专利名称：低电压微型燃机驱动与发电系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种低电压微型燃机驱动与发电系统。
背景技术：
传统的微型燃机发电系统最终输出大多为50Hz、400V交流电，驱动方式采用400V电压变频起动；传统的低电压微型燃机发电系统一般通过减速器联结直流电机，系统庞大，结构复杂。同时低电压微型燃机发电系统的润滑泵永磁电机需要独立的驱动逆变系统，结构复杂。
发明内容本实用新型的目的是提供一种无减速器的低压直联微型燃机驱动与发电系统，并向润滑泵永磁电机提供所需要的逆变驱动系统，使整个系统紧凑，结构简単。本实用新型所采用的技术方案为低电压微型燃机驱动与发电系统包括直流电源、主电机低电压逆变系统、低电压高速永磁电动/发电机、三相独立整流器、油泵电机低电压逆变系统及油泵永磁电机，所述的直流电源分别与主电机低电压逆变系统和油泵电机低电压逆变系统连接，油泵电机低电压逆变系统的输出端通过接触器连接油泵永磁电机；低电压高速永磁电动/发电机为三相绕组六抽头引出，三相独立整流器包括六个输入端和两个输出端，所述的主电机低电压逆变系统的输出端通过接触器的与低电压高速永磁电动/发电机的三相绕组上端及三相独立整流器的三个输入端连接，所述的低电压高速永磁电动/发电机的三相绕组下端一侧通过接触器连接在一起，另ー侧与三相独立整流器的另三个输入端连接，所述的三相独立整流器的输出端连接负载。所述的主电机低电压逆变系统包括6个绝缘栅双极性晶体管和主逆变 控制系统，所述的6个绝缘栅双极性晶体管两两串联后，分别连接在36V直流电源的正极和负极上，两两串联的绝缘栅双极性晶体管之间分别引出输出端与接触器连接，所述的主逆变控制系统与绝缘栅双极性晶体管的门极相连接。所述的三相独立整流器包括12个ニ极管和ー个电容器，所述的ニ极管两两串联后，正、负极分别与电容器的正、负极连接在一起，两两串联的ニ极管之间分别引出6个三相独立整流器的输入端。所述的油泵电机低电压逆变系统包括6个绝缘栅双极性晶体管主逆变控制系统，所述的绝缘栅双极性晶体管两两串联后，分别连接在36V直流电源的正极和负极上，两两串联的绝缘栅双极性晶体管之间分别引出输出端与接触器连接，所述的主逆变控制系统与绝缘栅双极性晶体管的的门极相连接。所述的直流电源为36V直流电源由3节12V铅酸蓄电池串联而成。所述的主电机低电压高速永磁电动/发电机额定转速下输出相电压为三相40V，极对数为1，最高转速为52000r/min，输出功率最大为18kW。所述的所有双极性晶体管和ニ极管均安装在散热基板上。本实用新型的通过低电压逆变系统把36V直流电源变换为频率可控的交变电流起动主电机低电压高速永磁电动/发电机和油泵永磁电机，从而实现微型燃机的驱动和发电以及润滑泵的工作。本实用新型通过简单的连接，实现了不需要減速器便可以完成微型燃机的起动和发电，同时不需要独立的驱动逆变系统实现润滑油泵永磁电机工作，具有系统紧凑、结构简单的特点，已成功的应用到微型燃气轮电发电机设备中。
图1为本实用新型的连接示意图。
具体实施方式
如图所示，低电压微型燃机驱动与发电系统包括直流电源1、主电机低电压逆变系统2、低电压高速永磁电动/发电机4、三相独立整流器5、油泵电机低电压逆变系统6及油泵永磁电机8，所述的直流电源I分别与主电机低电压逆变系统2和油泵电机低电压逆变系统6连接，油泵电机低电压逆变系统6的输出端通过接触器KM3连接油泵永磁电机8 ;低电压高速永磁电动/发电机4为三相绕组六抽头引出，三相独立整流器5包括六个输入端和两个输出端，所述的主电机低电压逆变系统2的输出端通过接触器KMl的与低电压高速永磁电动/发电机4的三相绕组上端及三相独立整流器5的三个输入端连接，所述的低电压高速永磁电动/发电机4的三相绕组下端一侧通过接触器K M2连接在一起，另ー侧与三相独立整流器5的另三个输入端连接，所述的三相独立整流器5的输出端连接负载R。所述的主电机低电压逆变系统2包括6个绝缘栅双极性晶体管Tl和主逆变控制系统3，所述的6个绝缘栅双极性晶体管Tl两两串联后，分别连接在36V直流电源I的正极和负极上，两两串联的绝缘栅双极性晶体管Tl之间分别引出输出端与接触器KMl连接，所述的主逆变控制系统3与绝缘栅双极性晶体管Tl的门极相连接所述的三相独立整流器5包括12个ニ极管Dl和ー个电容器，所述的ニ极管Dl两两串联后，正、负极分别与电容器的正、负极连接在一起，两两串联的ニ极管Dl之间分别引出6个三相独立整流器5的输入端。所述的油泵电机低电压逆变系统6包括6个绝缘栅双极性晶体管T2主逆变控制系统7，所述的绝缘栅双极性晶体管T2两两串联后，分别连接在36V直流电源I的正极和负极上，两两串联的绝缘栅双极性晶体管T2之间分别引出输出端与接触器KM3连接，所述的主逆变控制系统7与绝缘栅双极性晶体管T2的门极相连接。所述的直流电源为36V直流电源I由3节12V铅酸蓄电池串联而成。所述的主电机低电压高速永磁电动/发电机4额定转速下输出相电压为三相40V，极对数为1，最高转速为52000r/min，输出功率最大为18kW。所述的所有双极性晶体管Tl、T2和ニ极管Dl均安装在散热基板上。工作时，在主逆变控制系统3控制下，接触器KMl、KM2触点闭合，低电压高速永磁电动/发电机4的绕组为星形接法，主逆变控制系统3采用空间矢量脉冲宽度调制(SVPWM)技术，通过半导体功率器件把36V直流电源I变换为频率可控的交变电流，随着所述的交变电流频率逐渐升高，低电压高速永磁电动/发电机4驱动微型燃机转子转速逐渐升高，完成微型燃机起动，起动结束后接触器KMl、KM2触点断开，低电压高速永磁电动/发电机4的绕组为为独立单相输出形式，低电压高速永磁电动/发电机4工作于发电状态，输出的三相交流电经三相独立整流器5和滤波电容Cl转换为36V直流电，供给用户负载R，同时为蓄电池BT充电。在低电压高速永磁电动/发电机4驱动微型燃机转子升速的同时，在油泵电机逆变控制系统7控制下，接触器KM3触点闭合，采用空间矢量脉冲宽度调制(SVPWM)技术，通过半导体功率器件把36V直流电源I变换为频率可控的交变电流驱动油泵永磁电机8，完成滑油泵起动和运行控制，从而确保微型燃机转动部件得到有效润滑。另外，所有半导体功率器件都安装在散热基板上，可以有效得到通风冷却。
权利要求1.一种低电压微型燃机驱动与发电系统，其特征是，系统包括36V直流电源(I)、主电机低电压逆变系统(2)、低电压高速永磁电动/发电机(4)、三相独立整流器(5)、油泵电机低电压逆变系统(6)及油泵永磁电机(8)，所述的36V直流电源(I)分别与主电机低电压逆变系统(2)和油泵电机低电压逆变系统(6)连接，油泵电机低电压逆变系统(6)的输出端通过接触器(KM3)连接油泵永磁电机(8);低电压高速永磁电动/发电机(4)为三相绕组六抽头引出，三相独立整流器(5 )包括六个输入端和两个输出端，所述的主电机低电压逆变系统(2)的输出端通过接触器(KMl)的与低电压高速永磁电动/发电机(4)的三相绕组上端及三相独立整流器(5)的三个输入端连接，所述的低电压高速永磁电动/发电机(4)的三相绕组下端一侧通过接触器(KM2)连接在一起，另一侧与三相独立整流器(5)的另三个输入端连接，所述的三相独立整流器(5)的输出端连接负载(R)。
2.如权利要求1所述的低电压微型燃机驱动与发电系统，其特征是，所述的主电机低电压逆变系统(2)包括6个绝缘栅双极性晶体管(Tl)和主逆变控制系统(3)，所述的(6) 个绝缘栅双极性晶体管(Tl)两两串联后，分别连接在36V直流电源(I)的正极和负极上， 两两串联的绝缘栅双极性晶体管(Tl)之间分别引出输出端与接触器(KMl)连接，所述的主逆变控制系统(3)与绝缘栅双极性晶体管(Tl)的门极相连接。
3.如权利要求1所述的低电压微型燃机驱动与发电系统，其特征是，所述的三相独立整流器(5)包括12个二极管(Dl)和一个电容器(Cl)，所述的二极管(Dl)两两串联后，正、 负极分别与电容器(Cl)的正、负极连接在一起，两两串联的二极管(Dl)之间分别引出6个三相独立整流器(5)的输入端。
4.如权利要求1所述的低电压微型燃机驱动与发电系统，其特征是，所述的油泵电机低电压逆变系统(6)包括6个绝缘栅双极性晶体管(T2)主逆变控制系统(7)，所述的绝缘栅双极性晶体管(T2)两两串联后，分别连接在36V直流电源(I)的正极和负极上，两两串联的绝缘栅双极性晶体管(T2)之间分别引出输出端与接触器(KM3)连接，所述的主逆变控制系统(7)与绝缘栅双极性晶体管(T2)的门极相连接。
5.如权利要求1所述的低电压微型燃机驱动与发电系统，其特征是，所述的直流电源为36V直流电源(I)由3节12V铅酸蓄电池串联而成。
6.如权利要求1所述的低电压微型燃机驱动与发电系统，其特征是，所述的主电机低电压高速永磁电动/发电机(4)额定转速下输出相电压为三相40V,极对数为I。
7.如权利要求1或6所述的低电压微型燃机驱动与发电系统，其特征是，所述的低电压高速永磁电动/发电机(4)最高转速为52000r/min，输出功率最大为18kW。
8.如权利要求2、3、4所述的低电压微型燃机驱动与发电系统，其特征是，所述的所有双极性晶体管(T1、T2)和二极管(Dl)均安装在散热基板上。
专利摘要本实用新型涉及一种低电压微型燃机驱动与发电系统，其直流电源分别与低电压逆变系统连接，其中油泵电机低电压逆变系统连接油泵永磁电机，所述的主电机低电压逆变系统的与低电压高速永磁电动/发电机的三相绕组上端及三相独立整流器的三个输入端连接，低电压高速永磁电动/发电机的三相绕组下端一侧通过接触器连接在一起，另一侧与三相独立整流器的另三个输入端连接。本实用新型通过简单的连接，实现了不需要减速器便可以完成微型燃机的起动和发电，具有系统紧凑、结构简单的特点，已成功的应用到微型燃气轮电发电机设备中。
文档编号H02P9/00GK202889277SQ20122058756
公开日2013年4月17日 申请日期2012年11月9日 优先权日2012年11月9日
发明者耿加民, 何民, 刘丛红, 张宏杰, 仝云峰, 张琳琳, 冯占祥, 潘振宇, 栾兰, 刘雯雯 申请人:哈尔滨东安发动机(集团)有限公司