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用于修改永磁(PM)场的定子次级绕组 

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申请/专利权人:波音公司

摘要:本申请公开用于修改永磁PM场的定子次级绕组,公开了用于次级绕组修改永磁同步发电机PMSG的永磁PM场的系统、方法和装置。在一个或更多个示例中,所公开的用于PMSG的系统包含PMSG的永磁体PM,以旋转并生成永磁场。该系统进一步包含PMSG的多个定子初级绕组SPW,以从永磁场生成初级电流。此外,该系统包含PMSG的多个定子次级绕组SSW以从电源汲取次级电流,并从次级电流生成定子次级绕组磁场。在一个或更多个示例中,永磁场和定子次级绕组磁场一起产生PMSG的总磁场。

主权项:1.一种用于永磁同步发电机即PMSG200的方法,所述方法包含:旋转所述PMSG200的永磁体即PM230;从所述永磁体230旋转生成永磁场,其中,所述永磁场耦合通过所述PMSG200的多个定子初级绕组即SPW220;通过所述定子初级绕组220,从所述永磁场生成初级电流;通过所述PMSG200的多个定子次级绕组即SSW260,从电源300汲取次级电流,所述电源300包括控制器310、多个开关320和直流DC电源330;通过所述定子次级绕组260,从所述次级电流生成定子次级绕组磁场,其中所述永磁场和所述定子次级绕组磁场一起产生所述PMSG200的总磁场;其中所述方法进一步包括:通过所述控制器310将负载电流ILOAD与预定的最大电流IMAX进行比较,指示短路故障;当所述负载电流ILOAD大于所述预定的最大电流IMAX时,通过所述控制器310生成多个脉冲序列;以及通过使用所述脉冲序列切换所述多个开关320以产生所述次级电流,使得所述定子次级绕组磁场抵消所述永磁场。

全文数据:用于修改永磁PM场的定子次级绕组技术领域本公开涉及永磁同步发电机PMSG。特别地,它涉及定子次级绕组以修改PMSG的永磁PM场。背景技术在永磁同步发电机PMSG中,永磁体PM被安装在耦合到机器的轴的转子上,该永磁体PM生成恒定磁场,在短路故障的情况下,只要转子旋转,固定的永磁场强度将保持激励发电机的定子绕组,从而导致持续的且大的短路电流,直到机器完全停止。这种持续的且大的短路电流可致使发电机显著损坏,可能会使发电机失效。目前,用于发电机短路保护的传统方法是采用热磁类型的线路安装的断路器。使用该类型的断路器的缺点是热效应需要相当长的时间来激活。附加地,该断路器也会发生故障。在这两种情况下,断路器可能无法保护发电机。因此,需要一种用于发电机短路保护的改进设计。发明内容本公开涉及用于次级绕组以修改永磁同步发电机PMSG的永磁PM场的方法、系统和装置。在一个或更多个示例中,一种用于永磁同步发电机PMSG的方法包含旋转PMSG的永磁体PM。该方法进一步包含:从永磁体旋转生成永磁场。在一个或更多个示例中,永磁场耦合通过PMSG的多个定子初级绕组SPW。另外,该方法包含:通过定子初级绕组,从永磁场生成初级电流。此外,该方法包含:通过PMSG的多个定子次级绕组SSW,从电源汲取次级电流。此外,该方法包含:通过定子次级绕组,从次级电流生成定子次级绕组磁场。在一个或更多个示例中,永磁场和定子次级绕组磁场一起产生PMSG的总磁场。在至少一个示例中,定子次级绕组磁场抵消、削弱或加强永磁场。在一些示例中,永磁体被安装到转子上。在一个或更多个示例中,初级电流是三相电流。在至少一个示例中,电源是三相电源TPS。在一些示例中,次级电流是三相正弦电流或三相准正弦电流。在一个或更多个示例中,电源包含:控制器、多个开关以及直流DC电源。在一些示例中,开关形成逆变器inverter。在至少一个示例中,方法进一步包含通过控制器将负载电流与参考的最大电流进行比较。在一些示例中,该方法进一步包含:当负载电流大于最大电流时,通过控制器生成多个脉冲序列。在一个或更多个示例中,该方法进一步包含:通过使用脉冲序列,切换多个开关以生成次级电流。在至少一个示例中,一种用于永磁同步发电机PMSG的系统包含:PMSG的永磁体PM,以旋转并生成永磁场。该系统进一步包含:PMSG的多个定子初级绕组SPW,以从永磁场生成初级电流。另外,该系统包含PMSG的多个定子次级绕组SSW,以从电源汲取次级电流,并从次级电流生成定子次级绕组磁场。在一个或更多个示例中,永磁场和定子次级绕组磁场一起产生PMSG的总磁场。在一个或更多个示例中,控制器将负载电流与最大电流进行比较。在一些示例中,当负载电流大于最大电流时,控制器生成多个脉冲序列。在至少一个示例中,通过使用脉冲序列来切换多个开关以生成次级电流。在本公开的各种示例中可以独立地实现特征、功能和优点或者可以在其他示例中组合这些特征、功能和优点。附图说明参考以下说明书、所附的权利要求和附图,将更好地理解本公开的这些和其他特征、方面和优点,其中:图1是示出传统的永磁同步发电机PMSG以及由其定子初级绕组SPW生成的三相电流的图示。图2是根据本公开中的至少一个示例示出采用定子次级绕组SSW的所公开的永磁同步发电机PMSG以及由其定子初级绕组SPW生成的三相电流以及由其定子次级绕组SSW汲取的三相电流的图示。图3A是根据本公开中的至少一个示例的可以采用与图2的所公开的永磁同步发电机PMSG一起使用的示例性三相电源TPS的图示。图3B是根据本公开中的至少一个示例的可以由图3A的三相电源TPS生成的示例性正弦电流的图形。图3C是根据本公开中的至少一个示例的示出由图2的永磁同步发电机PMSG的定子次级绕组SSW生成的示例性定子次级绕组磁场ψssw的图形。图4A是根据本公开中的至少一个示例的示出图2的所公开的永磁同步发电机PMSG经历短路SC故障的图示。图4B是根据本公开中的至少一个示例的示出由图2的所公开的永磁同步发电机PMSG的定子次级绕组SSW生成的磁场如何可以抵消永磁体PM的磁场以提供短路保护的表格。图5是根据本公开中的至少一个示例的示出由永磁体PM生成的示例性励磁磁场和由图2的所公开的永磁同步发电机PMSG的定子次级绕组SSW生成的示例性励磁磁场图6A是根据本公开中的至少一个示例的示出用于定子次级绕组SSW以修改永磁同步发电机PMSG的永磁PM场的所公开的系统的图示。图6B是根据本公开中的至少一个示例的用于定子次级绕组SSW以修改图6A的永磁同步发电机PMSG的永磁PM场的所公开的系统的控制器的功能图示。图7是根据本公开中的至少一个示例的示出由图2的所公开的永磁同步发电机PMSG的定子次级绕组SSW生成的磁场如何可以削弱永磁体PM的磁场的图形。图8是根据本公开中的至少一个示例的示出由图2的所公开的永磁同步发电机PMSG的定子次级绕组SSW生成的磁场如何可以加强永磁体PM的磁场的图形。图9是根据本公开中的至少一个示例的示出用于定子次级绕组SSW以修改永磁同步发电机PMSG的永磁PM场的所公开的方法的流程图。具体实施方式本文所公开的方法和装置提供用于次级绕组以修改永磁同步发电机PMSG的永磁PM场的可操作系统。在一个或更多个示例中,本公开的系统允许用于定子次级绕组SSW以修改永磁同步发电机的永磁场的设计和控制方法。特别地,所公开的系统采用永磁同步发电机内的定子次级绕组。在至少一个示例中,定子次级绕组生成磁场以1抵消永磁同步发电机的永磁场,以提供对发电机的保护免受短路SC故障的影响。在一些示例中,定子次级绕组生成磁场以2削弱或3加强永磁同步发电机的永磁场。具体地,定子次级绕组允许在时间和值两方面控制永磁体主磁场磁通链fluxlinkage,用于短路故障保护以及用于场削弱或加强。如上所述,在PMSG中,安装在耦合到机器的轴的转子上的永磁体生成恒定磁场。在短路故障的情况下,只要转子旋转,固定的永磁场强度将保持激励发电机的定子绕组即,定子初级绕组,从而导致持续的且大的短路电流,直到机器完全停止。该持续的且大的短路电流可致使发电机显著损坏,并且可能使发电机失效。目前用于发电机短路保护的传统方法是实施热磁类型的线路安装的断路器。使用这种类型的断路器的缺点是热效应需要相当长的时间来激活。此外,该断路器也会发生故障。在这两种情况下,断路器可能无法保护发电机。本公开的系统实施在永磁同步发电机中的定子次级绕组SSW以生成磁场以抵消发电机的永磁场以保护发电机不受短路故障的影响。在下面的说明书中,阐述了许多细节以便提供对系统的更全面的描述。然而,本领域技术人员应当理解,可以在没有这些具体细节的情况下实践所公开的系统。在其他情况下,没有详细描述众所周知的特征,以免不必要地模糊系统。本文中可以在功能和或逻辑组件和各种处理步骤方面描述本公开的示例。应当理解,这些组件可以通过被配置为执行指定功能的任何数量的硬件、软件和或固件组件来实现。例如,本公开的示例可以采用各种集成电路组件例如,存储器元件、数字信号处理元件、逻辑元件、查找表等,其可以在一个或更多个处理器、微处理器或其他控制设备的控制下执行各种功能。另外,本领域技术人员将理解,本公开的示例可以结合其他组件来实践,并且本文中描述的系统仅仅是本公开的一个示例性示例。为简洁起见,本文中可能不详细描述与发电机相关的传统技术和组件,以及系统的其他功能方面以及系统的各个操作组件。此外,本文包含的各种图中所示的连接线意在表示各种元件之间的示例功能关系和或物理耦合。应当注意,在本公开的示例中可以存在许多替代性的或附加的功能关系或物理连接。图1是示出传统的永磁同步发电机PMSG100以及由其定子初级绕组SPW120生成的三相电流110的图示。在该图中,PMSG100是圆形的,并包含多个条杆bar150。在该图中,PMSG100包含六个6条杆150。三3对定子初级绕组SPW120被构造在六个6条杆150上以形成A相绕组a–a’、B相绕组b–b’和C相绕组c–c’。每个绕组包含两个2线圈例如,A相绕组包含线圈a和线圈a’,并且每个线圈可包含多个匝尽管图1中的一个示例示出了每个线圈三个3匝。另外,在图1中,左图示描绘PMSG100的物理图示,并且右图示示出用于三相定子初级绕组120的电气符号。PMSG100还包含永磁体PM130。永磁体130被安装在耦合到原动机primarymover例如,机器未示出的轴的转子未示出上。该永磁体130被描绘为具有北端标为“N”和南端标为“S”的细长条杆的形式。应该注意,永磁体130可以被制造成与如图1中所描绘的细长条杆不同的各种形状。此外,应该注意,与图1中所示的相比,永磁体130可包含多于一对的磁极例如,北端和南端。当机器运转时,转子在箭头140的方向旋转,进而相应地还使永磁体130旋转。永磁体130的自转spin产生固定的励磁磁场例如,永磁场该固定的励磁磁场例如,永磁场耦合即辐射通过定子初级绕组120的线圈,从而致使定子初级绕组120生成三相电流例如,初级电流110。应该注意,PMSG100的总磁场仅包含永磁场图2是根据本公开中的至少一个示例示出采用定子次级绕组SSW260的所公开的永磁同步发电机PMSG200与由其定子初级绕组SPW220生成的三相电流210以及由其定子次级绕组SSW260汲取的三相电流270的图示。图2所公开的PMSG200类似于图1的传统的PMSG100,除了所公开的PMSG200附加地包含定子次级绕组260。在该图中,PMSG200是圆形的并包含多个条杆250。在该图中,PMSG200包含六个6条杆250。应该注意到在其他示例中,PMSG200可以包含比如图2中所示六个条杆250更多或更少的条杆250。在六个6条杆250上构造三3对定子初级绕组SPW220以形成A相绕组a–a’、B相绕组b–b’和C相绕组c–c’。每个绕组包含两个2线圈例如,A相绕组包含线圈a和线圈a’,并且每个线圈可包含多个匝尽管图2中的一个示例示出了每个线圈三个3匝。另外,在该图中,在六个6条杆250上构造三3对定子次级绕组SSW260以形成A相绕组a–a’、B相绕组b–b’和C相绕组c–c’。每个绕组包含两个2线圈例如,A相绕组包含线圈a和线圈a’,并且每个线圈可包含多个匝尽管图2中的一个示例示出了每个线圈一个1匝。另外,在图2中,左图示描绘PMSG100的物理图示,并且右上图示示出用于三相定子初级绕组220的电气符号,以及右下图示示出用于三相定子次级绕组260的电气符号。PMSG200还包含永磁体PM230。永磁体230被安装在耦合到原动机例如,机器未示出的轴的转子未示出上。在一个或更多个示例中,机器可以是交通工具的电动机或引擎,诸如空中交通工具例如,飞行器、地面交通工具例如,卡车或汽车或海上交通工具例如,船舶或船只。该永磁体230被描绘为具有北端标记为“N”和南端标记为“S”的细长条杆的形式。应该注意,在一个或更多个示例中,永磁体230可以被制造成具有与如图2中所描绘的细长条杆不同的各种形状。此外,应该注意,与图2中所示的相比,永磁体230可包含多于一对的磁极例如,北端和南端。当机器运转时,转子在箭头240的方向旋转,进而相应地还使永磁体230旋转。永磁体230的自转产生固定的励磁磁场例如,永磁场该固定的励磁磁场例如,永磁场耦合即辐射通过定子初级绕组220的线圈,从而致使定子初级绕组220生成三相电流例如,初级电流210。另外,在操作期间,定子初级绕组220生成用于功率分配的三相电流例如,初级电流210。PMSG200的定子次级绕组260从电源例如参考图3A和图6A的300中汲取三相电流。关于示例电源的操作的细节将在下面的图6A和图6B的描述中讨论。三相电流例如,次级电流270具体为调谐的三相正弦电流例如,参考图3B或三相准正弦电流。注入到定子次级绕组260中的三相电流例如,次级电流270产生旋转磁场,该旋转磁场与定子初级绕组220耦合以产生定子次级绕组磁场永磁场和定子次级绕组磁场一起产生PMSG200的总磁场ψgen。应该注意到,在一个或更多个示例中,定子次级绕组磁场将抵偿cancelout永磁场增加到永磁场或从永磁场减去以修改例如,抵消、加强或削弱PMSG200的初始总磁场其只包含永磁场应该注意,如果PMSG200被制造成包含比图2中所示的六个条杆250更多或更少的条杆250,初级电流210、次级电流270以及电源例如,参考图3A和图6A的300可各自包括多于或少于三相。具体地,初级电流210、次级电流270以及电源例如,参考图3A和图6A的300可各自包括的相的数量等于PMSG200的条杆250的数量的一半。例如,如果PMSG200被制造成包含八个8条杆,则初级电流210、次级电流270以及电源将各自包括四相。图3A是根据本公开中的至少一个示例的可以采用与图2的所公开的永磁同步发电机PMSG200一起使用的示例性三相电源TPS300的图示。在该图中,PMSG200的定子次级绕组260被连接到三相电源300。三相电源300包含:控制器310、多个开关例如,六个开关320以及电压源例如,直流电压源Vdc330。应该注意在其他示例中,多个开关320中开关的数量可以小于或大于图3A中所示的开关数量即六个开关。在三相电源300的操作期间,当电压源330供应电压时,控制器310命令多个开关320切换。多个开关320的切换产生三相电流例如,次级电流270,该三相电流270由PMSG200的定子次级绕组260汲取。三相电流例如,次级电流270包含三个正弦电流参考图3B,该三个正弦电流在时间上偏移了周期的三分之一。图3B是根据本公开中的至少一个示例的可以由图3A的三相电源TPS300生成的示例性正弦电流的图形。特别地,该图示出了由三相电源TPS300生成的三相电流例如,次级电流270的示例正弦波形。在该图中,x轴表示时间,并且y轴表示以伏特为单位的振幅。在PMSG200的操作期间参考图2,一旦三相电流例如,次级电流270由定子次级绕组260汲取,那么受激励的定子次级绕组260产生空间旋转磁场即,定子次级绕组磁场参考图3C。图3C是根据本公开中的至少一个示例的示出由图2的永磁同步发电机PMSG的定子次级绕组SSW260生成的示例性定子次级绕组磁场的图形。在该图中,定子次级绕组磁场是定子次级绕组260的磁通链相量phasor,其中ω是旋子速度,以及θ是转子位置角。图4A是根据本公开中的至少一个示例的示出图2的所公开的永磁同步发电机PMSG200经历短路SC故障400的图示。在一个或更多个示例中,在操作期间,PMSG200经历相间短路故障400。在其他情况下,定子初级绕组220中的至少一个经历短路接地即相到地短路。当PMSG200经历短路故障400时,所公开的系统可以通过以下操作为PMSG200提供短路保护:使定子次级绕组260产生抵消由永磁体产生的永磁场的定子次级绕组磁场使得PMSG200的总磁场等于零0参考图4B。图4B是根据本公开中的至少一个示例的示出由图2的所公开的永磁同步发电机PMSG200的定子次级绕组SSW260生成的磁场如何可以抵消永磁体PM230的磁场以提供短路保护的表格。在该表格中,表格的第一行示出了定子次级绕组260产生定子次级绕组磁场以及表格的第二行示出了永磁体230如何产生永磁场永磁场是永磁体230磁通链相量,其中ω是转子速度,以及θ是转子位置角。表格的右列示出了定子次级绕组磁场其在大小上等于永磁场且在相位上与永磁场相反即如何抵消永磁场使得PMSG200的总磁场等于零0即。图5是根据本公开中的至少一个示例的示出由永磁体PM230生成的示例性励磁磁场和由图2的所公开的永磁同步发电机PMSG200的定子次级绕组SSW260生成的示例性励磁磁场下面的方程与图5有关示出了关于由定子次级绕组260生成的磁场如何与由永磁体230生成的磁场在数学上相关的公式。下面公式中给出的具体示例示出了如何计算由定子次级绕组260汲取的三相电流例如,次级电流270以致使定子次级绕组260生成磁场该磁场抵消由永磁体230生成的磁场用于短路保护。由永磁体230产生的磁通量:是常数,并且由PM材料和生成的结构确定。θ1是可测量的。由定子次级绕组260产生的磁通量:其中,k是常数,由发电机材料和结构确定。对于完全抵消因此:θ2=90+θ1最后,三相电源300的控制器310将命令三相电源300的多个开关例如,六个开关320,以使用下面方程统称为方程1将三相电流例如,次级电流270注入到PMSG200的定子次级绕组260:应该注意到,上面的公式稍作修改可以用于计算由定子次级绕组260汲取的三相电流例如,次级电流270,以致使定子次级绕组260生成磁场ψssw,该磁场ψssw与由永磁体230生成的磁场相加或者从由永磁体230生成的磁场中减去磁场ψssw,分别用于磁场加强或磁场削弱。图6A是根据本公开中的至少一个示例的示出用于定子次级绕组SSW260修改永磁同步发电机PMSG200的永磁体PM的所公开的系统的图示。在该图中,三相电源TPS300包含:控制器310、多个开关例如,六个开关320以及电压源例如,直流电源Vdc330。在一个或更多个示例中,开关320形成逆变器。图6B是根据本公开中的至少一个示例的用于定子次级绕组SSW260修改图6A的永磁同步发电机PMSG200的永磁体PM的所公开的系统的控制器的功能图示。参考图6A和图6B,在三相电源300的操作期间,初级传感器例如,电流互感器transducer620感测由定子初级绕组220生成的三相电流例如,初级电流210。初级传感器620然后基于感测的三相电流例如,初级电流210生成初级电流信号Iload即初级电流的测量值610。另外,在操作期间,次级传感器例如,电流互感器660感测由定子初级绕组260汲取的三相电流例如,次级电流270。次级传感器660然后基于感测的三相电流例如,次级电流270生成次级电流信号Issw即次级电流的测量值670。当电压源330供应电压时,在操作期间,控制器从初级传感器电流互感器620接收初级电流信号Iload610,从次级传感器例如,电流互感器660接收次级电流信号Issw670,并且接收永磁体230的转子位置角θ。控制器310的比较器600将初级电流信号Iload610与预定的最大电流Imax进行比较以确定Iload610是否大于Imax。如果比较器600确定Iload610不大于Imax,则该确定指示PMSG200没有经历短路故障400,并且比较器输出信号例如,“0”信号以将控制器310的开关620切换到“否”位置例如,第一位置。在开关620被切换到“否”位置后,控制器310的至少一个处理器未示出致使控制器310不做任何事即零610,而不是简单地重复比较器600将初级电流信号Iload610与预定的最大电流Imax进行比较以确定Iload610是否大于Imax的过程。然而,如果比较器600确定Iload610大于Imax,则这指示PMSG200正经历短路故障400,并且比较器输出信号例如,“1”信号以将开关620切换到“是”位置即第二位置。在开关620被切换到“是”位置后,控制器310的一个或更多个处理器使用上面方程1中的公式以及永磁体230的转子位置角θ来计算由定子次级绕组260汲取的三相电流例如,所计算的次级电流,以致使定子次级绕组260生成磁场ψssw,该磁场ψssw抵消由永磁体230生成的磁场以用于短路保护。应该注意到,尽管图6B的功能图示指定使用方程1的公式,在其他示例中,可以使用对方程1的公式的轻微修改来替代方程1的公式以生成定子次级绕组磁场以增强或削弱由永磁体230生成的磁场然后,控制器310的减法器630从所计算的三相电流例如,所计算的次级电流中减去从次级传感器例如,电流互感器660接收的次级电流信号Issw670以获得电流之间的差即差值。然后,该差值被输入到比例-积分-微分控制器PID640中。PID640对差值应用准确和灵敏的校正以生成校正的差值。该校正的差值然后被输入到脉冲宽度调制PWM发生器650。PWM发生器650使用校正的差值来为多个开关320的每个开关生成脉冲序列例如,生成总共六个6脉冲序列、六个开关中的每个开关一个。然后,控制器310输出脉冲序列。然后,脉冲序列被输入到多个开关320。脉冲序列命令多个开关320进行切换。多个开关320的切换调制信号以产生三相电流例如,次级电流270。三相电流例如,次级电流270由PMSG200的定子次级绕组260汲取。注入到定子次级绕组260的三相电流例如,次级电流270产生旋转磁场,该旋转磁场与定子初级绕组220耦合以产生定子次级绕组磁场定子次级绕组磁场抵消永磁场用于短路保护。图7是根据本公开中的至少一个示例的示出由图2的所公开的永磁同步发电机PMSG的定子次级绕组SSW生成的磁场如何可以削弱永磁体PM的磁场的图形。该图形示出了定子次级绕组磁场其在大小上小于永磁场且在相位上与永磁场相反。定子次级绕组磁场具有削弱永磁场的效果,照此,PMSG200的总磁场被削弱。图8是根据本公开中的至少一个示例的示出由图2的所公开的永磁同步发电机PMSG的定子次级绕组SSW生成的磁场如何可以加强永磁体PM的磁场的图形。该图形示出定子次级绕组磁场其在大小上小于永磁场且在相位上等于永磁场定子次级绕组磁场具有加强永磁场的效果,照此,PMSG200的总磁场被加强。应该注意在其他示例中,定子次级绕组磁场可以在大小上小于或大于永磁场并且在相位上等于永磁场以加强永磁场以及PMSG200的总磁场图9是根据本公开中的至少一个示例的示出用于定子次级绕组SSW修改永磁同步发电机PMSG的永磁PM场的所公开的方法900的流程图。在方法的开始910处,旋转PMSG的永磁体PM920。永磁体生成永磁场930。永磁场辐射通过PMSG的多个定子初级绕组SPW。定子初级绕组从永磁场生成初级电流940。然后,PMSG的多个定子次级绕组SSW从电源汲取次级电流950。多个定子次级绕组从次级电流生成定子次级绕组磁场960。永磁场和定子次级绕组磁场一起产生PMSG的总磁场。然后,方法900结束970。此外,本公开包含根据以下实施例的示例:实施例1.一种用于永磁同步发电机PMSG200的方法,所述方法包含:旋转PMSG200的永磁体PM230;从永磁体230旋转生成永磁场,其中,永磁场耦合通过PMSG200的多个定子初级绕组SPW220;通过定子初级绕组220,从永磁场生成初级电流;通过PMSG200的多个定子次级绕组SSW260,从电源300汲取次级电流;以及通过定子次级绕组260,从次级电流生成定子次级绕组磁场,其中永磁场和定子次级绕组磁场一起产生PMSG200的总磁场。实施例2.根据实施例1所述的方法,其中定子次级绕组磁场抵消、削弱或加强永磁场。实施例3.根据实施例1所述的方法,其中永磁体230被安装到转子上。实施例4.根据实施例1所述的方法,其中初级电流是三相电流。实施例5.根据实施例1所述的方法,其中电源300是三相电源TPS。实施例6.根据实施例1所述的方法,其中次级电流是三相正弦电流或三相准正弦电流。实施例7.根据实施例1所述的方法,其中电源300包含:控制器310、多个开关320和直流DC电源330。实施例8.根据实施例7所述的方法,其中开关320形成逆变器。实施例9.根据实施例7所述的方法,其中方法进一步包含:通过控制器310将负载电流与最大电流进行比较。实施例10.根据实施例9所述的方法,其中方法进一步包含:当负载电流大于最大电流时,通过控制器310生成多个脉冲序列。实施例11.根据实施例10所述的方法,其中方法进一步包含:通过使用脉冲序列切换多个开关320以生成次级电流。实施例12.一种用于永磁同步发电机PMSG200的系统,所述系统包含:PMSG200的永磁体PM230,以旋转并生成永磁场;PMSG200的多个定子初级绕组SPW220,以从永磁场生成初级电流;以及PMSG200的多个定子次级绕组SSW260,以从电源300汲取次级电流,并从次级电流生成定子次级绕组磁场,其中,永磁场和定子次级绕组磁场一起产生PMSG200的总磁场。实施例13.根据实施例12所述的系统,其中定子次级绕组磁场抵消、削弱或加强永磁场。实施例14.根据实施例12所述的系统,其中永磁体230被安装到转子上。实施例15.根据实施例12所述的系统,其中电源300是三相电源TPS。实施例16.根据实施例12所述的系统,其中次级电流是三相正弦电流或三相准正弦电流。实施例17.根据实施例12所述的系统,其中电源300包含:控制器310、多个开关320和直流DC电源330。实施例18.根据实施例17所述的系统,其中控制器310将负载电流与最大电流进行比较。实施例19.根据实施例18所述的系统,其中当负载电流大于最大电流时,控制器310生成多个脉冲序列。实施例20.一种用于永磁同步发电机PMSG200的控制器310,所述控制器310包含:比较器600,其可操作以1将初级电流信号Iload其为由PMSG200的多个定子初级绕组SPW220生成的初级电流的测量值与预定的最大电流Imax进行比较,以确定初级电流信号Iload是否大于预定的最大电流Imax,2当比较器600确定初级电流信号Iload不大于预定的最大电流Imax时,输出信号以将开关620切换到第一位置,以及3当比较器600确定初级电流信号Iload大于预定的最大电流Imax时,输出信号以将开关620切换到第二位置;至少一个处理器,其可操作以1当开关620切换到第一位置时,致使比较器600继续执行比较,并且2确定由PMSG200的多个定子次级绕组SSW260汲取的所计算的次级电流,以当开关620切换到第二位置时,致使定子次级绕组260生成定子次级绕组磁场以修改PMSG200的总磁场;减法器630,其可操作以从所计算的次级电流中减去次级电流信号ISSW以确定差值,该次级电流信号ISSW是由定子次级绕组260汲取的次级电流的测量值;比例-积分-微分控制器PID640,其可操作以对差值应用准确和灵敏的校正,以生成校正的差值;以及脉冲宽度调制PWM发生器650,其可操作以基于校正的差值生成至少一个脉冲序列,其中该至少一个脉冲序列用于生成PMSG200的定子次级绕组磁场。尽管已经示出和描述了特定的示例,但是应该理解,上述讨论并不意在限制这些示例的范围。虽然本文中已经公开和描述了本发明的许多方面的示例和变化,但是提供这样的公开仅是为了解释和说明的目的。因此,在不脱离权利要求的范围的情况下,可以进行各种改变和修改。在上述方法指示某些事件以特定顺序发生的情况下,受益于本公开的本领域普通技术人员将认识到可以修改排序并且这些修改符合本公开的变化。附加地,在可能的情况下,可以以并行过程同时地执行方法的部分,也可以顺序地执行。另外,可以执行方法的更多部分或更少部分。相应地,示例意在举例说明可落入权利要求范围内的替代、修改和等同物。尽管本文中已经公开了某些说明性示例和方法,但是从前述公开内容可以明显看出,本领域技术人员可以在不脱离所公开的本领域的真实精神和范围的情况下对这些示例和方法进行变化和修改。存在所公开的本领域的许多其他示例,每个示例仅在细节方面与其他示例不同。因此,所公开的领域意在仅限于所附权利要求和适用法律的规则和原则所要求的范围。

权利要求:1.一种用于永磁同步发电机即PMSG200的方法,所述方法包含:旋转所述PMSG200的永磁体即PM230;从所述永磁体230旋转生成永磁场,其中,所述永磁场耦合通过所述PMSG200的多个定子初级绕组即SPW220;通过所述定子初级绕组220,从所述永磁场生成初级电流;通过所述PMSG200的多个定子次级绕组即SSW260,从电源300汲取次级电流;以及通过所述定子次级绕组260,从所述次级电流生成定子次级绕组磁场,其中所述永磁场和所述定子次级绕组磁场一起产生所述PMSG200的总磁场。2.根据权利要求1所述的方法,其中所述定子次级绕组磁场抵消、削弱或加强所述永磁场。3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法,其中所述初级电流是三相电流,所述电源300是三相电源即TPS,以及所述次级电流是三相正弦电流或三相准正弦电流。4.根据权利要求1或权利要求2所述的方法,其中所述电源300包含:控制器310、多个开关320和直流电源即DC电源330。5.根据权利要求4所述的方法,其中所述方法进一步包含:通过所述控制器310将负载电流与最大电流进行比较。6.根据权利要求5所述的方法,其中所述方法进一步包含:当所述负载电流大于所述最大电流时,通过所述控制器310生成多个脉冲序列。7.根据权利要求6所述的方法,其中所述方法进一步包含:通过使用所述脉冲序列切换所述多个开关320以生成所述次级电流。8.一种用于永磁同步发电机即PMSG200的系统,所述系统包含:所述PMSG200的永磁体即PM230,以旋转并生成永磁场;所述PMSG200的多个定子初级绕组即SPW220,以从所述永磁场生成初级电流;以及所述PMSG200的多个定子次级绕组即SSW260,以从电源300汲取次级电流,并从所述次级电流生成定子次级绕组磁场,其中,所述永磁场和所述定子次级绕组磁场一起产生所述PMSG200的总磁场。9.根据权利要求8所述的系统,其中所述定子次级绕组磁场抵消、削弱或加强所述永磁场。10.根据权利要求8或权利要求9所述的系统,其中所述永磁体230被安装到转子上。11.根据权利要求8或权利要求9所述的系统,其中所述次级电流是三相正弦电流或三相准正弦电流。12.根据权利要求8或权利要求9所述的系统,其中所述电源300包含:控制器310、多个开关320和直流电源即DC电源330。13.根据权利要求12所述的系统,其中所述控制器310将负载电流与最大电流进行比较。14.根据权利要求12或权利要求13所述的系统,其中当所述负载电流大于所述最大电流时,所述控制器310生成多个脉冲序列。15.一种用于永磁同步发电机即PMSG200的控制器310,所述控制器310包含:比较器600,其可操作以1将初级电流信号即Iload与预定的最大电流即Imax进行比较,以确定所述初级电流信号即Iload是否大于所述预定的最大电流即Imax,所述初级电流信号即Iload为由所述PMSG200的多个定子初级绕组即SPW220生成的初级电流的测量值,2当所述比较器600确定所述初级电流信号即Iload不大于所述预定的最大电流即Imax时,输出信号以将开关620切换到第一位置,以及3当所述比较器600确定所述初级电流信号即Iload大于所述预定的最大电流即Imax时,输出信号以将所述开关620切换到第二位置;至少一个处理器,其可操作以1当所述开关620切换到所述第一位置时,致使所述比较器600继续执行所述比较,并且2确定由所述PMSG200的多个定子次级绕组即SSW260汲取的所计算的次级电流,以当所述开关620切换到所述第二位置时,致使所述定子次级绕组260生成定子次级绕组磁场以修改所述PMSG200的总磁场;减法器630,其可操作以从所计算的次级电流中减去次级电流信号即ISSW以确定差值,所述次级电流信号即ISSW是由所述定子次级绕组260汲取的次级电流的测量值;比例-积分-微分控制器即PID640,其可操作以对所述差值应用准确和灵敏的校正,以生成校正的差值;以及脉冲宽度调制发生器即PWM发生器650,其可操作以基于所述校正的差值生成至少一个脉冲序列,其中所述至少一个脉冲序列用于生成所述PMSG200的所述定子次级绕组磁场。

百度查询: 波音公司 用于修改永磁(PM)场的定子次级绕组

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