正極和負(fù)極上，兩兩串聯(lián)的絕緣柵雙極性晶體管T2之間分別引出輸出端與接觸器KM3連接，所述的主逆變控制系統(tǒng)7與絕緣柵雙極性晶體管T2的門極相連接。所述的直流電源為36V直流電源I由3節(jié)12V鉛酸蓄電池串聯(lián)而成。所述的主電機(jī)低電壓高速永磁電動(dòng)/發(fā)電機(jī)4額定轉(zhuǎn)速下輸出相電壓為三相40V，極對(duì)數(shù)為1，最高轉(zhuǎn)速為52000r/min，輸出功率最大為18kW。所述的所有雙極性晶體管Tl、T2和二極管Dl均安裝在散熱基板上。
工作時(shí)，在主逆變控制系統(tǒng)3控制下，接觸器KMl、KM2觸點(diǎn)閉合，低電壓高速永磁電動(dòng)/發(fā)電機(jī)4的繞組為星形接法，主逆變控制系統(tǒng)3采用空間矢量脈沖寬度調(diào)制(SVPWM) 技術(shù)，通過(guò)半導(dǎo)體功率器件把36V直流電源I變換為頻率可控的交變電流，隨著所述的交變電流頻率逐漸升高，低電壓高速永磁電動(dòng)/發(fā)電機(jī)4驅(qū)動(dòng)微型燃機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速逐漸升高，完成微型燃機(jī)起動(dòng)，起動(dòng)結(jié)束后接觸器KMl、KM2觸點(diǎn)斷開(kāi)，低電壓高速永磁電動(dòng)/發(fā)電機(jī)4的繞組為為獨(dú)立單相輸出形式，低電壓高速永磁電動(dòng)/發(fā)電機(jī)4工作于發(fā)電狀態(tài)，輸出的三相交流電經(jīng)三相獨(dú)立整流器5和濾波電容Cl轉(zhuǎn)換為36V直流電，供給用戶負(fù)載R，同時(shí)為蓄電池 BT充電。在低電壓高速永磁電動(dòng)/發(fā)電機(jī)4驅(qū)動(dòng)微型燃機(jī)轉(zhuǎn)子升速的同時(shí)，在油泵電機(jī)逆變控制系統(tǒng)7控制下，接觸器KM3觸點(diǎn)閉合，采用空間矢量脈沖寬度調(diào)制(SVPWM)技術(shù)，通過(guò)半導(dǎo)體功率器件把36V直流電源I變換為頻率可控的交變電流驅(qū)動(dòng)油泵永磁電機(jī)8，完成4滑油泵起動(dòng)和運(yùn)行控制，從而確保微型燃機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)部件得到有效潤(rùn)滑。另外，所有半導(dǎo)體功率器件都安裝在散熱基板上，可以有效得到通風(fēng)冷卻。
權(quán)利要求
1.一種低電壓微型燃機(jī)驅(qū)動(dòng)與發(fā)電系統(tǒng)，其特征是，系統(tǒng)包括36V直流電源(I)、主電機(jī)低電壓逆變系統(tǒng)(2)、低電壓高速永磁電動(dòng)/發(fā)電機(jī)(4)、三相獨(dú)立整流器(5)、油泵電機(jī)低電壓逆變系統(tǒng)(6)及油泵永磁電機(jī)(8)，所述的36V直流電源(I)分別與主電機(jī)低電壓逆變系統(tǒng)(2)和油泵電機(jī)低電壓逆變系統(tǒng)(6)連接，油泵電機(jī)低電壓逆變系統(tǒng)(6)的輸出端通過(guò)接觸器(KM3)連接油泵永磁電機(jī)(8);低電壓高速永磁電動(dòng)/發(fā)電機(jī)(4)為三相繞組六抽頭引出，三相獨(dú)立整流器(5 )包括六個(gè)輸入端和兩個(gè)輸出端，所述的主電機(jī)低電壓逆變系統(tǒng)(2)的輸出端通過(guò)接觸器(KMl)的與低電壓高速永磁電動(dòng)/發(fā)電機(jī)(4)的三相繞組上端及三相獨(dú)立整流器(5)的三個(gè)輸入端連接，所述的低電壓高速永磁電動(dòng)/發(fā)電機(jī)(4)的三相繞組下端一側(cè)通過(guò)接觸器(KM2)連接在一起，另一側(cè)與三相獨(dú)立整流器(5)的另三個(gè)輸入端連接，所述的三相獨(dú)立整流器(5)的輸出端連接負(fù)載(R)。
2.如權(quán)利要求I所述的低電壓微型燃機(jī)驅(qū)動(dòng)與發(fā)電系統(tǒng)，其特征是，所述的主電機(jī)低電壓逆變系統(tǒng)(2)包括6個(gè)絕緣柵雙極性晶體管(Tl)和主逆變控制系統(tǒng)(3)，所述的(6) 個(gè)絕緣柵雙極性晶體管(Tl)兩兩串聯(lián)后，分別連接在36V直流電源(I)的正極和負(fù)極上， 兩兩串聯(lián)的絕緣柵雙極性晶體管(Tl)之間分別引出輸出端與接觸器(KMl)連接，所述的主逆變控制系統(tǒng)(3)與絕緣柵雙極性晶體管(Tl)的門極相連接。
3.如權(quán)利要求I所述的低電壓微型燃機(jī)驅(qū)動(dòng)與發(fā)電系統(tǒng)，其特征是，所述的三相獨(dú)立整流器(5)包括12個(gè)二極管(Dl)和一個(gè)電容器(Cl)，所述的二極管(Dl)兩兩串聯(lián)后，正、 負(fù)極分別與電容器(Cl)的正、負(fù)極連接在一起，兩兩串聯(lián)的二極管(Dl)之間分別引出6個(gè)三相獨(dú)立整流器(5)的輸入端。
4.如權(quán)利要求I所述的低電壓微型燃機(jī)驅(qū)動(dòng)與發(fā)電系統(tǒng)，其特征是，所述的油泵電機(jī)低電壓逆變系統(tǒng)(6)包括6個(gè)絕緣柵雙極性晶體管(T2)主逆變控制系統(tǒng)(7)，所述的絕緣柵雙極性晶體管(T2)兩兩串聯(lián)后，分別連接在36V直流電源(I)的正極和負(fù)極上，兩兩串聯(lián)的絕緣柵雙極性晶體管(T2)之間分別引出輸出端與接觸器(KM3)連接，所述的主逆變控制系統(tǒng)(7)與絕緣柵雙極性晶體管(T2)的門極相連接。
5.如權(quán)利要求I所述的低電壓微型燃機(jī)驅(qū)動(dòng)與發(fā)電系統(tǒng)，其特征是，所述的直流電源為36V直流電源(I)由3節(jié)12V鉛酸蓄電池串聯(lián)而成。
6.如權(quán)利要求I所述的低電壓微型燃機(jī)驅(qū)動(dòng)與發(fā)電系統(tǒng)，其特征是，所述的主電機(jī)低電壓高速永磁電動(dòng)/發(fā)電機(jī)(4)額定轉(zhuǎn)速下輸出相電壓為三相40V,極對(duì)數(shù)為I。
7.如權(quán)利要求I或6所述的低電壓微型燃機(jī)驅(qū)動(dòng)與發(fā)電系統(tǒng)，其特征是，所述的低電壓高速永磁電動(dòng)/發(fā)電機(jī)(4)最高轉(zhuǎn)速為52000r/min，輸出功率最大為18kW。
8.如權(quán)利要求2、3、4所述的低電壓微型燃機(jī)驅(qū)動(dòng)與發(fā)電系統(tǒng)，其特征是，所述的所有雙極性晶體管(T1、T2)和二極管(Dl)均安裝在散熱基板上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種低電壓微型燃機(jī)驅(qū)動(dòng)與發(fā)電系統(tǒng)，其直流電源分別與低電壓逆變系統(tǒng)連接，其中油泵電機(jī)低電壓逆變系統(tǒng)連接油泵永磁電機(jī)，所述的主電機(jī)低電壓逆變系統(tǒng)的與低電壓高速永磁電動(dòng)/發(fā)電機(jī)的三相繞組上端及三相獨(dú)立整流器的三個(gè)輸入端連接，低電壓高速永磁電動(dòng)/發(fā)電機(jī)的三相繞組下端一側(cè)通過(guò)接觸器連接在一起，另一側(cè)與三相獨(dú)立整流器的另三個(gè)輸入端連接。本發(fā)明通過(guò)簡(jiǎn)單的連接，實(shí)現(xiàn)了不需要減速器便可以完成微型燃機(jī)的起動(dòng)和發(fā)電，具有系統(tǒng)緊湊、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，已成功的應(yīng)用到微型燃?xì)廨嗠姲l(fā)電機(jī)設(shè)備中。
文檔編號(hào)H02P9/00GK102938629SQ201210445728
公開(kāi)日2013年2月20日 申請(qǐng)日期2012年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月9日
發(fā)明者耿加民, 何民, 劉叢紅, 張宏杰, 仝云峰, 張琳琳, 馮占祥, 潘振宇, 欒蘭, 劉雯雯 申請(qǐng)人:哈爾濱東安發(fā)動(dòng)機(jī)(集團(tuán))有限公司