本申请涉及发电机励磁控制领域，尤其是涉及一种基于交直流励磁同步发电机的励磁控制装置及方法。
背景技术：
1、发电机励磁控制装置利用现代电力电子技术，根据发电机运行状态，控制开关管的开通和关断的时间比率，输出稳定的励磁功率，维持发电机电枢电压稳定在给定范围内，对电机运行可靠性、电力供应的稳定性有直接的影响，其体积小、重量轻、效率高等显著特点而深受人们的青睐。
2、相关技术中，现有的励磁控制装置中的电能变换单元存在多种形式，仅提供一种励磁形式：直流励磁模式或交流励磁模式，存在励磁形式单一、缺乏一定的灵活性，且励磁调节电压范围较窄等问题，难以满足基于交直流励磁同步发电机的励磁要求。
技术实现思路
1、本申请实施例的目的在于提供一种交直流励磁同步发电机的励磁控制装置及方法，满足基于交直流励磁同步发电机的励磁要求。
2、为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：
3、第一方面，本申请实施例提供一种交直流励磁同步发电机的励磁控制装置，包括基于全桥结构的dc/dc多输出拓扑电路、全桥逆变电路和直流斩波电路，发电机电枢绕组输出的工频交流电源经过整流后接入基于全桥结构的dc/dc多输出拓扑电路的输入端口，通过调节基于全桥结构的dc/dc多输出拓扑电路移相角β，基于全桥结构的dc/dc多输出拓扑电路将整流后的高压直流电源变换为两路大小不等的低压直流电源；全桥逆变电路将其中一路低压直流电源变换成所需幅值和频率的交流电源；直流斩波电路将另一路低压直流电源变换成所需幅值的直流源。
4、所述基于全桥结构的dc/dc多输出拓扑电路输入端连接前级rc缓冲电路，两路输出端分别连接后级全桥逆变电路和直流斩波电路，
5、所述基于全桥结构的dc/dc多输出拓扑电路包括第一可控开关q1、第二可控开关q2、第三可控开关q3以及第四可控开关q4、高频变压器t，第一二极管d1、第二二极管d2、第三二极管d3、第四二极管d4、第十一二极管d11、第十二二极管d12、第十三二极管d13、第十四二极管d14，其中：
6、第一可控开关q1、第二可控开关q2、第三可控开关q3以及第四可控开关q4构成全桥电路，与前级rc缓冲电路相连，通过移相控制算法，调节两桥臂之间的移相角β，将rc缓冲电路输出的高压直流电源变换成幅值可调的高频交流源，由高频变压器t降压，输出两路大小不等的低压高频电源，后经过第十一二极管d11、第十二二极管d12、第十三二极管d13、第十四二极管d14构成的两路全波整流电路整流，最终输出两路幅值不等的第一低压直流电源u1、第二低压直流电源u2，u1<u2。
7、所述全桥逆变电路输入端连接第一低压直流电源u1，输出端连接第四滤波电容c4，
8、所述全桥逆变电路包括第二滤波电容c2、第五可控开关q5、第六可控开关q6、第七可控开关q7、第八可控开关q8、第五二极管d5、第六二极管d6、第七二极管d7、第八二极管d8，其中：
9、第二滤波电容c2、第五可控开关q5、第六可控开关q6、第七可控开关q7、第八可控开关q8构成全桥逆变电路，全桥逆变电路输出端与第四滤波电容c4相连，通过spwm矢量控制算法，将第一低压直流电源u1变换成所需的交流源。
10、所述所述直流斩波电路输入端连接第二低压直流电源u2，输出端连接第六滤波电容c6，
11、所述直流斩波电路包括第三电容c3、第五电容c5、第九可控开关q9、第九二极管d9、第十二极管d10、第一电感l1、第二电感l2，其中：
12、通过改变第九可控开关q9的占空比，将第二低压直流电源u2的幅值变换成所需幅值的直流电源。
13、所述励磁控制装置还包括整流电路、开关s，其中：
14、整流电路将发电机电枢绕组的工频电源整流成高压直流电源；
15、开关s在励磁系统完成启动后再断开，避免系统启动时对第一电容c1产生过冲电流。
16、第二方面，本申请实施例提供一种交直流励磁同步发电机的励磁控制方法，通过移相控制算法确定基于全桥结构的dc/dc多输出拓扑电路输出的第二直流电源u2；
17、确定交直流励磁同步发电机励磁模式；
18、判断当前时刻下需要输出的电源形式；其中，若选择交流励磁模式，通过矢量spwm控制算法输出所需交流源；若选择直流励磁模式，通过双闭环控制输出所需直流电源。
19、与现有技术相比，本发明的有益效果是：本申请通过控制系统设置不同励磁模式，改变相应开关管的工作方式实现同步发电机交直流励磁控制。
1.一种交直流励磁同步发电机的励磁控制装置，其特征在于，包括基于全桥结构的dc/dc多输出拓扑电路、全桥逆变电路和直流斩波电路，发电机电枢绕组输出的工频交流电源经过整流后接入基于全桥结构的dc/dc多输出拓扑电路的输入端口，基于全桥结构的dc/dc多输出拓扑电路的输出端口分别连接全桥逆变电路和直流斩波电路，通过调节基于全桥结构的dc/dc多输出拓扑电路移相角β，基于全桥结构的dc/dc多输出拓扑电路将整流后的高压直流电源变换为两路大小不等的低压直流电源；全桥逆变电路将其中一路低压直流电源变换成所需幅值和频率的交流电源；直流斩波电路将另一路低压直流电源变换成所需幅值的直流源。
2.根据权利要求1所述的一种交直流励磁同步发电机的励磁控制装置，其特征在于，所述基于全桥结构的dc/dc多输出拓扑电路输入端连接前级rc缓冲电路，两路输出端分别连接后级全桥逆变电路和直流斩波电路，
3.根据权利要求2所述的一种交直流励磁同步发电机的励磁控制装置，其特征在于，所述全桥逆变电路输入端连接第一低压直流电源u1，输出端连接第四滤波电容c4，
4.根据权利要求2所述的一种交直流励磁同步发电机的励磁控制装置，其特征在于，所述所述直流斩波电路输入端连接第二低压直流电源u2，输出端连接第六滤波电容c6，
5.根据权利要求1所述的一种交直流励磁同步发电机的励磁控制装置，其特征在于，所述励磁控制装置还包括整流电路、开关s，其中：
6.一种交直流励磁同步发电机的励磁控制方法，其特征在于，通过移相控制算法确定基于全桥结构的dc/dc多输出拓扑电路输出的第二直流电源u2；
