[发明专利]一种他励空心脉冲发电机用励磁电路

说明书

一种他励空心脉冲发电机用励磁电路，属于特种电机和脉冲功率技术领域。包括励磁绕组和电枢绕组，其特征在于：设置有多个脉冲电容器模块，多个脉冲电容器模块并联在励磁绕组的两端，脉冲电容器模块包括相互串联的开关管和脉冲电容器，开关管的一端连接在励磁绕组的首端，开关管的另一端串联脉冲电容器后连接在励磁绕组的末端，还设置有并联在脉冲电容器模块两端的续流二极管。在本他励空心脉冲发电机用励磁电路中，利用多个已经预充电的脉冲电容器组对空心脉冲发电机采用他励的励磁方式，可以使脉冲发电机在接收到放电指令后立即实施励磁和放电；通过延时协调脉冲电容器组的放电，可对励磁电流进行调节，可降低转子转速变化对励磁电流的影响。

技术领域

一种他励空心脉冲发电机用励磁电路，属于特种电机和脉冲功率技术领域。

背景技术

随着脉冲功率技术及相关电力电子技术的不断发展，脉冲功率技术的应用领域逐渐从国防科研和高新技术领域向工业和民用领域扩展，并且在工业和民用领域中展现了越来越重要的应用潜力。

脉冲功率电源一般包括初级电源、中间储能元件和脉冲成形网络。初级电源为中间储能元件充电，待充电结束后，中间储能元件短时间内将能量释放到脉冲成形网络，然后由脉冲成形网络压缩转换，最后对负载输出高功率的电脉冲。由于脉冲电容器放电较为灵活，当前脉冲功率电源大多采用脉冲电容器组作为中间储能元件。不过，脉冲电容器的储能密度较低，其庞大的体积成为影响脉冲功率技术大规模工程化应用的主要障碍。

空心脉冲发电机作为机械能储能方式，其储能密度比脉冲电容器要高两个数量级，成为减小脉冲功率电源体积的最有效的途径。当前的空心脉冲发电机主要采用自励发电方式，具体操作为：首先利用原动机将脉冲发电机的转子拖动至高速，使转子具有非常高的动能；然后，利用脉冲电容器给脉冲发电机的励磁绕组提供一个初始电流，使脉冲发电机利用转子动能开始空载自励；当励磁电流达到预定的电流值，闭合负载开关，脉冲发电机利用转子动能对负载发电。

空心脉冲发电机采用自励方式的最大优势，就是具有非常高的储能密度。不过，从空心脉冲发电机的自励和放电过程来看，存在两方面的问题：1. 自励过程需要一定的时间，使脉冲发电机的放电时刻要相应的滞后于放电指令一定的时间；2. 放电过程中，励磁电流波形难以调制，励磁电流受转子转速快速降低的影响而变化较大，进而会对负载电流脉冲产生影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种通过脉冲电容器，对励磁绕组实现了他励的励磁方式，

对空心脉冲发电机采用他励的励磁方式，可以使脉冲发电机在接收到放电指令后立即实施励磁和放电可以使脉冲发电机在接收到放电指令后立即实施励磁和放电的他励空心脉冲发电机用励磁电路。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该他励空心脉冲发电机用励磁电路，包括励磁绕组和电枢绕组，其特征在于：设置有多个脉冲电容器模块，多个脉冲电容器模块并联在励磁绕组的两端，脉冲电容器模块包括相互串联的开关管和脉冲电容器，开关管的一端连接在励磁绕组的首端，开关管的另一端串联脉冲电容器后连接在励磁绕组的末端，还设置有并联在脉冲电容器模块两端的续流二极管。

优选的，在所述的脉冲电容器模块中还包括调节电感，开关管的一端串联相应的调节电感后连接在励磁绕组的首端。

优选的，续流二极管与脉冲电容器模块一一对应，续流二极管的阴极和阳极分别与开关管和脉冲电容器相连。

优选的，设置有与励磁绕组连接的原动机，原动机带动励磁绕组转动。

优选的，设置有整流电路，整流电路的输入端与电枢绕组的两端相连，整流电路的输出端连接负载。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：