[0043]步骤2:控制器5同时发送六路开关控制信号触发六个晶闸管(第一晶闸管Tl?第六晶闸管T6)导通，使第一相电子旁路开关3.1、第二相电子旁路开关3.2和第三相电子旁路开关3.3导通，无刷电励磁同步发电机I输出的电压通过第一相电子旁路开关3.1、第二相电子旁路开关3.2和第三相电子旁路开关3.3直接向负载6供电，由于晶闸管过流能力高，可以用较小容量的晶闸管在短时间内提供很大的输出电流;在此期间，控制器5向无刷电励磁同步发电机I发出控制信号if使无刷电励磁同步发电机I的励磁电流提高，保证无刷电励磁同步发电机I能提供三倍负载额定电流的输出能力给负载；
[0044]步骤3:当负载电流检测器4检测到无刷电励磁同步发电机I通过第一相电子旁路开关3.1、第二相电子旁路开关3.2和第三相电子旁路开关3.3输出电流达到三倍负载额定电流后，控制器5向无刷电励磁同步发电机I发出控制信号对无刷电励磁同步发电机I的励磁电流进行限制(减小励磁电流)，使无刷电励磁同步发电机I输出的电流保持在三倍负载额定电流，保证了第一相电子旁路开关3.1、第二相电子旁路开关3.2和第三相电子旁路开关3.3中晶丨U管的安全；
[0045]步骤4:当负载电流检测器4检测到的负载电流ilciad小于1.2倍负载额定电流时(船舶电气设备继电保护装置自动切除了局部短路设备)，控制器5停止输出六个晶闸管脉冲控制信号，同时控制器5发送控制信号给四象限变流器2，使四象限变流器2中的所有绝缘栅双极型晶体管重新工作，由四象限变流器2向负载6供电，六个晶闸管由于无触发信号，在输出电压过零点后会自动由导通变为截止状态，即第一相电子旁路开关3.1、第二相电子旁路开关3.2和第三相电子旁路开关3.3处于断开状态，发电系统恢复了正常供电。
[0046]上述技术方案的步骤2中，六个晶闸管(第一晶闸管Tl?第六晶闸管T6)触发导通时刻与无刷电励磁同步发电机I输出电压的相位一致。图3给出了与第一相电源Ul电压相连的第一晶闸管Tl和第二晶闸管T2的触发脉冲与第一相电源Ul电压相位的关系，图3表明，在第一相电源Ul电压正半波过零点出触发导通第一晶闸管Tl，在第一相电源Ul电压负半波过零点出触发导通第二晶闸管T2，这样可以确保输出给负载6的电压谐波为零，而且触发功率很小。
[0047]本发明采用电子旁路开关，通过旁路的方法，大幅度提高了无刷电励磁轴带发电系统输出电流的能力。采用该方法，不用提高四象限变流器功率元件的容量，可以大幅度降低无刷电励磁轴带发电系统的成本。采用负载电流检测和实时控制，可以准确控制电子旁路开关的导通和关断，满足船舶电气设备正常运行和局部短路时的供电特性。
[0048]本实施例，利用一套额定功率100KW，额定电流等于200A的无刷电励磁船舶轴带发电系统来介绍本发明，四象限变流器2的IGBT选用400A，电子旁路开关中的晶闸管选用300A。正常工况下，主电路中无刷电励磁同步发电机I通过四象限变流器2向负载6供电，最大电流不超过1.2倍额定电流即240A。选用400A的IGBT可以满足要求。当船舶电气设备发生局部短路时，负载电流可能达到600A，此时采用400A的IGBT显然不能满足要求。由于晶闸管具有短时过流能力高的特点，通过计算，采用300A的晶闸管可以短时(3秒内)满足负载600A的冲击电流。当负载电流达到600A后，控制器5根据负载电流调节无刷电励磁同步发电机I的励磁电流，当负载电流大于600A时，减少励磁电流，无刷电励磁同步发电机I电压下降，达到限制负载电流最大值的目的。
[0049]控制器5检测电机I的第一相电源Ul、第二相电源Vl和第三相电源Wl的相位，在电压相位过零点时通过光电隔离晶闸管分别触发第一晶闸管Tl?第六晶闸管T6(图3给出了Τ1、Τ2晶闸管触发信号与Ul相电压的相位关系，其余4个晶闸管触发信号与V2、W2的相位关于类似)，确保发电机通过晶闸管构成的电子旁路开关输出给负载的电压波形不会失去真。
[0050]如果负载电流在3秒内可以恢复正常(电流值小于1.2额定电流=240A)，则通过负载电流检测器4检测负载电流值小于1.2倍负载额定电流，控制器5撤销6路晶闸管的触发信号，同时发送IGBT开通信号给四象限变流器2，四象限变流器2中的IGBT开始工作，四象限变流器2输出电流给负载6，晶闸管在承受电压过零点后会自然关断，电子旁路开关处于断开状态，等待下一次负载局部短路后才会重新导通。
[0051]如果负载电流在3秒内不能恢复正常，控制器5仍然撤销6路晶闸管的触发信号，但不发送IGBT开通信号给四象限变流器2，此时发电系统停止向负载6供电，同时控制器5发送故障报警信号。
[0052]此案例是本发明的用途之一，按本发明思路类似的电路结构、控制方法和使用场合均受到本发明专利的保护。
[0053]本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
【主权项】
1.一种提高无刷电励磁轴带发电系统短路过载能力的装置，它包括无刷电励磁同步发电机(I)、四象限变流器(2)和负载(6)，无刷电励磁同步发电机(I)的三相电源输出端通过四象限变流器(2)连接负载(6)，其特征在于:它还包括三相电子旁路开关(3)、负载电流检测器(4)和控制器(5)，其中，所述三相电子旁路开关(3)包括第一相电子旁路开关(3.1)、第二相电子旁路开关(3.2)和第三相电子旁路开关(3.3)，所述负载电流检测器(4)设置在负载(6)的三相电源接口，用于实时监测负载电流； 所述第一相电子旁路开关(3.1)的两端分别连接无刷电励磁同步发电机(I)的第一相电源输出端和四象限变流器(2)的第一相电源输出端，第二相电子旁路开关(3.2)的两端分别连接无刷电励磁同步发电机(I)的第二相电源输出端和四象限变流器(2)的第二相电源输出端，第三相电子旁路开关(3.3)的两端分别连接无刷电励磁同步发电机(I)的第三相电源输出端和四象限变流器(2)的第三相电源输出端； 负载电流检测器(4)的信号输出端连接控制器(5)的负载电流监测信号输入端，控制器(5)的四象限变流器控制信号输出端连接四象限变流器(2)的控制端，控制器(5)的开关控制信号输出端分别连接第一相电子旁路开关(3.1)、第二相电子旁路开关(3.2)和第三相电子旁路开关(3.3)的开关控制端，控制器(5)的发电机控制信号输出端连接无刷电励磁同步发电机(I)的控制端。2.根据权利要求1所述的提高无刷电励磁轴带发电系统短路过载能力的装置，其特征在于:所述第一相电子旁路开关(3.1)包括第一晶闸管Tl和第二晶闸管T2，所述第一晶闸管Tl的阳极连接无刷电励磁同步发电机(I)的第一相电源输出端，第一晶闸管Tl的阴极连接四象限变流器(2)的第一相电源输出端，所述第二晶闸管T2的阴极连接无刷电励磁同步发电机(I)的第一相电源输出端，第二晶闸管T2的阳极连接四象限变流器(2)的第一相电源输出端，所述控制器(5)的第一开关控制信号输出端和第二开关控制信号输出端分别连接第一晶闸管Tl和第二晶闸管T2的门极。3.根据权利要求2所述的提高无刷电励磁轴带发电系统短路过载能力的装置，其特征在于:所述第二相电子旁路开关(3.2)包括第三晶闸管T3和第四晶闸管T4，所述第三晶闸管T3的阳极连接无刷电励磁同步发电机(I)的第二相电源输出端，第三晶闸管T3的阴极连接四象限变流器(2)的第二相电源输出端，所述第四晶闸管T4的阴极连接无刷电励磁同步发电机(I)的第二相电源输出端，第四晶闸管T4的阳极连接四象