[发明专利]一种具有开路容错能力的永磁起动发电系统及其控制方法

摘要

本发明公开了一种具有开路容错能力的永磁起动发电系统及其控制方法，永磁起动发电机为高阻抗永磁同步电机，双向桥式变换器具有冗余桥臂，在发动机起动以及系统输出稳定的直流电压过程中，不断检测电机绕组电流，以实现矢量控制和故障检测。当检测出开关管开路故障，封锁故障开关管所在桥臂的驱动信号，相应双向晶闸管导通，冗余桥臂替代该故障桥臂进行工作，当检测出电机绕组开路故障，封锁绕组所连接桥臂的驱动信号，相应双向晶闸管导通，使电机绕组中性点连接到冗余桥臂中点，通过一定的电流补偿算法可以实现电机的转矩或者直流侧电压的稳定输出。本发明起动转矩平稳，发电控制简单，在开关管开路或者电机绕组开路状态下能够稳定运行，容错能力强，可靠性高。

主权项

1.一种具有开路容错能力的永磁起动发电系统，其特征在于，包括：高阻抗永磁起动发电机、双向桥式功率变换器、永磁起动发电系统控制器、故障处理晶闸管、发电机断路器、起动接触器、实时采集电机转子位置信号的旋转变压器、解码电路、实时采集电机三相电枢绕组电流的电流传感器、实时采集直流母线侧电压的电压传感器、电气负载、机载电源或者外部电源、故障处理晶闸管；所述双向桥式功率变换器中设有一冗余桥臂，所述高阻抗永磁起动发电机绕组中性点通过故障处理晶闸管VT4和冗余桥臂中点相连，且高阻抗永磁起动发电机的三相绕组通过故障处理晶闸管VT1、VT2、VT3与冗余桥臂中点相连；所述旋转变压器与解码电路相连，并且解码电路、电流传感器检测到的转速和位置信号、电流信号分别连接至永磁起动发电系统控制器，所述永磁起动发电系统控制器经矢量控制后输出双向桥式变换器开关管控制信号、故障处理晶闸管的控制信号、起动接触器的控制信号以及发电机断路器的控制信号。