一种双滑环机电混合逆变器的制作方法

本实用新型涉及逆变器的技术领域，特别是涉及双滑环机电混合逆变器。

背景技术：

目前，常用逆变器是通过电力电子开关器件组成逆变拓扑，再对开关器件的开通、关断进行控制来实现的。传统直流电机的机械换向装置本质上也是一个逆变器，但其几乎不可避免的存在火花，且有可能产生电弧，同时还存在换向器结构复杂、成本高昂等缺点。

因此希望有一种双滑环机电混合逆变器可以克服或至少减轻现有技术的上述缺陷。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种双滑环机电混合逆变器来克服现有技术中存在的上述问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种双滑环机电混合逆变器，所述双滑环机电混合逆变器包括：输入滑环、输入电刷、换向电刷和换向器；输入滑环和输入电刷滑动接触，输入电刷连接直流电源，输入电刷和换向电刷固定连接，相邻两换向电刷互差360°/m机械角度，所述双滑环机电混合逆变器的全部负载共用一个换向器，所述换向器包含P个换向片组，每个换向片组由电源正极换向片、续流换向片Ⅰ、电源负极换向片和续流换向片Ⅱ构成，它们彼此之间通过云母片绝缘，并根据圆周排布形成完整的360°电角度周期，所占机械角度为360°/P。

优选地，所述输入滑环和输入电刷的数量分别为两个，两个所述输入滑环分别和相对应的两个所述输入电刷滑动接触，两个所述输入电刷分别连接所述直流电源的正负两级。

优选地，所述双滑环机电混合逆变器还包含续流缓冲电路，续流缓冲电路包括一个缓冲电容和两个续流桥臂，每个续流桥臂由三个二极管组成，电源正极换向片连接与直流电源正极滑动接触的所述输入滑环，电源负极换向片连接与直流电源负极滑动接触的所述输入滑环，所述续流换向片Ⅰ和续流换向片Ⅱ分别连接一个二极管续流桥臂的中点。

优选地，所述续流缓冲电路的数量为一套或多套。

优选地，电动机带动所述输入滑环、换向器和续流缓冲电路同轴旋转。

优选地，所述输入滑环和输入电刷之间的相对滑动为所述续流缓冲电路和换向器提供同步旋转的直流电源，所述换向器和换向电刷之间的相对滑动将直流逆变为m相交流，并通过所述换向电刷输出。

为了克服现有逆变器装置的不足，本实用新型提出了一种双滑环机电混合逆变器，所述机电混合逆变器不需要可控开关器件，在不用调频、调压的工况下不需要控制器，节省了系统成本，而且任意相数的机电混合逆变器只需要两个输入滑环和两个输入电刷，结构简单；输出交流的电压、频率调节方便，具有广泛的应用前景。

附图说明

图1是双滑环机电混合三相逆变器的电气连接图。

图2是双滑环机电混合三相逆变器的纵剖面构造图。

具体实施方式

为使本实用新型实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

在本实用新型一宽泛实施例中：双滑环机电混合逆变器包括：输入滑环、输入电刷、换向电刷和换向器；输入滑环和输入电刷滑动接触，输入电刷连接直流电源，输入电刷和换向电刷固定连接，相邻两换向电刷互差360°/m机械角度，所述双滑环机电混合逆变器的全部负载共用一个换向器，所述换向器包含P个换向片组，每个换向片组由电源正极换向片、续流换向片Ⅰ、电源负极换向片和续流换向片Ⅱ构成，它们彼此之间通过云母片绝缘，并根据圆周排布形成完整的360°电角度周期，所占机械角度为360°/P。

如图1所示，逆变器通过输入滑环8、输入电刷9、换向电刷1、换向器2和续流缓冲电路12组成的机电混合无弧换向装置实现逆变。

两个输入电刷9分别连接直流电源正极U₊、负极U_-，两个输入滑环8和输入电刷9滑动接触。换向器2仅包含一个换向器片组，由电源正极换向片3、续流换向片Ⅰ4、电源负极换向片5和续流换向片Ⅱ6构成一个完整圆周，彼此之间通过云母片7绝缘。电源正极换向片3、电源负极换向片5的电角度和机械角度均为120°，续流换向片Ⅰ4、续流换向片Ⅱ6加上其前后绝缘云母片7的电角度和机械角度均为60°。换向装置的电子部分由一套续流缓冲电路组成，包括一个缓冲电容C、续流桥臂Ⅰ和续流桥臂Ⅱ，续流桥臂Ⅰ由二极管D₁、D₂和D₅组成，续流桥臂Ⅱ由二极管D₃、D₄和D₆组成。电源正极换向片3连接与直流电源正极U₊滑动接触的输入滑环，电源负极换向片连接与直流电源负极U_-滑动接触的输入滑环，续流换向片Ⅰ、续流换向片Ⅱ分别连接续流桥臂Ⅰ、Ⅱ的中点。换向器2与换向电刷1滑动接触，相邻两换向电刷1互差120°机械角度，连接到星形联接的A、B、C三相对称负载。

如图2所示，双滑环机电混合三相逆变器主要由换向电刷1、换向器2、输入滑环8、输入电刷9、电动机10、续流缓冲电路12和逆变器外壳13组成。其中，输入电刷9和换向电刷1固定在逆变器外壳14上，输入滑环8、换向器2和续流缓冲电路12固定在电动机转子11上随着一同旋转，从而实现输入滑环8和输入电刷9的滑动接触，以及换向电刷1和换向器2的滑动接触。输入滑环8和输入电刷9之间的相对滑动为续流缓冲电路12和换向器2提供同步旋转的直流电源，换向器2和换向电刷1之间的相对滑动将直流逆变为m相交流，并通过固定的换向电刷1输出。调节直流电源电压即可调节输出交流电压，调节电动机10转速即可调节输出交流频率。

最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。