专利名称：电动轮汽车电机磁场静态励磁器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电动轮汽车电机励磁磁场技术领域，特别涉及一种电动轮汽车电机磁场静态励磁器。
背景技术：
在电动轮汽车的系统中采用发电机磁场静态励磁器(AFSE)与电动机磁场静态励磁器(MFSE)作为励磁控制部件。它们分别用于调节主发电机和驱动电机的励磁电流，其主要结构由触发信号放大、脉冲变压器及由二极管、晶间管组成的单相半控整流器等环节组成。系统工作时，通过调节半控整流器上晶间管的触发角度即可控制励磁器的直流电压输出，进而达到调节主发电机和驱动电机的励磁电流的目的。但由晶闸管组成的相控整流器存在谐波分量大、功率因数差等缺点。这样不利于提高电机的励磁回路乃至系统主回路的效率；同时由于相控整流器的工作频率低，使得系统响应慢，动态性能未能优化，抗扰性能不够强。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种电动轮汽车电机磁场静态励磁器，克服原装置相控整流器谐波分量大、功率因数差的缺点，提高励磁器的效率，可以延长电机的使用寿命， 使汽车运行稳定。本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。本实用新型的电动轮汽车电机磁场静态励磁器，其特征在于由电源隔离转换模块，与此电源隔离转换模块相连接的信号转换模块，与此信号转换模块相连接的IGBT器件，分别与此IGBT器件相连接的单相整流电路、反并联保护电路所组成，所述的信号转换模块还与工业控制机相连接，所述的单相整流电路、反并联保护电路还通过IGBT器件与电动轮汽车电机的蓄电池供电回路、主发电机励磁绕组相连接。所述的电源隔离转换模块的输入电压为+^V，输出电压为+MV。所述的单相整流电路为不可控整流桥。所述的反并联保护电路采用两级耦合晶闸管。本实用新型的电源隔离转换模块将输入+28V直流电压变换为+MV，为信号转换模块提供电源，实现了外部低压电源与控制电源的隔离，增强电源的稳定性。信号转换模块的功能是将来自工控机的PWM信号变换后作为IGBT驱动信号；同时当励磁控制出现故障时，可以向工控机提供故障报警信号，该信号采用光耦隔离后输出，增强了故障报警抗扰性能。单相整流电路采用不可控整流桥将交流电压变换为直流电压，与原励磁器相比，更为简单可靠。在整流电路旁的反并联保护电路采用两级耦合晶闸管，可以将整流电路输出的直流电压旁路，从而保护电机励磁绕组。IGBT器件接收信号转换模块的驱动信号，进而控制整流电路的输出电压。此输出电压可以为主发电机励磁绕组提供励磁电源(只有在电动轮汽车最初开始工作时，其励磁由蓄电池供电回路提供)。[0011]本实用新型采用PWM控制后，可带来多方面益处1)将原励磁器的半控整流器用不可控整流电路替代，用以输出直流电压，取消了原励磁器用于供给半控整流器触发信号的脉冲变压器，提高了励磁器工作的可靠性；2)由于IGBT开关频率高，电流容易连续，谐波少，励磁绕组损耗及发热较小，可以延长电机的使用寿命；同时，IGBT器件工作在开关状态，导通损耗小，当开关频率适当时， 开关损耗也不大，因而励磁环节效率可得到提高；3)由于直流电源采用不可控整流，其交流侧(主发电机三次谐波绕组)的功率因数较高，可以提高主发电机效率；4)将外部低压供电电源与控制电源的隔离，增强电源的稳定性；5)将原励磁器的相位脉冲信号用工控机输出的PWM信号替代，经芯片变换后作 IGBT驱动信号，将整流桥的直流电压经IGBT实现斩波后供给电机励磁绕组。由于IGBT工作频率高，使得系统的动态响应快，动态抗扰能力强，使汽车运行稳定。本实用新型的有益效果是克服原装置相控整流器谐波分量大、功率因数差的缺点，提高励磁器的效率，进而提高电气传动系统的效率；采用高频率开关器件，减小谐波，励磁绕组损耗及发热较小，可以延长电机的使用寿命；可以提高系统的动态响应和动态抗扰性能，使汽车运行稳定。
图1是本实用新型的结构框图。
具体实施方式
以下结合附图对该实用新型作进一步的详细描述。如图1所示，本实用新型的电动轮汽车电机磁场静态励磁器，其特征在于由电源隔离转换模块，与此电源隔离转换模块相连接的信号转换模块，与此信号转换模块相连接的IGBT器件，分别与此IGBT器件相连接的单相整流电路、反并联保护电路所组成，所述的信号转换模块还与工业控制机相连接，所述的单相整流电路、反并联保护电路还通过IGBT 器件斩波后与电动轮汽车电机的蓄电池供电回路、主发电机励磁绕组相连接。所述的电源隔离转换模块的输入电压为+^V，输出电压为+MV。所述的单相整流电路为不可控整流桥。所述的反并联保护电路采用两级耦合晶闸管。图1中虚线框内为电动轮汽车电机磁场静态励磁器结构框图，其中1)电源隔离转换模块将输入+28V直流电压变换为+MV，为信号转换模块提供电源，实现了外部低压电源与控制电源的隔离，增强电源的稳定性；2)信号转换模块的功能是将由来自工控机的PWM信号变换后作为IGBT驱动信号； 同时当励磁控制出现故障时，可以向工控机提供报警信号，故障信号采用光耦隔离后输出， 增强了故障报警抗扰性能；3)该单相整流电路采用不可控整流桥将交流电压变换为直流电压，与原励磁器相比，更为简单可靠；4)在整流电路旁的反并联保护电路采用两级耦合晶闸管，可以将整流电路输出的直流电压旁路，从而保护电机励磁绕组； 5) IGBT器件接收信号转换模块的驱动信号，进而控制整流电路的输出电压。此输出电压可以为电机励磁绕组提供励磁电源(只有在电动轮汽车最初开始工作时，其励磁由蓄电池供电回路提供)，进而通过控制电机励磁来控制电机的输出。
权利要求1.一种电动轮汽车电机磁场静态励磁器，其特征在于由电源隔离转换模块，与此电源隔离转换模块相连接的信号转换模块，与此信号转换模块相连接的IGBT器件，分别与此 IGBT器件相连接的单相整流电路、反并联保护电路所组成，所述的信号转换模块还与工业控制机相连接，所述的单相整流电路、反并联保护电路还通过IGBT器件与电动轮汽车电机的蓄电池供电回路、主发电机励磁绕组相连接。
2.根据权利要求1所述的电动轮汽车电机磁场静态励磁器，其特征在于所述的电源隔离转换模块的输入电压为+^V，输出电压为+24V。
3.根据权利要求1所述的电动轮汽车电机磁场静态励磁器，其特征在于所述的单相整流电路为不可控整流桥。
4.根据权利要求1所述的电动轮汽车电机磁场静态励磁器，其特征在于所述的反并联保护电路采用两级耦合晶闸管。
专利摘要本实用新型属于电动轮汽车电机励磁磁场技术领域，特别涉及一种电动轮汽车电机磁场静态励磁器。由电源隔离转换模块、信号转换模块、IGBT器件、单相整流电路、反并联保护电路所组成，信号转换模块还与工业控制机相连接，IGBT器件、单相整流电路、反并联保护电路还通过IGBT器件斩波后与电动轮汽车电机的蓄电池供电回路、主发电机励磁绕组相连接。电源隔离转换模块的输入电压为+28V，输出电压为+24V。单相整流电路为不可控整流桥。反并联保护电路采用两级耦合晶闸管。本实用新型提高了励磁器的效率，减小谐波、励磁绕组损耗及发热较小，延长电机的使用寿命；提高系统的动态响应和动态抗扰性能，使汽车运行稳定。
文档编号H02P9/14GK201994908SQ201120065658
公开日2011年9月28日 申请日期2011年3月15日 优先权日2011年3月15日
发明者刘振陆, 孟德斌, 苍晴 申请人:鞍钢集团矿业公司