申请/专利权人：南京师范大学

申请日：2024-02-06

公开（公告）日：2024-07-05

公开（公告）号：CN117938020B

主分类号：H02P25/08

分类号：H02P25/08;H02P9/14;H02J7/34

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.07.05#授权;2024.05.14#实质审查的生效;2024.04.26#公开

摘要：基于超级电容供能励磁的电励磁双凸极电机能量回馈方法，S1、通过两直流接触器将超级电容分别连接电机母线和励磁端，超级电容的容量下限大于1F；S2、电动状态下超级电容脱开母线而直流电源接入母线并通过逆变器向电励磁双凸极电机供能；能量回馈过程中，直流电源脱开母线而超级电容接入母线，调节电励磁双凸极电机的励磁电流控制母线电压和超级电容充电电流；S3、该方法对励磁电路的调节控制在于当超级电容存有电量时，由超级电容向励磁绕组供能；当超级电容电量不足时，转由直流励磁电源向励磁绕组供能。本发明能利用简单拓扑结构高效回收电励磁双凸极电机制动产生的能量，并将储存的能量供给电机励磁，提升电机效率与能源利用率。

主权项：1.基于超级电容供能励磁的电励磁双凸极电机能量回馈方法，其特征在于，具体步骤如下；S1、电励磁双凸极电机母线和励磁端各通过一个直流接触器分别连接超级电容，超级电容的容量下限大于1F，并且使用电机励磁电流控制超级电容充电电流；S2、在电动状态下，超级电容脱开母线而电机直流供电电源接入母线钳位母线电压并通过逆变器向电励磁双凸极电机供能，在能量回馈过程中，电机直流供电电源脱开母线而超级电容接入母线，通过调节电励磁双凸极电机的励磁电流对母线电压和超级电容充电电流进行调控；S21、电励磁双凸极电机电动运行时，电机直流供电电源接入母线，超级电容脱开母线，通过直流滤波器电容和逆变器后，为电励磁双凸极电机供能，同时，励磁直流电源接入励磁支路，通过励磁驱动电路，为电励磁双凸极电机励磁供能；S22、电励磁双凸极电机制动时，直流接触器一断开与电机直流供电电源的连接，转而与超级电容相连,逆变器中的IGBT全部关断，使逆变器作为不控整流器使用，通过励磁电流内环控制调节励磁电流，进而控制超级电容充电电流在允许范围内，使超级电容达到稳定充电状态；步骤S2中，通过调节电励磁双凸极电机的励磁电流对母线电压和超级电容充电电流进行调控，超级电容充电时的电量状态为： ；由此时超级电容的电量状态推出超级电容充电电流为： ；其励磁电流与充电电流的关系为； ；因项很小，忽略不计，因此简化为； ；通过上述公式得出励磁电流与超级电容充电状态时的电量状态关系为； ；由上述可知，根据母线电压算出超级电容当前的后，根据励磁电流与超级电容充电状态时的电量状态的关系式，推算出当前系统所需的励磁电流大小，进而通过调节电励磁双凸极电机的励磁电流至计算值，使超级电容达到稳定充电状态；其中,超级电容选定后，超级电容容值、超级电容内阻、超级电容额定电压、超级电容最大能量存储量超级电容最小工作电压为恒定值，和是电励磁双凸极电机电枢绕组a相和c相的自感，是a相与励磁绕组的互感，是c相与励磁绕组的互感，为充电起始时的电量状态，为充电起始时的充电电流大小；S3、电励磁双凸极电机超级电容能量回馈系统对励磁电路的调节控制在于当超级电容中存有电量时，由超级电容向励磁绕组供能；当超级电容中电量不足时，转由直流励磁电源向励磁绕组供能；S31、当电励磁双凸极电机电动运行且超级电容存有电量时，直流接触器一断开与超级电容的连接，转而将电机直流供电电源接入直流母线，并通过逆变器驱动电励磁双凸极电机，直流接触器二断开与励磁直流电源连接的同时，与超级电容相连，此时超级电容通过励磁驱动电路和励磁电流内环的调节，开始为电励磁双凸极电机励磁提供稳定的励磁电流；步骤S31中，超级电容通过不对称H桥的励磁驱动电路和励磁电流内环的调节，开始为电励磁双凸极电机励磁提供稳定的励磁电流,超级电容放电状态时的电量状态为： ；其中，为电容放电起始时的电量状态，为超级电容的容值，为超级电容的最大能量存储量，励磁电流根据电机需求进行调节；S32、当电励磁双凸极电机电动运行但超级电容电量耗尽时，直流接触器二断开与超级电容的连接，转而将直流励磁电源接入励磁电路，通过直流励磁电源接力供能励磁。

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权利要求：

百度查询： 南京师范大学 基于超级电容供能励磁的电励磁双凸极电机能量回馈方法

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