无电弧混合直流断路器及实现无电弧分合闸的方法

    公开(公告)号:CN106024455A

    公开(公告)日:2016-10-12

    申请号:CN201610412444.5

    申请日:2016-06-14

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: H01H9/54

    摘要: 本发明公开了属于直流断路器技术领域的一种无电弧混合直流断路器及实现无电弧分合闸的方法。该无电弧混合直流断路器CB包括晶闸管SCR、机械开关K、电源侧电容C1、负载侧电容C2、电阻R、二极管D1、D2和限流电感L;其中,晶闸管SCR阳极、阴极并联在机械开关K两端;该无电弧的混合直流断路器在设计时针对产生电弧需同时满足介质击穿的起弧电场强度条件和起弧电压条件;而考虑一定安全裕量;在开断、合闸过程中均无电弧产生,彻底避免了直流电弧产生后难以熄灭的情况,机械触头无任何侵蚀,且不需全控功率器件和额外的辅助机械开关,控制简单,成本低,可靠性高。

    一种不控型机械-电子混合换向装置

    公开(公告)号:CN112910185A

    公开(公告)日:2021-06-04

    申请号:CN202110347383.X

    申请日:2021-03-31

    申请人: 清华大学

    摘要: 本发明提供了一种不控型机械‑电子混合换向装置,包括机械部分和电子部分,机械部分包括换向器和电刷,电子部分为续流电路,相邻两个所述电刷互差120°机械角度,换向器和续流电路固定在电机外壳上,电刷随着转子一同旋转以实现电刷和换向器的滑动接触,从而将直流变换为120°方波;所述换向器包括正极缓冲换向片、电源正极换向片、正向续流换向片、负极缓冲换向片、电源负极换向片和反向续流换向片,且其彼此之间绝缘,且按圆周排布;电子部分包括缓冲电容C1、缓冲电容C2、正向续流桥臂、反向续流桥臂、电源正极限流支路和电源负极限流支路。

    一种可控型机械-电子混合换向装置及换向方法

    公开(公告)号:CN112953127A

    公开(公告)日:2021-06-11

    申请号:CN202110384977.8

    申请日:2021-04-09

    申请人: 清华大学

    摘要: 本发明公开了属于电机领域的可控型机械‑电子混合换向装置及换向方法;通过旋转负载、机械换向器和换向装置电子部分组成的混合换向装置实现换向,旋转负载为三相对称绕组;机械换向器由电源正极换向片、正向续流换向片、电源负极换向片和反向续流换向片构成;正向续流桥臂的上桥臂由并联的第一二极管和第一功率开关组成,第一二极管的负极与直流电源正极相连,反向续流桥臂的下桥臂由并联的第四二极管和第二功率开关组成,当有电刷位于P1位置和P2位置之间时第一功率开关导通,当有电刷位于P3位置和P4位置之间时第二功率开关导通。本发明通过两个全控型功率开关来主动控制续流换向片电压,不再需要电容、电感和电阻。

    无电弧混合直流断路器及实现无电弧分合闸的方法

    公开(公告)号:CN106024455B

    公开(公告)日:2019-01-18

    申请号:CN201610412444.5

    申请日:2016-06-14

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: H02H3/087

    摘要: 本发明公开了属于直流断路器技术领域的一种无电弧混合直流断路器及实现无电弧分合闸的方法。该无电弧混合直流断路器CB包括晶闸管SCR、机械开关K、电源侧电容C1、负载侧电容C2、电阻R、二极管D1、D2和限流电感L;其中,晶闸管SCR阳极、阴极并联在机械开关K两端;该无电弧的混合直流断路器在设计时针对产生电弧需同时满足介质击穿的起弧电场强度条件和起弧电压条件;而考虑一定安全裕量;在开断、合闸过程中均无电弧产生,彻底避免了直流电弧产生后难以熄灭的情况,机械触头无任何侵蚀,且不需全控功率器件和额外的辅助机械开关,控制简单,成本低,可靠性高。

    一种固定电刷式机电混合无弧换向直流电机

    公开(公告)号:CN107947494A

    公开(公告)日:2018-04-20

    申请号:CN201711422455.2

    申请日:2017-12-25

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: H02K13/10

    CPC分类号: H02K13/10 H02K13/105

    摘要: 本发明公开了一种固定电刷式机电混合无弧换向直流电机,包括:定子、转子和换向装置;转子可转动的设置在定子围成的空间内,换向装置设置在转子和定子之间;固定电刷式机电混合无弧换向直流电机的定子为p对永磁体磁极,转子为星形联接的m相电枢绕组;固定电刷式机电混合无弧换向直流电机的气隙磁场和电动势为梯形波,电枢电流为方波;换向装置包括电子部分和机械部分;换向装置的机械部分包含电刷和换向器,按照它们不同的组成方式,可以有p组换向片和p组电刷两种结构。本发明克服现有机电混合无弧换向多相直流方波电机的不足,特别是旋转电刷造成的动平衡和维护不便等问题。

    一种可双向运行的固定电刷式机电混合无弧换向直流电机

    公开(公告)号:CN107896032A

    公开(公告)日:2018-04-10

    申请号:CN201711423935.0

    申请日:2017-12-25

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: H02K13/00 H02K13/14

    摘要: 本发明提供了一种可双向运行的固定电刷式机电混合无弧换向直流电机,包括:定子、转子和换向装置;转子可转动的设置在定子围成的空间内,换向装置设置在转子和定子之间;固定电刷式机电混合无弧换向直流电机的定子为p对永磁体磁极,转子为星形联接的m相电枢绕组;固定电刷式机电混合无弧换向直流电机的气隙磁场和电动势为梯形波,电枢电流为方波;换向装置包括电子部分和机械部分;换向装置的机械部分包含电刷和换向器。本发明克服现有固定电刷式机电混合无弧换向直流电机不能双向运行,以及动平衡、电刷的维护和更换便利性等问题。

    一种可双向运行的机电混合无弧换向直流电机

    公开(公告)号:CN107888034A

    公开(公告)日:2018-04-06

    申请号:CN201711420325.5

    申请日:2017-12-25

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: H02K13/06 H02K13/14

    摘要: 本发明提供一种可双向运行的机电混合换向无弧直流电机,其换向装置的机械部分包含电刷和换向器,换向器包含一个或多个换向片组,其中一个换向片组由电源正极换向片、续流换向片Ⅰ、电源负极换向片和续流换向片Ⅱ构成;电子部分为电容和二极管组成的续流缓冲电路。直流电源极性转换开关用于保证供电的直流电源电压极性反转时续流缓冲电路供电极性仍保持不变,仅电源换向片极性发生反转,从而实现了混合换向电机双向运行。本发明的混合换向直流电机的续流缓冲电路保证了不会产生换向电弧,并明显减小火花,其换向器所需换向片数量少,结构简单,成本低廉,可双向运行使其具有更广泛的应用。

    一种机电混合无弧换向的多相直流方波电机

    公开(公告)号:CN106685148A

    公开(公告)日:2017-05-17

    申请号:CN201611048456.0

    申请日:2016-11-22

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: H02K13/06 H02K13/14

    CPC分类号: H02K13/06 H02K13/14

    摘要: 本发明公开了一种机电混合无弧换向的多相直流方波电机,所述多相直流方波电机换向装置的机械部分包括:电刷和换向器,每相电枢绕组通过电刷引出,换向器包含一个或多个换向片组,其中一个换向片组由电源正极换向片、续流换向片Ⅰ、电源负极换向片和续流换向片Ⅱ构成,它们彼此之间通过云母片绝缘,按圆周排布成完整的360°电角度周期,所占机械角度为360°/P,每个电源正极换向片和电源负极换向片的电角度为120°,机械角度为120°/P,每个续流换向片Ⅰ、续流换向片Ⅱ和其前后绝缘云母片电角度为60°,机械角度为60°/P,换向器根据磁极位置固定在定子侧,全部绕组共用一个。

    一种机电混合无弧换向的多相逆变器

    公开(公告)号:CN106533067A

    公开(公告)日:2017-03-22

    申请号:CN201611050310.X

    申请日:2016-11-22

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: H02K13/00

    CPC分类号: H02K13/00

    摘要: 本发明公开了一种机电混合无弧换向的多相逆变器,所述机电混合无弧换向的多相逆变器包括:换向电刷、换向器、输出滑环和输出电刷;换向电刷包括一个或多个换向片组,换向电刷之间以互差360°/m的机械角度相邻,换向电刷全部负载共用一个换向器,每个换向片组由电源正极换向片、续流换向片Ⅰ、电源负极换向片和续流换向片Ⅱ构成,电源正极换向片、续流换向片Ⅰ、电源负极换向片和续流换向片Ⅱ彼此之间通过云母片绝缘,按圆周排布成完整的360°电角度周期,占机械角度为360°/P,每个电源正极换向片、电源负极换向片的电角度为120°,机械角度为120°/P,每个续流换向片Ⅰ、续流换向片Ⅱ分别与其前后绝缘云母片电角度为60°,机械角度为60°/P。