专利名称：配电系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及配电系统，具体地涉及可以被水运工具装载使用的除船舶服务之外用 于向一个或多个推进发动机提供功率的配电系统。
背景技术：
在图1中示出了传统船舶配电和推进系统的示例。使用一系列柴油机D来驱动各 ac发电机G。这些ac发电机G向第一中压配电盘或母线MVACl和第二中压配电盘或母线 MVAC2提供ac功率。这些中压母线配备有包括断路器和联合控制器的保护开关装置，并且 该保护开关装置在图1中以X标记表示。使用功率变换器PC将中压母线连接到驱动推进 器的电推进发动机PM。通过保护开关装置使各中压母线相连。大部分船舶服务需要低压，并且可以通过使用变压器从中压母线方便地得到该低 压。在图1所示的传统船舶配电和推进系统中，通过第一变压器Tl和保护开关装置将第一 低压配电盘或母线LVACl连接到第一中压母线MVACl。通过第二变压器T2和保护开关装置 将第二低压配电盘或母线LVAC2连接到第二中压母线MVAC2。通过保护开关装置使这些低 压母线相连。可以将一系列非特定的电力负载(所标记的LVAC负载)连接到这些低压母 线。尽管可以方便地将低压母线连接到中压母线，然而这种布置通常导致有问题的谐 波失真耦合。换句话说，在中压母线中由推进发动机的操作所引起的谐波失真例如会通过 变压器Tl和T2传递到低压母线。如果连接到低压母线的电力负载需要低谐波失真(即， 高供电质量(QPS))，则这会对其正常操作引起潜在的问题。而且，一些连接到电压母线的负 载自身会在低压母线中引起谐波失真。这会通过变压器Tl和T2传递到中压母线。为了消除这种谐波失真，通常将大的昂贵的滤波器F连接到中压母线。用于消除谐波失真的另一种选择是使用相移变压器来代替变压器Tl和T2。在其他船舶配电和推进系统中，采用低压ac供电，并且在此情况下，除了仅使第 一和第二中压母线MVACl和MVAC2操作于低压以外，仍然可以应用图1所示的布置。这会 是这样的情况，其中推进发动机PM的额定功率不足以保证中压ac供电的使用。通常，为推 进发动机PM提供有与提供给LVAC负载的低压源不同的低压值。例如，推进负载可以具有 690V电源，而船舶服务负载可以具有440V电源。在这种低压系统中，通常例如通过相同的电源电压和推进发动机对较大的辅助电 力负载(诸如推进器、泵和起重机)进行馈电。尽管仅示出了将推进负载连接到第一和第 二中压母线MVACl和MVAC2，但应当认识到，也可以将其他电力负载连接到它们。此外，在一些情况中，用于将推进发动机PM连同其他较大的辅助电力负载一起连 接到第一和第二中压母线MVACl和MVAC2的推进变换器PC会以成本和尺寸为代价而包括 使那些母线中的谐波失真最小化的附加技术特征。这种附加技术特征的使用会消除对滤波 器F的需求。无论使用哪种使谐波失真最小化的方法，总会有相当大的尺寸和成本代价，以 保证在第一和第二中压母线MVACl和MVAC2上保持QPS，从而在低压母线LVACl和LVAC2上4类似地保持令人满意的QPS。
发明内容
本发明设法解决上述有问题的谐波失真耦合并且提供了一种配电系统，该系统包 括第一配电母线；第二配电母线；多脉冲整流器，其具有电连接到第一配电母线的端子； 以及多输出发电机，其具有电流隔离的第一和第二定子绕组，第一定子绕组提供具有η个 相位的第一多相ac输出，且该第一定子绕组(在第一配电母线传送dc配电电压的情况下， 可选地通过多脉冲整流器)连接到第一配电母线以将第一配电电压提供到第一配电母线， 并且第二定子绕组提供具有m个相位的第二多相ac输出，且该第二定子绕组连接到第二配 电母线以将第二配电电压提供到第二配电母线；其中，第一 ac输出的η个相位相对于第二 ac输出的m个相位进行相移。由于下面进行详细说明的原因，相对于第二 ac输出使第一 ac输出相移导致了谐 波失真的减少。实际上，第二 ac输出作为参考输出，并且第一 ac输出的相位相对于第二 ac 输出进行相移。优选地，将第一定子绕组分成两个或更多子定子绕组，每个子定子绕组提供第一 ac输出的η个相位的一部分。优选地，这些子定子绕组彼此电流隔离并且与第二定子绕组电流隔离。第一和第二定子绕组每个都包括多个连接在一起的线圈并且为多相(多相位)定 子绕组。多输出发电机的线电流组将以不同的电压和谐波失真相位关系进行操作。这些线 电流组也可以以不同的功率因数进行操作。优选地，相对于第二 ac输出的m个相位使第一 ac输出的η个相位基本上对称地 进行相移。典型地，相对于第二 ac输出的m个相位使第一 ac输出的η个相位的第一部分 相移预定的正角度，并且相对于第二 ac输出的m个相位使第一 ac输出的η个相位的第二 部分相移预定的负角度。优选地，预定的正角度和预定的负角度具有基本上相同的量值。在第一可能的布置中，第一 ac输出为六相ac输出并且第二 ac输出为三相ac输 出。第一 ac输出的三个相位相对于第二 ac输出相移预定的正角度，并且第一 ac输出的三 个相位相对于第二 ac输出相移预定的负角度。预定的正角度为大约+15度，并且预定的负 角度为大约-15度。多脉冲整流器为12脉冲整流器。在第二可能的布置中，第一 ac输出为十二相ac输出并且第二 ac输出为三相ac 输出。第一 ac输出的三个相位相对于第二 ac输出相移第一预定的正角度，第一 ac输出的 三个相位相对于第二 ac输出相移第二预定的正角度，第一 ac输出的三个相位相对于第二 ac输出相移第一预定的负角度，并且第一 ac输出的三个相位相对于第二 ac输出相移第二 预定的负角度。第一预定的正角度为大约+22. 5度，第二预定的正角度为大约+7. 5度，第 一预定的负角度为大约-7. 5度，并且第二预定的负角度为大约-22. 5度。多脉冲整流器为 24脉冲整流器。可以将电容器组连接到第二 ac输出以提供进一步的谐波失真减少并且影响多输 出发电机的激励。在第一可能的布置中，级数大于7的谐波电流不会受益于发电机中的相 位抵消，而级数小于8的谐波会具有不完全的相位抵消。在第二可能的布置中，级数大于13 的谐波电流不会受益于发电机中的相位抵消，而级数小于14的谐波会具有不完全的相位抵消。因此，发电机的第二ac输出将包含电压谐波失真。电容器组连同电动机(electrical machine)的电抗阻抗(reactive impedance)和阻性阻抗的作用，比得上阻尼二阶延迟LC 滤波器，但电动机的实际性质使得滤波偏离了理想特性。然而，电容器组的作用提供了有益 的谐波滤波。通过以超前功率因数汲取电流的基波分量，该电容器组还提供了对发电机的 激励。电容器组的基波MVAR额定值必须不能超过传统的稳定性观点，并且电容器组必须包 括针对浪涌电流限制的规定。第一配电母线(MVACl)可以传送由多输出发电机的第一定子绕组提供的ac配电 电压。第二配电母线(LVACl)也可以传送由多输出发电机的第二定子绕组提供的ac配 电电压。第一 ac配电母线通常作为中压(MV)或低压(LV)母线，并且第二 ac配电母线通 常作为低压母线。因此，在配电系统为船舶配电和推进系统的情况下，由多输出发电机产生 的ac功率会以中压或低压(例如，6. 6kV或690V)通过第一 ac配电母线分配到一个或多个 推进驱动系统，并且以低压(例如，440V)通过第二配电母线分配到船舶服务。可以在第一配电母线与推进发动机之间电连接多脉冲整流器。换句话说，多脉冲 整流器可以形成功率变换器的一部分，该功率变换器还包括dc传输线和电连接到ac推进 发动机的ac端子的逆变器。如果使用dc推进发动机，则在一些情况中，该dc推进发动机 的dc端子直接连接到多脉冲整流器的dc端子，而在其他情况中，该dc推进发动机的dc端 子通过插入dc/dc功率变换器而连接到多脉冲整流器的dc端子。第一配电母线可以传送dc配电电压。在该布置中，在多输出发电机的第一定子绕 组与第一配电母线之间电连接多脉冲整流器，以对第一 ac输出进行整流。换句话说，通过 多脉冲整流器的整流作用从发电机的第一 ac输出直接得到由第一配电母线传送的dc配电 电压。所述配电系统可以包括附加配电母线。可以通过保护开关装置将传送相同配电电 压的各配电母线相互连接在一起。所有的部件(例如，多输出发电机、功率变换器和低压负 载)都可以通过包括断路器和联合控制器的保护开关装置连接到配电母线。每个配电母线都可以从附加的多输出发电机接收功率。例如，在一种可能的布置 中，该配电系统可以包括两个或更多的多输出发电机，这些多输出发电机的第一 ac输出 (在第一配电母线传送dc配电电压的情况下，可选地在由多脉冲整流器进行整流之后)被 提供到第一配电母线，并且其第二 ac输出被提供到第二配电母线。任何实际的配电系统都 可以利用不同数量的配电“岛”进行操作，但必须仔细地控制并联的多输出发电机的分配以 及各操作模式之间的转换。可以将各岛并联在一起以给出单一的岛布置(例如，为了单一 的推进发动机运转)，或者可以将各岛分离以便在设备故障之后提供冗余和适度的退化能 力。优选地，通过传统的自动电压调节器(AVR)根据适当的模拟或数字控制方法或算法对 每个多输出发电机进行调节。可以使用适当的插入功率变换器将推进发动机连接到多脉冲整流器，并且该推进 发动机可以是任何适当的类型(感应、同步等)。然而，应当认识到，也可以根据需要将其他 电力负载连接到多脉冲整流器。多脉冲整流器可以是传统的工业或船舶类型。该部件所采用的确切形式将会影响配电系统的操作行为和能力，特别是在设备故障期间。例如，多脉冲整流器可以具有标准的 串联或并联配置，并且采用二极管或半导体开关元件。如果使用半导体开关元件，则通常以 最小的实际点火延迟角度对其进行操作，但是也可以对其进行相位控制来提供保护性或其 他调整特征。无论采用哪种配置和半导体功率器件，在第一配电母线传送ac配电电压的情 况下，实质上，多脉冲整流器控制系统、整流器换向设计以及dc传输线滤波考虑了第一配 电母线的所有ac线中对相位平衡的要求。例如，当使用标准串联配置时，在第一定子绕组 的各个相位组之间具有dc偏置电压。例如，可以结合任何合适的电压源逆变器类型(诸如基于IGBT的二级脉冲宽度调 制(PWM)类型及三级PWM类型)使用多脉冲整流。器。以第一配电母线的ac线中对相位 平衡的要求为条件，还可以结合其他公知的电流源逆变器dc传输线频率变换器来使用多 脉冲整流器。例如，在第一配电母线传送dc配电电压的情况下，该逆变器可以形成包括多 脉冲整流器的功率变换器的一部分，或者位于第一配电母线与推进发动机之间。可以根据需要将两个或更多的多脉冲整流器连接到第一配电母线。可以将其他多相位可变速度驱动器、定速驱动器和非驱动类型的电力负载连接到 第一配电母线。在第一配电母线传送ac配电电压的情况下，实质上，其多脉冲整流器服从 于在第一配电母线的ac线中对相位平衡的要求。也可以将不基于变换器的多相位电力负载连接到第一配电母线。在第一配电母线 传送ac配电电压的情况下，实质上，多相位负载服从于在第一配电母线的ac线中对相位平 衡的要求。此外，当串联连接的多脉冲整流器从第一配电母线汲取功率时，实质上，这种不 基于变换器的多相位负载服从于经受住第一定子绕组的各个相位组之间具有的dc偏置电 压的要求。
图1是传统船舶配电和推进系统的示意图；图2是根据本发明的第一实施例的船舶配电和推进系统的示意图；图3是具有六相ac输出和三相ac输出的双输出发电机(DOG)的详细示意图；图4是示出了谐波相位抵消的示意图；图5是具有十二相ac输出和三相ac输出的DOG的详细示意图；图6是根据本发明第二实施例具有dc配电结构的船舶配电和推进系统的示意图。
具体实施例方式尽管下列描述旨在用于船舶应用的配电系统，并且特别旨在非常适合于商船、军 舰和潜水艇的配电和推进系统，但易于理解的是，可以在其他种类的配电系统(诸如基于 陆地的或基于飞行器的系统)中使用类似的拓扑结构和控制方法。图2示出了根据本发明的第一船舶配电和推进系统。该系统使用具有电流隔离的 两个多相定子绕组的双输出ac发电机(DOG)，每个定子绕组都连接到独立的负载。主柴油双输出ac发电机DOGl和辅助柴油双输出ac发电机D0G2每个都从其多相 定子绕组中的一个定子绕组向第一中压配电盘或母线MVACl提供ac功率，并且从其多相定 子绕组中的另一个定子绕组向第一低压配电盘或母线LVACl提供ac功率。以类似的方式，主柴油双输出ac发电机D0G3和辅助柴油双输出ac发电机D0G4两者都从其多相定子绕组 中的一个定子绕组向第二中压配电盘或母线MVAC2提供ac功率，并且从其多相定子绕组中 的另一个定子绕组向第二低压配电盘或母线LVAC2提供ac功率。易于理解的是，每个双输 出发电机的每个定子绕组都提供不同的ac输出电压(例如，6. 6kV和440V或者在中压母线 传送低压的情况下为690V和440V)。消除了对于在中压母线和低压母线之间的变压器的需求，因此改进了整体船舶配 电和推进系统的效率，与此同时减少了噪音、振动、机械体积和质量。中压母线传送中压(MV)ac配电电压(例如，6. 6kV,60Hz)并且配备有保护开关装 置。该保护开关装置包括断路器和联合控制器，并且在图2中以X标记表示。中压母线 MVACl和MVAC2通过保护开关装置相互连接。易于理解的是，中压母线MVACl和MVAC2可以 传送任何合适的电压(包括低压，例如690V，60Hz)，并且这种布置落入本发明的范围之内。主柴油双输出ac发电机DOGl和辅助柴油双输出ac发电机D0G2通过保护开关装 置连接到第一中压母线MVACl。以类似的方式，主柴油双输出ac发电机D0G3和辅助柴油双 输出ac发电机D0G4通过保护开关装置连接到第二中压母线MVAC2。尽管没有示出，但是可 以将中压母线分成两个或更多分离的段，这些段通过保护开关装置相互连接。因此，在特定 的操作条件下，可以选择性地使每个中压母线的各分离的段、以及第一和第二中压母线自 身彼此绝缘。因此，该船舶配电和推进系统的单个和多个岛操作有可能使用适当数量的双 (或多)输出ac发电机、中压配电母线和母线段。第一和第二推进驱动系统每个都包括用于将中压母线MVACl和MVAC2连接到驱动 推进器的ac推进发动机PM的功率变换器PC。该船舶配电和推进系统还包括第一和第二侧 推器驱动系统。每个侧推器驱动系统都包括用于将中压母线MVACl和MVAC2连接到驱动推 进器的ac侧推器发动机TM的功率变换器PC。图2所示的每个功率变换器PC都包括12脉 冲整流器、dc传输线和逆变器。然而，在可替换的布置中，其中第一和第二推进驱动系统都 包括dc推进发动机或侧推器发动机，从而每个功率变换器PC都将仅包括12脉冲整流器。通过保护开关装置将主柴油双输出ac发电机DOGl和辅助柴油双输出ac发电机 D0G2连接到第一低压母线LVACl。以类似的方式，通过保护开关装置将主柴油双输出ac发 电机D0G3和辅助柴油双输出ac发电机D0G4连接到第二低压母线LVAC2。低压母线LVACl 和LVAC2通过保护开关装置相互连接。低压母线LVACl和LVAC2传送低压(LV) ac配电电压(例如，440V，60Hz)，并且多 个非特定的负载(诸如船舶服务配电系统(所标记的LVAC负载))通过保护开关装置连接 到这些低压母线。将参考图3对一个双输出ac发电机(DOG)的技术特征更详细地进行说明。DOG具 有由主发动机(诸如柴油引擎)驱动的转子(未示出)。第一定子绕组包括多个连接在一 起的线圈(未示出)，并且限定了具有六个相位的第一 ac输出。六相定子绕组使所有六个 相位以这样的方式缠绕，即，给它们特定的操作关系，并且即使将第一定子绕组分成两个彼 此电流隔离的子定子绕组或者第一定子绕组包括两个彼此电流隔离的子定子绕组时，这也 是成立的。第一子定子绕组提供第一 ac输出的三个相位，第二子定子绕组提供第一 ac输出 的三个相位。第一和第二子定子绕组典型地具有平衡的电抗，并且必须利用具有平衡的基 波电流、谐振电流和基波功率因数的负载进行操作，以使相位抵消的过程非常有效。因此，第一定子绕组应当特别地进行设计和构造以满足这些操作需求。第二定子绕组包括多个连接在一起的线圈(未示出)，并且限定了具有三个相位 的第二 ac输出。第一和第二定子绕组彼此电流隔离。具体而言，第二定子绕组与一起形成 第一定子绕组的第一和第二子定子绕组电流隔离。尽管谐波相位抵消和相移的基本原理是公知的，但在本发明中所使用的特定相移 还需要进一步如下更详细的进行说明。如图3所示，关于第二三相ac输出对称地使第一 ac 输出的两个三相组进行相移。具体而言，由第一子定子绕组提供的第一 ac输出的三个相位 相对于第二 ac输出的各三个相位移动+15度，而由第二子定子绕组提供的第一 ac输出的 三个相位相对于第二 ac输出的各三个相位移动-15度。相对于定子电压的基波分量应用相移角度，并且特别选择相移角度来使得第一 ac 输出的第一三相组的第5和第7谐波电压(S卩，谐波级5和7)分别与第一 ac输出的第二三 相组的第5和第7谐波电压反相。在这些基波电压之间有30度的相对相移，相应的30度 “加上” 5X30等于所述两个第5谐波电压之间的180度的相移，相应的30度“减去” 7X30 等于所述两个第7谐波电压之间的-180度的相移；“加上”和“减去”30度项分别与第5谐 波电压的逆序和第7谐波电压的正序相关联。由于谐波电压的反相，所以由12脉冲负载引 起的所有谐波电流在第一 ac输出的两个三相组之间传播，而不会很大程度地耦合到DOG的 转子绕组中。通过在第一 ac输出的两个三相组之间对称地放置，并且作为其缺乏到转子中 的耦合的结果，第二 ac输出没有在第5和第7谐波电压处耦合到第一 ac输出。可以参考图4来进一步说明相位抵消和耦合，在图4中，提供第一 ac输出的第 一三个相位的第一子定子绕组标记为定子1/1，提供第一 ac输出的第二三个相位的第二子 定子绕组标记为定子1/2。提供第二 ac输出的第二定子绕组标记为定子2。如上所述，第 5和第7谐波电压在第一和第二子定子绕组定子1/1和定子1/2之间反相传播。第一和第 二子定子绕组定子1/1和定子1/2固有地良好耦合，这是因为它们一起限定了第一定子绕 组。因此，只有最少的第5和第7谐波电压泄漏到转子绕组和提供第二 ac输出的第二定子 绕组定子2中。出于清楚的原因，在图4中使用了简化的单一相位形式。然而实际上，易于 理解的是，第一和第二子定子绕组定子1/1和定子1/2、第二定子绕组定子2以及转子绕组 每个都具有三个相应的相位，并且在各个第二和第三相位之间也将保持图4中所示的各个 第一相位的相位关系。图4所示的角度可应用于定子基波频率，并且本领域技术人员应当 理解，等效的物理角度会依赖于转子极数。第一 ac输出连接到六相位中压母线，其可以为图2所示的第一或第二中压母线 MVACU MVAC2。具体而言，中压母线包括传送由第一子定子绕组提供的第一 ac输出的三个 相位的第一 ac母线AC1、以及传送由第二子定子绕组提供的第一 ac输出的三个相位的第二 ac母线AC2。在图3中，中压母线标记为MVAC推进总线，这是因为其旨在用于向推进驱动 系统提供功率。两个12脉冲整流器通过保护开关装置连接到中压母线。每个12脉冲整流 器的第一 ac输入端子连接到第一 ac母线ACl，并且每个12脉冲整流器的第二 ac输入端子 连接到第二 ac母线AC2。12脉冲整流器形成推进和侧推器驱动系统的一部分。具体而言，12脉冲整流器为 图2所示的功率变换器PC的组成部分。每个12脉冲整流器的dc端子通过dc传输线和12 脉冲逆变器(未示出)连接到相关的ac推进发动机PM和ac侧推器发动机TM。9
图3示出了 12脉冲串联连接，但应当认识到，也可以使用并联连接。由12脉冲整流器汲取的第5和第7谐波电压根据如上所述的公知的相移原理传 播通过D0G，并且这意味着DOG的转子不会以任何显著的或产生问题的程度受到第6谐波电 压的不利的且会产生问题的影响，其中这些影响与三相6脉冲整流器系统相关联。更高级 数谐波分量不会受益于相位抵消，并且因此DOG的转子将会受到第12、第18、第M···谐波电 压的影响，但这些并不被认为是特别有问题的。第二 ac输出连接到三相低压母线，其可以为图2所示的第一或第二低压母线 LVACU LVAC2。尽管第二 ac输出将包含作为相移结果的最小的第5和第7谐波电压，但会 存在第11、第13、第17、第19、第23···谐波电压，这是因为它们也存在于整流器线电流中。 通过采用二极管桥式整流器并且增加DOG的六相整流电抗来缓解这些谐波分量。如何需要 进一步的衰减，则可以将电容器组连接到第二 ac输出以结合DOG的六相位到三相位的漏电 抗来提供低通滤波器响应，从而提供对更高级数谐波分量的所期望的衰减。在图2和图3 中示出了这种电容器组，并且这种电容器组将提供有益的定子激励。图5示出了可替换的布置的相位抵消，其中每个DOG的第一定子绕组限定了具有 十二个相位的第一 ac输出。将第一定子绕组分成四个子定子绕组，每个子定子绕组提供第一ac输出的三个相位。四个子定子绕组彼此电流隔离。第二定子绕组限定了具有三个相 位的第二 ac输出。第一和第二定子绕组彼此电流隔离。具体而言，第二定子绕组与一起形 成第一定子绕组的四个子定子绕组电流隔离。使第一 ac输出的四个三相组关于第二三相位ac输出而对称地进行相移。具体而 言，由第一子定子绕组提供的第一 ac输出的三个相位相对于第二 ac输出的相应的三个相 位移动+22. 5度，由第二子定子绕组提供的第一 ac输出的三个相位相对于第二 ac输出的 相应的三个相位移动+7. 5度，由第三子定子绕组提供的第一 ac输出的三个相位相对于第二ac输出的相应的三个相位移动-7. 5度，并且由第四子定子绕组提供的第一 ac输出的三 个相位相对于第二 ac输出的相应的三个相位移动-22. 5度。对于第一 ac输出，可以将本发明对称地扩展至3Ne系列中的任何合适的相位数 量，其中Ne为偶数，并且其中在5、7、11、13直到6Ne士 1系列中的谐波级受益于相位抵消。 然而，将ac功率分配为过多的相位数量是不切实际的，这是因为这会将不合理的大量ac母 线和开关触点的需求强加到分配系统中。图6示出了根据本发明的第二船舶配电和推进系统。除了在将由每个DOG的第一 定子绕组提供的第一 ac输出提供到第一和第二中压母线MVDCl和MVDC2之前，利用多脉冲 整流器R对其进行整流的事实之外，该系统与图2所示的系统相同。因此，第一和第二中压 母线MVDCl和MVDC2代表了可能的dc分配结构。通过采用多脉冲整流器R以及通过分配 dc功率，可以通过允许每个DOG的第一定子绕组具有任何合适数量的相位而没有招致使用 过多数量的相位分配ac功率的不利结果来扩展相位抵消的益处。在图6的布置中，多脉冲整流器复制了图2所示的每个功率变换器PC的功能。优 选地，整流器R位于物理地接近每个DOG周围的地方。因为dc功率通过第一和第二中压母 线MVDCl和MVDC2进行分配，所以只需要使用逆变器I来连接ac推进发动机PM。10
权利要求
1.一种配电系统，该系统包括第一配电母线(MVACl)；第二配电母线(LVACl)；多脉冲整流器，其具有电连接到第一配电母线(MVAC1、MVAC2)的端子；以及多输出发电机(DOGl)，其具有第一和第二电流隔离的定子绕组，第一定子绕组提供具 有η个相位的第一多相ac输出且该第一定子绕组连接到第一配电母线(MVACl)以将第一 配电电压提供到第一配电母线(MVACl)，并且第二定子绕组提供具有m个相位的第二多相 ac输出且该第二定子绕组连接到第二配电母线(LVACl)以将第二配电电压提供到第二配 电母线(LVACl)；其中，第一 ac输出的η个相位相对于第二 ac输出的m个相位进行相移。
2.根据权利要求1的配电系统，其中将第一定子绕组分成两个或更多子定子绕组，每 个子定子绕组提供第一 ac输出的η个相位的一部分。
3.根据权利要求1的配电系统，其中第一ac输出的η个相位基本上对称地相对于第二 ac输出的m个相位进行相移。
4.根据权利要求1的配电系统，其中第一ac输出的η个相位的第一部分相对于第二 ac输出的m个相位相移预定的正角度，并且第一 ac输出的η个相位的第二部分相对于第二 ac输出的m个相位相移预定的负角度。
5.根据权利要求4的配电系统，其中预定的正角度和预定的负角度具有基本上相同的 量值。
6.根据权利要求1的配电系统，其中η不等于m。
7.根据权利要求1的配电系统，其中第一ac输出为六相ac输出，并且第二 ac输出为 三相ac输出。
8.根据权利要求7的配电系统，其中第一ac输出的三个相位相对于第二 ac输出相移 预定的正角度，并且第一 ac输出的三个相位相对于第二 ac输出相移预定的负角度。
9.根据权利要求8的配电系统，其中预定的正角度为大约+15度，并且预定的负角度为 大约-15度。
10.根据权利要求7的配电系统，其中多脉冲整流器为12脉冲整流器。
11.根据权利要求1的配电系统，其中第一ac输出为十二相ac输出，并且第二 ac输出 为三相ac输出。
12.根据权利要求11的配电系统，其中第一ac输出的三个相位相对于第二 ac输出相 移第一预定的正角度，第一 ac输出的三个相位相对于第二 ac输出相移第二预定的正角度， 第一 ac输出的三个相位相对于第二 ac输出相移第一预定的负角度，并且第一 ac输出的三 个相位相对于第二 ac输出相移第二预定的负角度。
13.根据权利要求12的配电系统，其中第一预定的正角度为大约+22.5度，第二预定 的正角度为大约+7. 5度，第一预定的负角度为大约-7. 5度，并且第二预定的负角度为大 约-22. 5度。
14.根据权利要求11的配电系统，其中多脉冲整流器为M脉冲整流器。
15.根据权利要求1的配电系统，还包括连接到第二ac输出的电容器组。
16.根据权利要求1的配电系统，其中第一配电母线(MVACl)传送ac配电电压。
17.根据权利要求16的配电系统，其中在第一配电母线(MVAC)与电力负载(例如推进 发动机)之间电连接多脉冲整流器(PC)。
18.根据权利要求1的配电系统，其中第一配电母线(MVDCl)传送dc配电电压，并且在 第一定子绕组与第一配电母线(MVDCl)之间电连接多脉冲整流器(R)来对第一 ac输出进 行整流。
全文摘要
本发明涉及包括第一和第二ac配电母线的配电系统(例如船舶配电和推进系统)。第一ac配电母线(MVAC1)通常是用于推进驱动系统的中压(MV)母线，第二ac配电母线(LVAC1)通常是用于船舶服务的低压(LV)母线。12脉冲整流器(PC)具有电连接到第一ac配电母线(MVAC1)的ac端子。多输出发电机(DOG1)具有第一和第二电流隔离的定子绕组。第一定子绕组提供六相ac输出并连接到第一ac配电母线(MVAC1)。第二定子绕组提供三相ac输出并连接到第二ac配电母线(LVAC1)。六相位ac输出相对于三相位ac输出进行相移，以减少第一和第二ac配电母线之间的会产生问题的谐波失真耦合。
文档编号H02J3/26GK102044884SQ20101051119
公开日2011年5月4日 申请日期2010年10月13日 优先权日2009年10月13日
发明者乔纳森·蔡尔兹, 艾伦·戴维·克兰 申请人:科孚德机电技术有限公司