[实用新型]基于自励原理的直流电动机发动机的发电电源

说明书

本实用新型公开了一种基于自励原理的直流电动机发动机的发电电源，包括励磁控制器、直流发电机和直流稳压器，励磁控制器和直流稳压器与绝缘栅双极型晶体管驱动器连接，绝缘栅双极型晶体管驱动与控制板连接，励磁控制器输入110V的直流电压，直流稳压器输出600V的直流电压。本实用新型提出一种基于自励原理的直流电动机再生制动电路，同时可将再生的能量存储在超级电容或者蓄电池中，构成直流电动机发电电源系统，以供其它用电设备使用。

技术领域

本实用新型涉及一种基于自励原理的直流电动机发动机的发电电源。

背景技术

直流电动机以其良好的调速性能在工业领域依然有着广泛的应用。在很多应用场合，直流电动机频繁工作于制动工况，而传统的机械制动、反接制动、能耗制动等制动方式耗费大量的能量。

为了精确的控制发出的直流电压，现有的励磁控制器采用斩波电路控制其励磁电流，电枢输出回路采用直流升压电路，即由励磁回路与电枢回路的共同控制，实现发电电压的稳定。由于电机励磁回路的内阻一般较小，如果采用传统的斩波电路，会使得斩波器的占空比过小，且其占空比调整范围很小，闭环控制时影响其精度和稳定运行。

发明内容

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：一种基于自励原理的直流电动机发动机的发电电源，包括励磁控制器、直流发电机和直流稳压器，励磁控制器和直流稳压器与绝缘栅双极型晶体管驱动器连接，绝缘栅双极型晶体管驱动器是驱动绝缘栅双极型晶体管模块以能让其正常工作，并同时对其进行保护，绝缘栅双极型晶体管驱动与控制板连接，励磁控制器输入110V的直流电压，直流稳压器输出600V的直流电压。本实用新型通过励磁控制器和直流稳压器的两级电压控制，即可以使该直流发电系统兼容低速与高速工况。待电枢输出端110VDC直流电压建立后，利用接触器将其加到励磁绕组的输入端，实现电机发电自励运行。

本实用新型的进一步改进在于：制动工况时，励磁控制器使直流电机电枢发出较低的相对稳定的直流电压，在电机输出端（电枢）通过直流升压电路以获得最终需要的600VDC直流电源。励磁控制器通过对开关管IGBT进行周期性的通、断控制，将DC110V变换为0～110VDC可调输出，为励磁绕组提供电源。调整励磁回路的电流大小，低速区段时增大励磁电流，高速区段时减小励磁电流，以使电机在不同转速工况下发出相对稳定的直流电压，可设定为110VDC。励磁控制器包括第一H桥逆变器、第一隔离变压器和第一不可控整流器，第一H桥逆变器输入110V的直流电压，第一不可控整流器的输出端连接第一电流传感器，第一不可控整流器输出600V的直流电压，第一H桥逆变器和第一电流传感器连接第一控制与驱动器，第一控制与驱动器连接第一电压传感器。

本实用新型的进一步改进在于：直流稳压器采用带升压隔离变压器的H桥DC/DC变换电路，将发电机电枢端得到的DC110V稳压输出为DC600V，为后级逆变器提供稳定的直流电源。直流稳压器包括第二H桥逆变器、第二隔离变压器和第二不可控整流器，第二H桥逆变器的输入端连接第一滤波电感和第一滤波电容，第二不可控整流器的输出端连接第二滤波电感、第二滤波电容、第二电流传感器和第二电压传感器，第二H桥逆变器输入110V的直流电压，第二不可控整流器输出600V的直流电压，第二H桥逆变器、第二电流传感器和第二电压传感器连接第二控制与驱动器。

本实用新型的有益效果为：本实用新型提出一种基于自励原理的直流电动机再生制动电路，同时可将再生的能量存储在超级电容或者蓄电池中，构成直流电动机发电电源系统，以供其它用电设备使用。

附图说明：

图1为发明的电气原理图；

图2为励磁控制器的电气原理图；

图3为直流稳压器的电气原理图；

图4为仿真电路图；

图5为电机转速为400r/min时的结果图；