本发明涉及开关磁阻电机领域，具体涉及一种小功率的智能化多功能开关磁阻电机变流器结构及其控制方法。
背景技术：
开关磁阻电机结构简单坚固，转子上无绕组、无永磁体，散热压力小，可靠性高，制造成本低廉，当中一相绕组不工作不影响其他相绕组的正常工作，容错性强，具有广阔的应用前景。
开关磁阻电机一般由多个相绕组对称分布于定子凸极上，根据定转子之间凸极和凹槽的相对位置决定具体通电的相绕组，各相绕组根据相对的转子位置信息分时分别工作；作为发电机工作时，每相绕组工作时一般分为励磁和发电两大阶段，在绕组电感最大区域前后通电首先励磁，励磁阶段电机相绕组吸收外来励磁电源的电能储存磁能，后续根据实时转子位置信息结束励磁阶段并换流进入发电阶段，相绕组中储存的磁能转化为电能输出，待进入绕组电感最小区域时电流降至零完成工作；作为电动机工作时，每相绕组工作的主体为励磁阶段，在绕组电感最小区域或电感上升开始时通电励磁，待进入绕组电感最大区域前后关断励磁完成工作，必要时在励磁结束后提供续流回路将绕组中的剩余磁能释放。
开关磁阻电机的励磁、发电都要围绕连接其绕组的变流电路的运行控制实现，没有绕组变流电路，开关磁阻电机的运行就无从谈起，所以变流器意义重大。
开关磁阻发电机运行时，现有变流器系统，在励磁阶段，励磁电源很多都实现了自励模式，这样无需他励模式下频繁更换蓄电池或充电的人工工作，不过现有很多自励模式选用增加励磁电路直接提供励磁电源，但发电机起动时需要单独的蓄电池支路提供起动励磁电源，增加了结构复杂度。
作为风电工况应用领域，开关磁阻发电机经变流器发出直流电能后，往往需要一级或多级的升压变换才能提供给负载或电网，所以变流器本身如果具备一定的升压能力，则势必降低后续的负担及结构；并且目前存在较多的变流器结构中，往往需要其直流电输出后先逆变，然后经变压器隔离及升压后再整流，如果依靠变流器本身同时实现交流电的输出，则可省掉逆变环节。
在风电领域，尤其涉及并网时，发电机系统必须具备低电压穿越能力，双馈异步风力发电系统就存在复杂的低电压穿越所需的硬件系统及复杂控制方法，作为开关磁阻发电机，其励磁电路如果具备反馈馈能的环节，则势必对于诸如低压穿越等并网或负载端的剧烈变化起到缓解的作用，提供了灵活的选择；同时，考虑到发电时强化励磁及最大功率点跟踪、最大发电效率需要，或电动运行时的提高调速性能的需要，励磁电路具有较宽的输出励磁电压调节范围也是非常有必要的。
目前，开关磁阻发电机的变流器结构，无论考虑到自励起动，或他励运行，均配备有蓄电池，那么根据蓄电池电量时不时的更换蓄电池或人工参与充电作业是必不可少的，如果能实现自动的智能化的充电作业，则势必提高了变流系统的可靠性和智能化水平。
智能微电网和抽水蓄能电站是近年来我国大力发展的两个领域，将二者结合，即局域微电网中小型抽水蓄能电站则没有受到重视，这个领域需要电网中缺电时作为水电站发电，电网电量多时利用水泵扬水消耗电能，常常需要采用不同的电机系统完成。
技术实现要素：
根据以上的背景技术，本发明就提出了一种适应复杂的变速风电工况及发电/电动分时运行工况，直接发出交流电、直接高电压增益、含双向多功能灵活可控励磁电路的开关磁阻电机变流器及其调控方法。
本发明的技术方案为：
一种小型开关磁阻电机变流器系统，由第一主电路、第二主电路、第三主电路、第四主电路、输出电路、第一副电路、第二副电路组成，其技术特征是，所述第一主电路、所述第二主电路、所述第三主电路、所述第四主电路的输入端并联连接、输出端并联连接，它们的输出端同时连接所述输出电路的输入端，它们的输入端同时连接所述第二副电路输出端，输出电路输出端连接所述第一副电路输入端，第一副电路输出端连接第二副电路输入端；
第一主电路由第一二极管、第二二极管、第三二极管、第一开关管、第二开关管、第一相绕组、第一电容器组成，其技术特征是，所述第一二极管阳极作为第一主电路输入正极端，并与第二主电路、第三主电路、第四主电路输入正极端及第二副电路输出正极端连接，所述第二二极管阴极作为第一主电路输入负极端，并与第二主电路、第三主电路、第四主电路输入负极端及第二副电路输出负极端连接，第一二极管阴极连接所述第一开关管阳极，第一开关管阴极连接所述第一相绕组一端、所述第三二极管阴极，第二二极管阳极连接第一相绕组另一端、所述第一电容器正极、所述第二开关管阳极，第三二极管阳极与第一电容器负极连接，并作为第一主电路输出负极端与第二主电路输出正极端、第三主电路输出负极端、第四主电路输出正极端，以及输出电路输入一端连接，第二开关管阴极作为第一主电路输出正极端与第二主电路输出负极端、第三主电路输出正极端、第四主电路输出负极端，以及输出电路输入另一端连接；
第二主电路由第三开关管、第四开关管、第四二极管、第五二极管、第二相绕组、第二电容器、第三电容器、第一电感组成，其技术特征是，所述第三开关管阳极作为第二主电路输入正极端，第三开关管阴极连接所述第二相绕组一端，第二相绕组另一端连接所述第四开关管阳极和所述第三电容器正极，第三电容器负极连接所述第一电感一端和所述第五二极管阳极，第五二极管阴极连接所述第二电容器正极并作为第二主电路输出正极端，所述第四二极管阴极作为第二主电路输入负极端，第四二极管阳极与第四开关管阴极、第一电感另一端、第二电容器负极连接，并作为第二主电路输出负极端；
第三主电路由第六二极管、第七二极管、第八二极管、第五开关管、第六开关管、第三相绕组、第四电容器组成，其技术特征是，所述第六二极管阳极作为第三主电路输入正极端，第六二极管阴极连接所述第五开关管阳极，第五开关管阴极连接所述第三相绕组一端、所述第八二极管阴极，第八二极管阳极连接所述第四电容器负极，并作为第三主电路输出负极端，所述第七二极管阴极作为第三主电路输入负极端，第七二极管阳极连接第三相绕组另一端、第四电容器正极、所述第六开关管阳极，第六开关管阴极作为第三主电路输出正极端；
第四主电路由第七开关管、第八开关管、第九二极管、第十二极管、第四相绕组、第五电容器、第六电容器、第二电感组成，其技术特征是，所述第七开关管阳极作为第四主电路输入正极端，第七开关管阴极连接所述第四相绕组一端，第四相绕组另一端连接所述第八开关管阳极、所述第六电容器正极，第六电容器负极连接所述第二电感一端、所述第十二极管阳极，第十二极管阴极连接所述第五电容器正极，并作为第四主电路输出正极端，所述第九二极管阴极作为第四主电路输入负极端，第九二极管阳极连接第八开关管阴极、第二电感另一端、第五电容器负极，并作为第四主电路输出负极端；
输出电路由变压器、第十一二极管、第十二二极管、第十三二极管、第十四二极管、第三电感、第七电容器组成，其技术特征是，所述变压器一次侧绕组两端作为输出电路输入两端，变压器二次侧绕组一端连接所述第十一二极管阳极和所述第十二二极管阴极，变压器二次侧绕组另一端连接所述第十三二极管阳极和所述第十四二极管阴极，第十一二极管阴极和第十三二极管阴极连接，并与所述第三电感一端连接，第三电感另一端与所述第七电容器正极连接，并作为输出电路输出正极端，同时也与第一副电路输入正极端连接，第十二二极管阳极和第十四二极管阳极、第七电容器负极连接，并作为输出电路输出负极端，同时也与第一副电路输入和输出负极端、第二副电路的输入和输出负极端连接；
第一副电路由第九开关管、第十开关管、第十五二极管、第十六二极管、第四电感、第八电容器组成，其技术特征是，所述第九开关管阳极和所述第十五二极管阴极连接，并作为第一副电路输入正极端，第九开关管阴极与第十五二极管阳极连接，也与所述第十六二极管阴极、所述第十开关管阳极、所述第四电感一端连接，第四电感另一端与所述第八电容器正极连接，并作为第一副电路输出正极端与第二副电路输入正极端连接，第八电容器负极、第十开关管阴极、第十六二极管阳极连接，并作为第一副电路输入和输出负极端；
第二副电路由第十一开关管、第十二开关管、第十三开关管、蓄电池、第十七二极管组成，其技术特征是，所述第十一开关管阳极、所述第十二开关管阳极、所述第十三开关管阴极连接，并作为第二副电路输入正极端，第十二开关管阴极、第十三开关管阳极、所述蓄电池正极、所述第十七二极管阳极连接，蓄电池负极作为第二副电路输入和输出负极端，第十七二极管阴极和第十一开关管阴极连接，并作为第二副电路输出正极端；
所有开关管均为三端全控型电力电子开关管；变压器二次侧绕组匝数为一次侧绕组匝数的四倍以上；第一相绕组、第二相绕组、第三相绕组、第四相绕组按顺序分布于开关磁阻电机定子各凸极上。
本发明的小型变速开关磁阻风力发电机变流器系统的控制方法为：所有开关管的初始状态为断开状态；当作为开关磁阻发电机运行，根据开关磁阻发电机运行原理，当检测到某相绕组需投入工作时，其所在主电路投入工作；
当检测到需第一相绕组投入工作时，闭合第一开关管，第二副电路输出的励磁电能经第一二极管、第一开关管、第二二极管向第一相绕组供电励磁，根据转子位置信息励磁阶段结束时，断开第一开关管同时闭合第二开关管，第一相绕组的储能经由第二开关管和第三二极管向外发电输出给输出电路，待发电阶段结束时断开第二开关管；
当检测到需第二相绕组需投入工作时，闭合第三开关管和第四开关管，第二副电路输出的励磁电能经第三开关管、第四开关管、第四二极管向第二相绕组供电励磁，同时第三电容器的储能经由第四开关管向第一电感转移，根据转子位置信息励磁阶段结束时，断开第四开关管，第二相绕组的储能加上第二副电路的输出经由第三开关管、第五二极管、第三电容器、第四二极管向外发电输出同时向第三电容器充电，同时第一电感的储能也经由第五二极管向外发电输出，待发电阶段结束时断开第三开关管；
当检测到需第三相绕组投入工作时，闭合第五开关管，第二副电路输出的励磁电能经第六二极管、第五开关管、第七二极管向第三相绕组供电励磁，根据转子位置信息励磁阶段结束时，断开第五开关管同时闭合第六开关管，第三相绕组的储能经由第六开关管和第八二极管向外发电输出给输出电路，待发电阶段结束时断开第六开关管；
当检测到需第四相绕组需投入工作时，闭合第七开关管和第八开关管，第二副电路输出的励磁电能经第七开关管、第八开关管、第九二极管向第四相绕组供电励磁，同时第六电容器的储能经由第八开关管向第二电感转移，根据转子位置信息励磁阶段结束时，断开第八开关管，第四相绕组的储能加上第二副电路的输出经由第七开关管、第十二极管、第六电容器、第九二极管向外发电输出同时向第六电容器充电，同时第二电感的储能也经由第十二极管向外发电输出，待发电阶段结束时断开第七开关管；
开关磁阻发电机运行中，第一主电路、第二主电路、第三主电路、第四主电路的输出电流交替交变流经输出电路变压器一次侧绕组，经变压器磁隔离及升压后其二次侧绕组输出交流经由第十一二极管、第十二二极管、第十三二极管、第十四二极管组成的整流桥整流，然后再经第三电感和第七电容器滤波后输出直流电，同时作为第一副电路输入电源；
当第一副电路正向工作时，即其输出端为正时，第十开关管始终断开状态，由第九开关管进行pwm模式工作；
当第二副电路的蓄电池两端电压满足开关磁阻发电机运行所需励磁电压，并且蓄电池电能高于最低值时，第九开关管开关占空比为零，第十一开关管、第十二开关管、第十三开关管均处于断开状态，由蓄电池独立提供励磁电能；当开关磁阻发电机风电系统需要强化励磁即需要比蓄电池电压更大的励磁电压时，第十一开关管闭合，第九开关管按照pwm模式工作，具体占空比根据对励磁电压的需要而调整；当蓄电池电能低于最低限制值时，闭合第十二开关管，第一副电路由第九开关管pwm控制实现对蓄电池的充电作业；
当负载侧需要更大的电能或电压支撑时，第一副电路反向工作，第十三开关管闭合，第十开关管按照pwm模式工作，第九开关管、第十二开关管均为断开状态，第十一开关管闭合，从而蓄电池既通过第一副电路反向馈能，也提供正常励磁电压而发电输出，从而实现短时双馈发电；
本发明的变流器同时可作为开关磁阻电动机的变流器使用，包括由蓄电池单独固定供电，外接电源即第七电容器侧直流电源经第一副电路第九开关管pwm电压变换后经第十一开关管调压调速供电及给蓄电池充电等灵活选择，此时各个主电路及输出电路作为各相绕组电动运行时的泄放电路工作，能量再生，具体开关控制模式相同，区别仅为按照开关磁阻电动机的转子位置信息进行开通励磁及关断励磁。
本发明的技术效果主要有：
(1)本发明的各个主电路中，相邻相绕组的主电路输出电流方向相反，直接并联并与变压器一次侧绕组两端连接后获得交流电，改变了开关磁阻发电机输出直流电的传统认知，鉴于开关磁阻发电机系统电能变换中常常采用逆变后隔离再整流的结构，本发明的结构则省掉了逆变环节，降低了成本，提高了可靠性。
(2)输出电路的变压器二次侧绕组匝数明显大于一次侧绕组匝数，隔离的同时实现高增益电压输出，省去或减轻了后续升压装置负担，经第三电感和第七电容器滤波，也可直接并入微电网或给中压负载。
(3)第一副电路依靠两个开关管、一个电感、两个二极管、一个电容器即可实现三项功能(蓄电池充电、强化励磁、反向升压馈能)，并且灵活可控，每次pwm控制仅需针对一只开关管，性价比极高。
(4)第二副电路依靠三个开关管，分别辅助实现强化励磁、蓄电池充电、反向馈能，以及反向馈能时第十一开关管闭合后的短时双馈发电工况，这是目前已有开关磁阻发电机系统无法做到的，极大增强了开关磁阻发电机系统的适应性，尤其对复杂的变速风电并网领域的应用。
(5)作为发电机，本发明的变流器有蓄电池自起动能力；作为电动机运行时，本发明的变流器无需增加任何结构，并且可全部利用，仅仅是根据转子位置信息励磁阶段关断位置角的区别，原发电阶段的结构可用来将多余储能泄放回馈，具备能量再生能力，同时也对电机绕组起到保护作用，第一副电路和第二副电路在非蓄电池独立供电时可实现开关磁阻电动机调压调速系统控制，需要长期按电动机工况运行时，譬如抽水蓄能电站一体化的发电机/电动机系统中，第七电容器端的微电网电能反向流动由开关磁阻电动机消耗多余电能，此时开关磁阻电机系统相当于开关磁阻电动机水泵系统。
(6)当针对非直驱小型风电等高速范围运行时，变压器的交变频率较高，从而可减小变流器结构中唯一体积重量较大的变压器设备轻量化。
(7)从本发明可以看出，配合以控制器以及所需检测传感器，整个变流器系统可实现智能化的运行，无需人工更换蓄电池，发电与电动工况自动转换、自动调速，多功能化适应性强，性价比极高，结构简单。
附图说明
图1所示为本发明的一种小型开关磁阻电机变流器系统结构图。
具体实施方式
如附图1所示本实施例的小型四相开关磁阻电机变流器系统结构图，由第一主电路1、第二主电路2、第三主电路3、第四主电路4、输出电路5、第一副电路6、第二副电路7组成，第一主电路1、第二主电路2、第三主电路3、第四主电路4的输入端并联连接、输出端并联连接，它们的输出端同时连接输出电路5的输入端，它们的输入端同时连接第二副电路7输出端，输出电路5输出端连接第一副电路6输入端，第一副电路6输出端连接第二副电路7输入端；绕组按分布于开关磁阻电机定子上的顺序分别为m/n/p/q相绕组；
第一主电路1由第一二极管d1、第二二极管d2、第三二极管d3、第一开关管v1、第二开关管v2、第一相绕组m、第一电容器c1组成，第一二极管d1阳极作为第一主电路1输入正极端，并与第二主电路2、第三主电路3、第四主电路4输入正极端及第二副电路7输出正极端连接，第二二极管d2阴极作为第一主电路1输入负极端，并与第二主电路2、第三主电路3、第四主电路4输入负极端及第二副电路7输出负极端连接，第一二极管d1阴极连接第一开关管v1阳极，第一开关管v1阴极连接第一相绕组m一端、第三二极管d3阴极，第二二极管d2阳极连接第一相绕组m另一端、第一电容器c1正极、第二开关管v2阳极，第三二极管d3阳极与第一电容器c1负极连接，并作为第一主电路1输出负极端与第二主电路2输出正极端、第三主电路3输出负极端、第四主电路4输出正极端，以及输出电路5输入一端连接，第二开关管v2阴极作为第一主电路1输出正极端与第二主电路2输出负极端、第三主电路3输出正极端、第四主电路4输出负极端，以及输出电路5输入另一端连接；
第二主电路2由第三开关管v3、第四开关管v4、第四二极管d4、第五二极管d5、第二相绕组n、第二电容器c2、第三电容器c3、第一电感l1组成，第三开关管v3阳极作为第二主电路2输入正极端，第三开关管v3阴极连接第二相绕组n一端，第二相绕组n另一端连接第四开关管v4阳极和第三电容器c3正极，第三电容器c3负极连接第一电感l1一端和第五二极管d5阳极，第五二极管d5阴极连接第二电容器c2正极并作为第二主电路2输出正极端，第四二极管d4阴极作为第二主电路2输入负极端，第四二极管d4阳极与第四开关管v4阴极、第一电感l1另一端、第二电容器c2负极连接，并作为第二主电路2输出负极端；
第三主电路3由第六二极管d6、第七二极管d7、第八二极管d8、第五开关管v5、第六开关管v6、第三相绕组p、第四电容器c4组成，第六二极管d6阳极作为第三主电路3输入正极端，第六二极管d6阴极连接第五开关管v5阳极，第五开关管v5阴极连接第三相绕组p一端、第八二极管d8阴极，第八二极管d8阳极连接第四电容器c4负极，并作为第三主电路3输出负极端，第七二极管d7阴极作为第三主电路3输入负极端，第七二极管d7阳极连接第三相绕组p另一端、第四电容器c4正极、第六开关管v6阳极，第六开关管v6阴极作为第三主电路3输出正极端；
第四主电路4由第七开关管v7、第八开关管v8、第九二极管d9、第十二极管d10、第四相绕组q、第五电容器c5、第六电容器c6、第二电感l2组成，第七开关管v7阳极作为第四主电路4输入正极端，第七开关管v7阴极连接第四相绕组q一端，第四相绕组q另一端连接第八开关管v8阳极、第六电容器c6正极，第六电容器c6负极连接第二电感l2一端、第十二极管d10阳极，第十二极管d10阴极连接第五电容器c5正极，并作为第四主电路4输出正极端，第九二极管d9阴极作为第四主电路4输入负极端，第九二极管d9阳极连接第八开关管v8阴极、第二电感l2另一端、第五电容器c5负极，并作为第四主电路4输出负极端；
输出电路5由变压器t、第十一二极管d11、第十二二极管d12、第十三二极管d13、第十四二极管d14、第三电感l3、第七电容器c7组成，变压器t一次侧绕组a两端作为输出电路5输入两端，变压器t二次侧绕组b一端连接第十一二极管d11阳极和第十二二极管d12阴极，变压器t二次侧绕组b另一端连接第十三二极管d13阳极和第十四二极管d14阴极，第十一二极管d11阴极和第十三二极管d13阴极连接，并与第三电感l3一端连接，第三电感l3另一端与第七电容器c7正极连接，并作为输出电路5输出正极端，同时也与第一副电路6输入正极端连接，第十二二极管d12阳极和第十四二极管d14阳极、第七电容器c7负极连接，并作为输出电路5输出负极端，同时也与第一副电路6输入和输出负极端、第二副电路7的输入和输出负极端连接；
第一副电路6由第九开关管v9、第十开关管v10、第十五二极管d15、第十六二极管d16、第四电感l4、第八电容器c8组成，第九开关管v9阳极和第十五二极管d15阴极连接，并作为第一副电路6输入正极端，第九开关管v9阴极与第十五二极管d15阳极连接，也与第十六二极管d16阴极、第十开关管v10阳极、第四电感l4一端连接，第四电感l4另一端与第八电容器c8正极连接，并作为第一副电路6输出正极端与第二副电路7输入正极端连接，第八电容器c8负极、第十开关管v10阴极、第十六二极管d16阳极连接，并作为第一副电路6输入和输出负极端；
第二副电路7由第十一开关管v11、第十二开关管v12、第十三开关管v13、蓄电池x、第十七二极管d17组成，第十一开关管v11阳极、第十二开关管v12阳极、第十三开关管v13阴极连接，并作为第二副电路7输入正极端，第十二开关管v12阴极、第十三开关管v13阳极、蓄电池x正极、第十七二极管d17阳极连接，蓄电池x负极作为第二副电路7输入和输出负极端，第十七二极管d17阴极和第十一开关管v11阴极连接，并作为第二副电路7输出正极端；
本实施例所有开关管均为三端全控型电力电子开关管igbt或电力mosfet或氮化镓或碳化硅或gtr等器件；变压器t二次侧绕组b匝数为一次侧绕组a匝数的八倍；第一相绕组m、第二相绕组n、第三相绕组p、第四相绕组q按顺序分布于开关磁阻电机定子各凸极上。
本实施例的四相小型开关磁阻电机变流器系统的控制方法，所有开关管的初始状态为断开状态；当作为开关磁阻发电机运行，根据开关磁阻发电机运行原理，当检测到某相绕组需投入工作时，其所在主电路投入工作；
当检测到需第一相绕组m投入工作时，闭合第一开关管v1，第二副电路7输出的励磁电能经第一二极管d1、第一开关管v1、第二二极管d2向第一相绕组m供电励磁，根据转子位置信息励磁阶段结束时，断开第一开关管v1同时闭合第二开关管v2，第一相绕组m的储能经由第二开关管v2和第三二极管d3向外发电输出给输出电路5，待发电阶段结束时断开第二开关管v2，第一电容器c1起到电压支撑的作用；
当检测到需第二相绕组n需投入工作时，闭合第三开关管v3和第四开关管v4，第二副电路7输出的励磁电能经第三开关管v3、第四开关管v4、第四二极管d4向第二相绕组n供电励磁，同时第三电容器c3的储能经由第四开关管v4向第一电感l1转移，根据转子位置信息励磁阶段结束时，断开第四开关管v4，第二相绕组n的储能加上第二副电路7的输出经由第三开关管v3、第五二极管d5、第三电容器c3、第四二极管d4向外发电输出同时向第三电容器c3充电，同时第一电感l1的储能也经由第五二极管d5向外发电输出，待发电阶段结束时断开第三开关管v3，第二电容器c2起到电压支撑的作用；
当检测到需第三相绕组p投入工作时，闭合第五开关管v5，第二副电路7输出的励磁电能经第六二极管d6、第五开关管v5、第七二极管d7向第三相绕组p供电励磁，根据转子位置信息励磁阶段结束时，断开第五开关管v5同时闭合第六开关管v6，第三相绕组p的储能经由第六开关管v6和第八二极管d8向外发电输出给输出电路5，待发电阶段结束时断开第六开关管v6，第四电容器c4起到电压支撑作用；
当检测到需第四相绕组q需投入工作时，闭合第七开关管v7和第八开关管v8，第二副电路7输出的励磁电能经第七开关管v7、第八开关管v8、第九二极管d9向第四相绕组q供电励磁，同时第六电容器c6的储能经由第八开关管v8向第二电感l2转移，根据转子位置信息励磁阶段结束时，断开第八开关管v8，第四相绕组q的储能加上第二副电路7的输出经由第七开关管v7、第十二极管d10、第六电容器c6、第九二极管d9向外发电输出同时向第六电容器c6充电，同时第二电感l2的储能也经由第十二极管d10向外发电输出，待发电阶段结束时断开第七开关管v7，第五电容器c5起到电压支撑作用；
本实施例的开关磁阻电机的定转子凸极重叠系数为0.2，作为发电机工况期间，满足前一相绕组处于发电阶段时，后一相绕组部分区间于励磁阶段，发电阶段不出现重合、励磁阶段不出现重合的情况，额定状态时并满足：第一相绕组m发电阶段结束时第二相绕组n或第四相绕组q励磁结束，第二相绕组n发电阶段结束时第三相绕组p或第一相绕组m励磁结束，第三相绕组p发电阶段结束时第四相绕组q或第二相绕组n励磁结束，第四相绕组q发电阶段结束时第一相绕组m或第三相绕组p励磁结束；
开关磁阻发电机运行中，第一主电路1、第二主电路2、第三主电路3、第四主电路4的输出电流交替交变流经输出电路变压器t一次侧绕组a，并且当满足如上额定状态的励磁和发电条件时，可实现变压器t一次侧绕组a连续的交流电获得，再经变压器t磁隔离及升压后其二次侧绕组b输出交流经由第十一二极管d11、第十二二极管d12、第十三二极管d13、第十四二极管d14组成的整流桥整流，然后再经第三电感l3和第七电容器c7滤波后输出直流电，同时作为第一副电路6的输入电源；
当第一副电路6正向工作时，即其输出端为正时，第十开关管v10始终为断开状态，由第九开关管v9进行pwm模式工作；
当第二副电路7的蓄电池x两端电压满足开关磁阻发电机运行所需励磁电压，并且蓄电池x电能高于最低值时，第九开关管v9开关占空比为零(断开状态)，第十一开关管v11、第十二开关管v12、第十三开关管v13均处于断开状态，由蓄电池x独立提供励磁电能；当电机系统需要强化励磁即需要比蓄电池x电压更大的励磁电压时，第十一开关管v11闭合，第九开关管v9按照pwm模式工作，具体占空比根据对励磁电压的需要而调整；当蓄电池x电能低于最低限制值时，闭合第十二开关管v12，第一副电路6由第九开关管pwm控制实现对蓄电池的充电作业；
第二副电路7正向工作即第九开关管v9按照pwm模式工作时，第二副电路7的输出电压uc8与输入电压uc7之间很容易得到关系式：
uc8＝α*uc7(1)
式(1)中α为第九开关管v9占空比，调节α，即可实现对第一副电路6输出电压的灵活调节；
当负载侧需要更大的电能或电压支撑时，第一副电路6反向工作，第十三开关管v13闭合，第十开关管v10按照pwm模式工作，第九开关管v9、第十二开关管v12均为断开状态，此时第十一开关管v11也闭合，从而蓄电池x既通过第一副电路6反向馈能，也提供正常励磁电压而发电输出，从而实现双馈发电(短时)，对于第一副电路6此时的反向工作，设第十开关管v10的占空比为α0，则：
uc7＝uc8/(1-α0)(2)
完全满足第七电容器c7端额定电压大于蓄电池x额定电压的现实，并且通过调节α0实现满足要求电压的调节。
本发明的变流器同时可作为开关磁阻电动机的变流器使用，包括由蓄电池x单独固定供电，外接电源即第七电容器c7侧直流电源经第一副电路6第九开关管pwm电压变换后经第十一开关管v11调压调速供电及给蓄电池x充电等灵活选择，此时各个主电路及输出电路作为各相绕组电动运行时的泄放电路工作，能量再生，具体开关控制模式相同，区别仅为按照开关磁阻电动机的转子位置信息进行开通励磁及关断励磁的相关控制。