[发明专利]一种三相双凸极交流发电机

权利要求书

1.一种三相双凸极交流发电机，其特征在于，包括：

电机转轴(1)，及套设在所述电机转轴(1)上的转子(2)；

三个相互独立的定子总成(3)，依次安装在所述转子(2)外部，且与所述转子(2)凸极相对设置，并与一控制器(4)相连；

任一所述定子总成(3)包括：定子铁芯(30)，缠绕于定子铁芯(30)凸极上的电枢绕组(31)，以及设置于定子铁芯(30)上的励磁元件(32)，以及分别与所述电枢绕组(31)、励磁元件(32)相连的励磁绕组驱动电路(33)；

所述控制器(4)，通过任一个或多个定子总成(3)的电枢绕组(31)获取电源，给每个定子总成(3)的励磁元件(32)提供相差120度的重复的正弦半波电流，同时输出三个互差120度的交流电压。

2.根据权利要求1所述的三相双凸极交流发电机，其特征在于，所述控制器(4)包括：

励磁控制电路(41)，分别与三个定子总成(3)的励磁绕组驱动电路(33)相连，用于控制所述励磁绕组驱动电路(33)为各自连接的励磁元件(32)提供相差120度的重复的正弦半波电流；

三相交流选通电路(42)，分别与三个定子总成(3)的电枢绕组(31)相连，用于输出三个互差120度的交流电压。

3.根据权利要求2所述的三相双凸极交流发电机，其特征在于，还包括：

电源电路(5)，分别与任一个或多个定子总成(3)的电枢绕组(31)相连，通过电枢绕组(31)获取电源，为所述控制器(4)供电。

4.根据权利要求1所述的三相双凸极交流发电机，其特征在于，

所述励磁元件(32)为多个励磁线圈绕组；

所述励磁线圈绕组的绕制方向为正-反-正-反-正-反交替排列，流经励磁线圈绕组的正弦半波励磁电流，其最小值为零。

5.根据权利要求1所述的三相双凸极交流发电机，其特征在于，

所述励磁元件(32)包括：至少有一对永磁体(34)及多个励磁线圈绕组；

所述励磁线圈绕组的绕制方向为正-反-正-反-正-反交替排列，流经励磁线圈绕组的正弦半波励磁电流，其最小值为负，在励磁电流最小值时刻，励磁绕组产生的磁场与永磁体产生的磁场抵消，合成磁势为零。

6.根据权利要求1所述的三相双凸极交流发电机，其特征在于，

所述励磁绕组驱动电路(33)包括：

可控开关元件Q11、Q12、Q13、Q14及高低边驱动电路，可控开关元件Q11、Q12、Q13、Q14由控制器(4)产生的PWM波形驱动，所述PWM波形为重复的正弦半波经过移相调制产生。

7.根据权利要求1所述的三相双凸极交流发电机，其特征在于，

所述励磁绕组驱动电路(33)由一个电池BT1通过隔离二极管D20提供初始电流。

8.根据权利要求3所述的三相双凸极交流发电机，其特征在于，

所述电源电路(5)为二极管D11～D16以及滤波电容C1组成的三相整流滤波电路。

9.根据权利要求3所述的三相双凸极交流发电机，其特征在于，

所述电源电路(5)为带有反并联二极管的可控开关元件Q21～Q26以及驱动电路组成的三相桥式电路，可控开关元件Q21～Q26由控制器(4)产生的PWM波形驱动，所述PWM波形为可驱动电机启动的波形序列。

10.根据权利要求2～9任一项所述的三相双凸极交流发电机，其特征在于，

所述三相交流选通电路(42)中的任一相交流选通电路，包括：

可控硅SCR1～SCR12、滤波电容C2、隔离触发控制电路，其中，

可控硅SCR1～SCR12及隔离触发控制电路分为正半波组和负半波组，由控制器(4)控制在正负半波轮流导通以输出交流电压。