电动汽车用永磁发电机五相半控桥式稳压控制方法.pdf

本发明提供一种电动汽车用永磁发电机五相半控桥式稳压控制方法，属于电动汽车控制技术领域，电动汽车用永磁发电机在基准电路、比较电路和触发电路协调控制下工作，采用五只可控硅和五只整流管组成五相半控桥式整流稳压电路，通过移相、削波、整流，使永磁发电机输出电压保持稳定，电路设计简单、稳压精度高、使用安全可靠。

1.  一种电动汽车用永磁发电机五相半控桥式稳压控制方法，其特征在于：电动汽车用永磁发电机在基准电路（1）、比较电路（2）、触发电路（3）的协调控制下工作，通过利用可控硅和整流管的移相、削波、整流作用，保证永磁发电机输出电压稳定的直流电；
永磁发电机开始转动时，基准电路（1）检测永磁发电机的输出电压U，然后将输出电压U和基准电路（1）中设定的目标稳压值U₀传送给比较电路（2），比较电路（2）对永磁发电机输出电压U和基准电路（1）中设定的目标稳压值U₀进行比较，当输出电压U小于设定的目标稳压值U₀时，比较电路（2）向触发电路（3）提供导通触发信号，当第一电枢绕组JF₁（10）的首端A为正极且电位最高，第三电枢绕组JF₃（12）的首端C电位最低时，触发电路（3）给第三可控硅SCR₃（16）的栅极提供触发电流，使第三可控硅SCR₃（16）导通，负载电流由第一电枢绕组JF₁（10）的首端A→第一整流管D₁（4）→用电设备（9）→第三可控硅SCR₃（16）→第三电枢绕组JF₃（12）的首端C→第三电枢绕组JF₃（12）的尾端I→第一电枢绕组JF₁（10）的尾端G，形成闭合回路，输出直流电，当第二电枢绕组JF₂（11）的首端B为正极且电位最高，第四电枢绕组JF₄（13）的首端D电位最低时，触发电路（3）给第四可控硅SCR₄（17）的栅极提供触发电流，使第四可控硅SCR₄（17）导通，负载电流由第二电枢绕组JF₂（11）的首端B→第二整流管D₂（5）→用电设备（9）→第四可控硅SCR₄（17）→第四电枢绕组JF₄（13）的首端D→第四电枢绕组JF₄（13）的尾端J→第二电枢绕组JF₂（11）的尾端H，形成闭合回路，输出直流电，当第三电枢绕组JF₃（12）的首端C为正极且电位最高，第五电枢绕组JF₅（19）的首端E电位最低时，触发电路（3）给第五可控硅SCR₅（18）的栅极提供触发电流，使第五可控硅SCR₅（18）导通，负载电流由第三电枢绕组JF₃（12）的首端C→第三整流管D₃（6）→用电设备（9）→第五可控硅SCR₅（18）→第五电枢绕组JF₅（19）的首端E→第五电枢绕组JF₅（19）的尾端K→第三电枢绕组JF₃（12）的尾端I，形成闭合回路，输出直流电，当第四电枢绕组JF₄（13）的首端D为正极且电位最高，第一电枢绕组JF₁（10）的首端A电位最低时，触发电路（3）给第一可控硅SCR₁（14）的栅极提供触发电流，使第一可控硅SCR₁（14）导通，负载电流由第四电枢绕组JF₄（13）的首端D→第四整流管D₄（7）→用电设备（9）→第一可控硅SCR₁（14）→第一电枢绕组JF₁（10）的首端A→第一电枢绕组JF₁（10）的尾端G→第四电枢绕组JF₄（13）的尾端J，形成闭合回路，输出直流电，当第五电枢绕组JF₅（19）的首端E为正极且电位最高，第二电枢绕组JF₂（11）的首端B电位最低时，触发电路（3）给第二可控硅SCR₂（15）的栅极提供触发电流，使第二可控硅SCR₂（15）导通，负载电流由第五电枢绕组JF₅（19）的首端E→第五整流管D₅（8）→用电设备（9）→第二可控硅SCR₂（15）→第二电枢绕组JF₂（11）的首端B→第二电枢绕组JF₂（11）的尾端H→第五电枢绕组JF₅（19）的尾端K，形成闭合回路，输出直流电；
当永磁发电机转速升高，输出电压U大于基准电路（1）设定的目标稳压值U₀时，比较电路（2）向触发电路（3）提供截止触发信号，触发电路（3）不再向第一可控硅SCR₁（14）、第二可控硅SCR₂（15）、第三可控硅SCR₃（16）、第四可控硅SCR₄（17）、第五可控硅SCR₅（18）的栅极提供触发电流，第一可控硅SCR₁（14）、第二可控硅SCR₂（15）、第三可控硅SCR₃（16）、第四可控硅SCR₄（17）、第五可控硅SCR₅（18）延时到无正向电压时自行截止，永磁发电机输出电压迅速下降，当输出电压U低于设定的目标稳压值U₀时，比较电路（2）向触发电路（3）提供导通触发信号，第一可控硅SCR₁（14）、第二可控硅SCR₂（15）、第三可控硅SCR₃（16）、第四可控硅SCR₄（17）、第五可控硅SCR₅（18）再次导通，周而复始，从而保证永磁发电机输出电压稳定的直流电。

电动汽车用永磁发电机五相半控桥式稳压控制方法
技术领域
本发明提供一种电动汽车用永磁发电机五相半控桥式稳压控制方法，属于电动汽车控制技术领域。
背景技术
永磁发电机的输出电压随转速、外负荷的变化而变化，其调节输出电压的方法是通过机械执行机构来实现的，稳压精度不高，如1999年10月27号授权公告的发明专利：授权公告号：CN1046063C，一种稳压永磁发电机的稳压方法，由发动机、发电机、调压执行机构和取样控制电路组成，其特征在于：发动机的输出轴与永磁发电机的转子相连接，永磁发电机的定子与调压执行机构固定连接，取样控制电路与永磁发电机输出端连接；当永磁发电机输出电压偏离标称电压时，取样控制电路则将该输出电压值与基准电路中的标称电压进行比较，然后输出一个电量控制调压执行机构；该执行机构带动永磁发电机定子作轴向运动，从而改变永磁发电机定子与转子之间的耦合面积，使得转子切割磁力线的密度改变，进而改变永磁发电机的输出电压值，由于形成的是一个实时闭环控制回路，当外界因素影响到永磁发电机的输出电压值时，该闭环控制回路不断调节定子的位移量，从而将永磁发电机的输出电压值稳定在所需的标称值上。该永磁发电机通过机械的方式来调节定子与转子之间的有效长度，从而改变转子切割磁力线的密度，进而改变永磁发电机的输出电压值，从而达到稳压的目的。该永磁稳压发电机的稳压方法存在稳压精度不高，稳定效果差，且增加调压执行机构使得发电机结构复杂，故障率升高等，其使用性能有待于进一步改进。
发明内容
本发明的目的是提供一种能克服上述缺陷，稳压精度高、输出电压稳定、安全可靠的电动汽车用永磁发电机五相半控桥式稳压控制方法，其技术内容为：
电动汽车用永磁发电机五相半控桥式稳压控制方法，其特征在于：电动汽车用永磁发电机在基准电路、比较电路、触发电路的协调控制下工作，通过利用可控硅和整流管的移相、削波、整流作用，保证永磁发电机输出电压稳定的直流电；
永磁发电机开始转动时，基准电路检测永磁发电机的输出电压U，然后将输出电压U和基准电路中设定的目标稳压值U₀传送给比较电路，比较电路对永磁发电机输出电压U和基准电路中设定的目标稳压值U₀进行比较，当输出电压U小于设定的目标稳压值U₀时，比较电路向触发电路提供导通触发信号，当第一电枢绕组JF₁的首端A为正极且电位最高，第三电枢绕组JF₃的首端C电位最低时，触发电路给第三可控硅SCR₃的栅极提供触发电流，使第三可控硅SCR₃导通，负载电流由第一电枢绕组JF₁的首端A→第一整流管D₁→用电设备→第三可控硅SCR₃→第三电枢绕组JF₃的首端C→第三电枢绕组JF₃的尾端I→第一电枢绕组JF₁的尾端G，形成闭合回路，输出直流电，当第二电枢绕组JF₂的首端B为正极且电位最高，第四电枢绕组JF₄的首端D电位最低时，触发电路给第四可控硅SCR₄的栅极提供触发电流，使第四可控硅SCR₄导通，负载电流由第二电枢绕组JF₂的首端B→第二整流管D₂→用电设备→第四可控硅SCR₄→第四电枢绕组JF₄的首端D→第四电枢绕组JF₄的尾端J→第二电枢绕组JF₂的尾端H，形成闭合回路，输出直流电，当第三电枢绕组JF₃的首端C为正极且电位最高，第五电枢绕组JF₅的首端E电位最低时，触发电路给第五可控硅SCR₅的栅极提供触发电流，使第五可控硅SCR₅导通，负载电流由第三电枢绕组JF₃的首端C→第三整流管D₃→用电设备→第五可控硅SCR₅→第五电枢绕组JF₅的首端E→第五电枢绕组JF₅的尾端K→第三电枢绕组JF₃的尾端I，形成闭合回路，输出直流电，当第四电枢绕组JF₄的首端D为正极且电位最高，第一电枢绕组JF₁的首端A电位最低时，触发电路给第一可控硅SCR₁的栅极提供触发电流，使第一可控硅SCR₁导通，负载电流由第四电枢绕组JF₄的首端D→第四整流管D₄→用电设备→第一可控硅SCR₁→第一电枢绕组JF₁的首端A→第一电枢绕组JF₁的尾端G→第四电枢绕组JF₄的尾端J，形成闭合回路，输出直流电，当第五电枢绕组JF₅的首端E为正极且电位最高，第二电枢绕组JF₂的首端B电位最低时，触发电路给第二可控硅SCR₂的栅极提供触发电流，使第二可控硅SCR₂导通，负载电流由第五电枢绕组JF₅的首端E→第五整流管D₅→用电设备→第二可控硅SCR₂→第二电枢绕组JF₂的首端B→第二电枢绕组JF₂的尾端H→第五电枢绕组JF₅的尾端K，形成闭合回路，输出直流电；
当永磁发电机转速升高，输出电压U大于基准电路设定的目标稳压值U₀时，比较电路向触发电路提供截止触发信号，触发电路不再向第一可控硅SCR₁、第二可控硅SCR₂、第三可控硅SCR₃、第四可控硅SCR₄、第五可控硅SCR₅的栅极提供触发电流，第一可控硅SCR₁、第二可控硅SCR₂、第三可控硅SCR₃、第四可控硅SCR₄、第五可控硅SCR₅延时到无正向电压时自行截止，永磁发电机输出电压迅速下降，当输出电压U低于设定的目标稳压值U₀时，比较电路向触发电路提供导通触发信号，第一可控硅SCR₁、第二可控硅SCR₂、第三可控硅SCR₃、第四可控硅SCR₄、第五可控硅SCR₅再次导通，周而复始，从而保证永磁发电机输出电压稳定的直流电。
本发明与现有技术相比，该电动汽车用永磁发电机五相半控桥式稳压控制方法，采用五只可控硅和五只整流管组成五相半控桥式整流稳压电路，通过移相、削波、整流，使发电机输出电压保持稳定，电路设计简单，使用安全可靠。
附图说明
图1是本发明实施例的稳压控制方法流程图。
图中：1、基准电路   2、比较电路   3、触发电路   4、第一整流管D₁   5、第二整流管D₂、   6、第三整流管D₃   7、第四整流管D₄   8、第五整流管D₅  9、用电设备   10、第一电枢绕组JF₁   11、第二电枢绕组JF₂   12、第三电枢绕组JF₃   13、第四电枢绕组JF₄   14、第一可控硅SCR₁   15、第二可控硅SCR₂   16、第三可控硅SCR₃   17、第四可控硅SCR₄   18、第五可控硅SCR₅   19、第五电枢绕组JF₅。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明： 
电动汽车用永磁发电机五相半控桥式稳压控制方法，其特征在于：电动汽车用永磁发电机在基准电路1、比较电路2、触发电路3的协调控制下工作，通过利用可控硅和整流管的移相削波、整流作用，保证永磁发电机输出电压稳定的直流电；
永磁发电机开始转动时，基准电路1检测永磁发电机的输出电压U，然后将输出电压U和基准电路1中设定的目标稳压值U₀传送给比较电路2，比较电路2对永磁发电机输出电压U和基准电路1中设定的目标稳压值U₀进行比较，当输出电压U小于设定的目标稳压值U₀时，比较电路2向触发电路3提供导通触发信号，当第一电枢绕组JF₁10的首端A为正极且电位最高，第三电枢绕组JF₃12的首端C电位最低时，触发电路3给第三可控硅SCR₃16的栅极提供触发电流，使第三可控硅SCR₃16导通，负载电流由第一电枢绕组JF₁10的首端A→第一整流管D₁4→用电设备9→第三可控硅SCR₃16→第三电枢绕组JF₃12的首端C→第三电枢绕组JF₃12的尾端I→第一电枢绕组JF₁10的尾端G，形成闭合回路，输出直流电，当第二电枢绕组JF₂11的首端B为正极且电位最高，第四电枢绕组JF₄13的首端D电位最低时，触发电路3给第四可控硅SCR₄17的栅极提供触发电流，使第四可控硅SCR₄17导通，负载电流由第二电枢绕组JF₂11的首端B→第二整流管D₂5→用电设备9→第四可控硅SCR₄17→第四电枢绕组JF₄13的首端D→第四电枢绕组JF₄13的尾端J→第二电枢绕组JF₂11的尾端H，形成闭合回路，输出直流电，当第三电枢绕组JF₃12的首端C为正极且电位最高，第五电枢绕组JF₅19的首端E电位最低时，触发电路3给第五可控硅SCR₅18的栅极提供触发电流，使第五可控硅SCR₅18导通，负载电流由第三电枢绕组JF₃12的首端C→第三整流管D₃6→用电设备9→第五可控硅SCR₅18→第五电枢绕组JF₅19的首端E→第五电枢绕组JF₅19的尾端K→第三电枢绕组JF₃12的尾端I，形成闭合回路，输出直流电，当第四电枢绕组JF₄13的首端D为正极且电位最高，第一电枢绕组JF₁10的首端A电位最低时，触发电路3给第一可控硅SCR₁14的栅极提供触发电流，使第一可控硅SCR₁14导通，负载电流由第四电枢绕组JF₄13的首端D→第四整流管D₄7→用电设备9→第一可控硅SCR₁14→第一电枢绕组JF₁10的首端A→第一电枢绕组JF₁10的尾端G→第四电枢绕组JF₄13的尾端J，形成闭合回路，输出直流电，当第五电枢绕组JF₅19的首端E为正极且电位最高，第二电枢绕组JF₂11的首端B电位最低时，触发电路3给第二可控硅SCR₂15的栅极提供触发电流，使第二可控硅SCR₂15导通，负载电流由第五电枢绕组JF₅19的首端E→第五整流管D₅8→用电设备9→第二可控硅SCR₂15→第二电枢绕组JF₂11的首端B→第二电枢绕组JF₂11的尾端H→第五电枢绕组JF₅19的尾端K，形成闭合回路，输出直流电；
当永磁发电机转速升高，输出电压U大于基准电路1设定的目标稳压值U₀时，比较电路2向触发电路3提供截止触发信号，触发电路3不再向第一可控硅SCR₁14、第二可控硅SCR₂15、第三可控硅SCR₃16、第四可控硅SCR₄17、第五可控硅SCR₅18的栅极提供触发电流，第一可控硅SCR₁14、第二可控硅SCR₂15、第三可控硅SCR₃16、第四可控硅SCR₄17、第五可控硅SCR₅18延时到无正向电压时自行截止，永磁发电机输出电压迅速下降，当输出电压U低于设定的目标稳压值U₀时，比较电路2向触发电路3提供导通触发信号，第一可控硅SCR₁14、第二可控硅SCR₂15、第三可控硅SCR₃16、第四可控硅SCR₄17、第五可控硅SCR₅18再次导通，周而复始，从而保证永磁发电机输出电压稳定的直流电。