模塊化慣性儲能脈沖電源的制作方法
【專利摘要】模塊化慣性儲能脈沖電源，涉及一種脈沖電源。為了解決目前的高功率脈沖電源存在采用的補償脈沖發(fā)電機通用性差且成本高的問題。它包括n個補償脈沖發(fā)電機模塊，n個開關模塊和1個負載系統(tǒng)；所述n個補償脈沖發(fā)電機模塊分別與所述n個開關模塊串聯連接形成n個放電支路；所述n個放電支路和負載系統(tǒng)并聯連接，n為正整數；所述補償脈沖發(fā)電機模塊包括2個補償脈沖發(fā)電機組和機架；所述2個補償脈沖發(fā)電機組并聯連接，并固定在機架上；所述2個補償脈沖發(fā)電機組的旋轉方向相反且轉速相同。它用于對不同種類、型號的脈沖功率裝置提供工作電源。
【專利說明】模塊化慣性儲能脈沖電源
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種脈沖電源，特別涉及一種模塊化慣性儲能脈沖電源。
【背景技術】
[0002]高功率脈沖電源是脈沖功率系統(tǒng)中的重要部件，它為脈沖功率系統(tǒng)提供所需的能量。補償脈沖發(fā)電機是一種特殊的同步發(fā)電機，它利用磁通壓縮原理對電樞繞組進行補償，有效的降低了電機的內電感，能夠瞬時輸出極大的電流脈沖，將發(fā)電機的慣性儲能轉化為電能，是未來脈沖功率系統(tǒng)理想的小型化電源。
[0003]不同種類、型號的脈沖功率裝置對補償脈沖發(fā)電機的功率等級要求、輸出特性要求、安裝結構要求等各不相同，這一方面造成電機生產廠家需要針對不同負載分別開發(fā)出相應的產品，導致研究開發(fā)成本高昂、研發(fā)周期較長，另一方面使得單臺電機應用對象受限，通用性較差，不利于脈沖功率裝置的系列化研制。同時，隨著用戶對電機性能需求的提升，對電機的可靠性要求也在不斷增加，用戶希望電機具有較高的可靠性和較強的容錯能力，以使電機在發(fā)生故障時，還能繼續(xù)工作，不會造成大的損失或者安全事故。所以目前的高功率脈沖電源存在采用的補償脈沖發(fā)電機通用性差且成本高的問題。
【發(fā)明內容】
[0004]本發(fā)明的目的是為了解決目前的高功率脈沖電源存在采用的補償脈沖發(fā)電機通用性差且成本高的問題，本發(fā)明提供一種模塊化慣性儲能脈沖電源。
[0005]本發(fā)明的模塊化慣性儲能脈沖電源，它包括η個補償脈沖發(fā)電機模塊，η個開關模塊和I個負載系統(tǒng)；
[0006]所述η個補償脈沖發(fā)電機模塊分別與所述η個開關模塊串聯連接形成η個放電支路；所述η個放電支路和負載系統(tǒng)并聯連接，η為正整數；
[0007]所述補償脈沖發(fā)電機模塊包括2個補償脈沖發(fā)電機組和機架；所述2個補償脈沖發(fā)電機組并聯連接，并固定在機架上；所述2個補償脈沖發(fā)電機組的旋轉方向相反且轉速相同。
[0008]所述補償脈沖發(fā)電機組包括補償脈沖發(fā)電機、原動機、原動機控制器和聯軸器；
[0009]原動機控制器的控制信號輸出端連接原動機的控制信號輸入端，原動機輸出軸通過聯軸器連接補償脈沖發(fā)電機的輸入軸。
[0010]本發(fā)明的優(yōu)點在于，
[0011]1.多個補償脈沖發(fā)電機模塊構成脈沖成形網絡，模塊個數可根據負載需求調節(jié)，使得脈沖電源輸出特性靈活，易于匹配各種類型的脈沖功率系統(tǒng)，通用性好；
[0012]2.單體電機不受負載需求的制約，易于實現單體最優(yōu)化設計；模塊化設計電機，節(jié)約了設計和制造、管理的成本，縮短了產品制造周期，由于采用同一穩(wěn)定、成熟的設計，發(fā)電機的運行可靠性大為提高；
[0013]3.模塊化慣性儲能脈沖電源具有高容錯性、高可靠性，當單一脈沖發(fā)電機模塊故障時，脈沖電源仍能工作；
[0014]4.單模塊內的兩臺補償脈沖發(fā)電機旋轉方向相反，使得放電時兩臺發(fā)電機對機座產生的作用力相互抵消，有利于機組的固定。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為【具體實施方式】一所述的模塊化慣性儲能脈沖電源的原理示意圖。
[0016]圖2為【具體實施方式】二所述的補償脈沖發(fā)電機組的原理示意圖。
【具體實施方式】
[0017]【具體實施方式】一:結合圖1說明本實施方式，本實施方式所述的模塊化慣性儲能脈沖電源，它包括η個補償脈沖發(fā)電機模塊1，η個開關模塊2和I個負載系統(tǒng)3 ；
[0018]所述η個補償脈沖發(fā)電機模塊I分別與所述η個開關模塊2串聯連接形成η個放電支路；所述η個放電支路和負載系統(tǒng)3并聯連接，η為正整數；
[0019]所述補償脈沖發(fā)電機模塊I包括2個補償脈沖發(fā)電機組和機架8 ;所述2個補償脈沖發(fā)電機組并聯連接，并固定在機架8上；所述2個補償脈沖發(fā)電機組的旋轉方向相反且轉速相同。
[0020]本實施方式采用模塊化設計的補償脈沖發(fā)電機構成慣性儲能脈沖電源系統(tǒng)，把I對旋轉方向相反的補償脈沖發(fā)電機組作為I個模塊，η個電機模塊并聯工作，構成脈沖成形網絡共同對負載系統(tǒng)進行放電。
[0021]所述慣性儲能脈沖電源包括2η臺補償脈沖發(fā)電機，且各補償脈沖發(fā)電機完全相同；所述補償脈沖發(fā)電機模塊的個數η，可根據負載系統(tǒng)的需求增加或減少。
[0022]本實施方式所述補償脈沖發(fā)電機可以按照通用化、系列化的要求，將機組各部件模塊外形、安裝接口、電氣接口統(tǒng)籌設計、統(tǒng)籌選型，給電機生產廠家和用戶都帶來極大的便利。
[0023]本實施方式所述補償脈沖發(fā)電機為模塊化設計，一種電機便可以滿足各類型負載的要求，負載功率的增加只是電機模塊數目的簡單疊加，而不需要進行新的設計，降低了成本。
[0024]【具體實施方式】二:結合圖2說明本實施方式，本實施方式是對【具體實施方式】一所述的模塊化慣性儲能脈沖電源的進一步限定，所述補償脈沖發(fā)電機組包括補償脈沖發(fā)電機
4、原動機5、原動機控制器6和聯軸器7 ；
[0025]原動機控制器6的控制信號輸出端連接原動機5的控制信號輸入端，原動機5輸出軸通過聯軸器7連接補償脈沖發(fā)電機4的輸入軸。
[0026]原動機5經原動機控制器6控制，拖動補償脈沖發(fā)電機4到額定轉速，為補償脈沖發(fā)電機4提供初始的慣性儲能；補償脈沖發(fā)電機4根據觸發(fā)信號，經開關模塊2向負載系統(tǒng)放電，將補償脈沖發(fā)電機4轉子儲存的動能轉換為負載系統(tǒng)所需的電能。
[0027]【具體實施方式】三:本實施方式是對【具體實施方式】一所述的模塊化慣性儲能脈沖電源的進一步限定，
[0028]所述原動機的最高轉速的范圍為8000轉/分鐘?12000轉/分鐘。
[0029]補償脈沖發(fā)電機是利用慣性儲能的發(fā)電機，慣性儲能與電機轉速的平方成正比，高速的原動機能夠使系統(tǒng)獲得更高的初始慣性儲能。
[0030]【具體實施方式】四:本實施方式是對【具體實施方式】一所述的模塊化慣性儲能脈沖電源的進一步限定，
[0031]所述原動機為高速永磁電動機或高速感應電動機。
【權利要求】
1.模塊化慣性儲能脈沖電源，其特征在于， 它包括η個補償脈沖發(fā)電機模塊(I)，η個開關模塊(2 )和I個負載系統(tǒng)(3 ); 所述η個補償脈沖發(fā)電機模塊(I)分別與所述η個開關模塊(2)串聯連接形成η個放電支路；所述η個放電支路和負載系統(tǒng)(3)并聯連接，η為正整數； 所述補償脈沖發(fā)電機模塊(I)包括2個補償脈沖發(fā)電機組和機架(8);所述2個補償脈沖發(fā)電機組并聯連接，并固定在機架(8)上；所述2個補償脈沖發(fā)電機組的旋轉方向相反且轉速相同。
2.根據權利要求1所述的模塊化慣性儲能脈沖電源，其特征在于， 所述補償脈沖發(fā)電機組包括補償脈沖發(fā)電機(4)、原動機(5)、原動機控制器(6)和聯軸器(7); 原動機控制器(6)的控制信號輸出端連接原動機(5)的控制信號輸入端,原動機(5)輸出軸通過聯軸器(7)連接補償脈沖發(fā)電機(4)的輸入軸。
3.根據權利要求2所述的模塊化慣性儲能脈沖電源，其特征在于， 所述原動機的最高轉速的范圍為8000轉/分鐘?12000轉/分鐘。
4.根據權利要求1或3所述的模塊化慣性儲能脈沖電源，其特征在于， 所述原動機為高速永磁電動機或高速感應電動機。
【文檔編號】H02K39/00GK103475184SQ201310455612
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月29日 優(yōu)先權日:2013年9月29日
【發(fā)明者】崔淑梅, 趙偉鐸, 王少飛, 李茜元 申請人:哈爾濱工業(yè)大學