申请/专利权人：南京航空航天大学

申请日：2019-06-21

公开（公告）日：2021-04-13

公开（公告）号：CN110247597B

主分类号：H02P9/44(20060101)

分类号：H02P9/44(20060101);H02P9/10(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2021.04.13#授权;2019.10.15#实质审查的生效;2019.09.17#公开

摘要：本发明公开了一种电励磁双凸极电机失磁故障容错发电系统及其控制方法，该系统在原三相全桥拓扑的基础上引入两电容，构成分裂电容式拓扑，同时两电容也作为储能电容存在，在励磁故障发生前，通过三相全桥拓扑以传统不控整流发电方式进行发电，在励磁故障发生后，切换至故障发电模式通过分裂电容式拓扑进行容错发电。本方法实现了电励磁双凸极电机发生失磁故障后的容错发电，提高了系统带故障能力，适用于航空航天等对可靠性要求较高的领域。

主权项：1.电励磁双凸极电机失磁故障容错发电系统的控制方法，其特征在于，电励磁双凸极电机失磁故障容错发电系统包括：直流电源、第十一二极管、全桥变换器、电励磁双凸极电机、控制器、不对称半桥变换器、位置传感器、第一分裂电容和第二分裂电容、负载电阻和开关；所述全桥变换器包括相互并联的第一、二、三桥臂；所述直流电源的正极与第十一二极管的正极连接，直流电源的负极与第一桥臂的负极连接，第十一二极管的负极连接第一桥臂的正极；所述第一分裂电容的负极与第二分裂电容的正极连接构成第四桥臂，连接处为第四桥臂的中点；所述第四桥臂与第三桥臂并联；所述负载电阻与第四桥臂并联，负载电阻两端的电压为输出电压；所述电励磁双凸极电机包括A相、B相、C相绕组和励磁绕组，所述A相、B相、C相绕组的一端依次与全桥变换器的第一、二、三桥臂的中点连接，A相、B相、C相绕组的另外一端相互连接构成中性点，该中性点通过开关与第四桥臂的中点连接；所述励磁绕组与不对称半桥变换器并联，所述控制器采集励磁绕组的励磁电流信息，A相、B相、C相绕组的电流信息，输出电压信息以及电励磁双凸极电机的转子位置信息；并对采集的信息进行处理，产生驱动全桥变换器的驱动信号；所述全桥变换器包括第一～第六开关管，第一～第六二极管，所述第一～第六开关管依次与第一～第六二极管反向并联，所述第一开关管的发射极与第四开关管的集电极连接构成第一桥臂，连接处为第一桥臂的中点，第一开关管的集电极为第一桥臂的正极，第四开关管的发射极为第一桥臂的负极；第三开关管的发射极与第六开关管的集电极连接构成第二桥臂，连接处为第二桥臂的中点；第五开关管的发射极与第二开关管的集电极连接构成第三桥臂，连接处为第三桥臂的中点；所述方法包括如下步骤：步骤1：控制器检测当前励磁绕组的励磁电流if的值，若if＞0，则判定为系统没有失磁，并转步骤2；若if＝0，则判定为系统失磁，并转步骤3；步骤2，开关断开，系统通过第一～第六二极管以传统不控整流发电方式进行发电，即通过调节励磁电流大小对系统的输出电压进行闭环控制；具体为：若输出电压低于给定电压，则控制器增大励磁电流；若输出电压高于给定电压，则控制器减小励磁电流；步骤3：切换至容错运行方式发电，开关闭合，系统以开关磁阻电机发电方式进行发电，并通过对A相、B相、C相绕组的电流进行斩波控制从而实现对输出电压的闭环控制；所述系统以开关磁阻电机发电方式进行发电的具体方法为：设定电流流向中性点为电流正方向，A相、B相、C相绕组均有正向励磁、正向发电、反向励磁、反向发电四个状态，其中A相、B相、C相绕组的电流由两部分提供，一部分为当前发电相提供，一部分为分裂电容提供；设A相开通角为α，关断角为β，β-α＜120°；当控制器检测到电机电角度位于α，β]时，第一开关管导通，此时A相绕组处于正向励磁阶段，C相绕组处于反向发电状态；C相绕组发出的电能一部分经第五二极管和第一开关管给A相绕组励磁，一部分经第五二极管给第一分裂电容供电，其他电能经第二分裂电容和第五二极管给负载电阻供电；当控制器检测到电机电角度位于α+120°，β+120°]时，第六开关管导通，此时B相绕组处于反向励磁阶段，A相绕组处于正向发电状态；A相绕组发出的电能一部分经第四二极管和第六开关管给B相绕组励磁，一部分经第四二极管给第二分裂电容供电，其他电能经第一分裂电容和第四二极管给负载电阻供电；当控制器检测到电机电角度位于α+240°，β+240°]时，第五开关管导通，此时C相绕组处于正向励磁阶段，B相绕组处于反向发电状态；B相绕组发出的电能一部分经第三二极管和第五开关管给C相绕组励磁，一部分经第三二极管给第一分裂电容供电，其他电能经第二分裂电容和第三二极管给负载电阻供电；当控制器检测到电机电角度位于α+360°，β+360°]时，第四开关管导通，此时A相绕组处于反向励磁阶段，C相绕组处于正向发电状态；C相绕组发出的电能一部分经第二二极管和第四开关管给A相绕组励磁，一部分经第二二极管给第二分裂电容供电，其他电能经第一分裂电容和第二二极管给负载电阻供电；当控制器检测到电机电角度位于α+480°，β+480°]时，第三开关管导通，此时B相绕组处于正向励磁阶段，A相绕组处于反向发电状态；A相绕组发出的电能一部分经第一二极管和第三开关管给B相绕组励磁，一部分经第一二极管给第一分裂电容供电，其他电能经第二分裂电容和第一二极管给负载电阻供电；当控制器检测到电机电角度位于α+600°，720°][0°，β-120°]时，第二开关管导通，此时C相绕组处于反向励磁阶段，B相绕组处于正向发电状态；B相绕组发出电能一部分经第六二极管和第二开关管给C相绕组励磁，一部分经第六二极管给第二分裂电容供电，其他电能经第一分裂电容和第六二极管给负载电阻供电。

全文数据：电励磁双凸极电机失磁故障容错发电系统及其控制方法技术领域本发明属于电机控制技术领域，尤其涉及一种电励磁双凸极电机失磁故障容错发电系统及其控制方法。背景技术电励磁双凸极电机是在开关磁阻电机基础上发展出来的一种新型无刷直流电机，其定子绕有电枢绕组，转子上无绕组，结构简单可靠、控制灵活。其与开关磁阻电机主要区别在于定子上嵌有励磁绕组，由于励磁磁场的存在，作发电运行时，电励磁双凸极电机仅需外接不控整流桥进行发电，因而具有容错性能好、适用于恶劣工况的优点，同时当负载或转速变化时，通过调节励磁电流大小可维持输出电压恒定，控制十分灵活，在航空、风力发电等领域具有广阔的应用前景。励磁绕组的存在一方面增强了系统控制的灵活性，但另一方面也带来了安全可靠性问题。励磁绕组的老化、受潮、受热、受侵蚀等均可能对系统安全运行造成影响。此外，控制励磁所用的励磁功率电路也可能因为过流、反向电压冲击等原因造成故障，严重时将会导致整个系统失去励磁。如果电励磁双凸极发电机在运行过程中发生失磁故障，将会导致整个系统停止运行。目前，有关电励磁双凸极电机失磁故障的容错控制策略研究较少。现有技术包括史力伟等公开的“电励磁双凸极电机励磁故障容错发电系统及其控制方法”中国，授权日：2017年5月17日，授权号：CN104579067B在三相全桥基础上添加冗余桥臂构成三相四桥臂变换器，通过给三相四桥臂变换器给每相交替通以正向和负向的励磁电流，实现电机励磁故障的容错发电功能，但引入的桥臂开关次数是原本普通桥臂的三倍；周兴伟等公开的“一种四相电励磁双凸极电机失磁故障容错发电方法”中国，公开日：2017年5月22日，公开号：CN107147339A通过添加一个冗余桥臂结合四相电机自感时刻随转子位置变换的特点提出一种新的控制方法，实现失磁故障容错发电，但该方法使得续流电流在电感上升区进行续流，降低了效率。上述两种控制方式均能实现失磁容错运行功能，且可以通过控制励磁角进行发电电压的控制，但是添加的桥臂需要同时流入两相电流，对于器件要求较高。同时，温腾翔等公开的“电励磁双凸极电机励磁故障容错发电系统及其控制方法”中国，公开日：2018年6月5日，公开号：CN108123646A也提出了直接使用三相全桥变换器，通过控制功率变换器的开关管为每相提供正负交替的电流以实现失磁故障发电的功能，该方法无需增加新的桥臂，主功率电路结构简单，成本较低，但该方法下控制策略较为复杂，励磁区域较长且励磁过程复杂，电机发电相必须与另一相串联，发电角度较小，发电效率较低。此外，王开淼等公开的“电励磁双凸极电机失磁故障容错发电系统及其控制方法”中国，公开日：2019年3月8日，公开号：CN109450340A还提出了使用H桥变换器，该方法通过12个开关管将三相绕组独立开来，每相单独进行励磁和发电，效率较高，但管子数量众多，不适合成本体积受限制领域。发明内容发明目的：针对上述现有技术存在效率低、控制方法复杂、制作成本高等问题，本发明提供了一种电励磁双凸极电机失磁故障容错发电系统及其控制方法。技术方案：本发明提供了一种电励磁双凸极电机失磁故障容错发电系统，该系统包括：直流电源、第十一二极管、全桥变换器、电励磁双凸极电机、控制器、不对称半桥变换器、位置传感器、第一分裂电容和第二分裂电容、负载电阻和开关；所述全桥变换器包括相互并联的第一、二、三桥臂；所述直流电源的正极与第十一二极管的正极连接，直流电源的负极与第一桥臂的负极连接，第十一二极管的负极连接第一桥臂的正极；所述第一分裂电容的负极与第二分裂电容的正极连接构成第四桥臂，连接处为第四桥臂的中点；所述第四桥臂与第三桥臂并联；所述负载电阻与第四桥臂并联，负载电阻端的电压为输出电压；所述电励磁双凸极电机包括A相、B相、C相绕组和励磁绕组，所述A相、B相、C相绕组的一端依次与全桥变换器的第一、二、三桥臂的中点连接，A相、B相、C相绕组的另外一端相互连接构成中性点，该中性点通过开关与第四桥臂的中点连接；所述励磁绕组与不对称半桥变换器并联，所述控制器采集励磁绕组的励磁电流信息，A相、B相、C相绕组的电流信息，输出电压信息以及电励磁双凸极电机的转子位置信息；并对采集的信息进行处理，产生驱动全桥变换器的驱动信号。进一步的，所述全桥变换器包括第一～第六开关管，第一～第六二极管，所述第一～第六开关管依次与第一～第六二极管反向并联，所述第一开关管的负极与第四开关管的正极连接构成第一桥臂，连接处为第一桥臂的中点，第一开关管的正极为第一桥臂的正极，第四开关管的负极为第一桥臂的负极；第三开关管的负极与第六开关管的正极连接构成第二桥臂，连接处为第二桥臂的中点；第五开关管的负极与第二开关管的正极连接构成第三桥臂，连接处为第三桥臂的中点。进一步的，所述控制器包括电压电流检测调理电路，DSP、CPLD逻辑综合电路、驱动电路和位置传感器，所述电压电流检测调理电路采集励磁绕组的励磁电流信息，A相、B相、C相绕组的电流信息和输出电压信息，并将采集到的信息传送至DSP、CPLD逻辑综合电路；所述位置传感器置于电励磁双凸极电机内，用于采集电励磁双凸极电机的转子位置，并将该位置信息传送至DSP、CPLD逻辑综合电路；所述DSP、CPLD逻辑综合电路对收到的信息进行处理，产生驱动信号；并通过驱动电路将该驱动信号提供给全桥变换器。电励磁双凸极电机失磁故障容错发电系统的控制方法包括如下步骤：步骤1：控制器检测当前励磁绕组的励磁电流if的值，若if＞0，则判定为系统没有失磁，并转步骤2；若if＝0，则判定为系统失磁，并转步骤3；步骤2，开关断开，系统通过第一～第六二极管以传统不控整流发电方式进行发电，即通过调节励磁电流大小对系统的输出电压进行闭环控制；具体为：若输出电压低于给定电压，则控制器增大励磁电流；若输出电压高于给定电压，则控制器减小励磁电流；步骤3：切换至容错运行方式发电，开关闭合，系统以开关磁阻电机发电方式进行发电，并通过对A相、B相、C相绕组的电流进行斩波控制从而实现对输出电压的闭环控制。进一步的，所述系统以开关磁阻电机发电方式进行发电的具体方法为：设定电流流向中性点为电流正方向，A相、B相、C相绕组均有正向励磁、正向发电、反向励磁、反向发电四个状态，其中A相、B相、C相绕组的电流由两部分提供，一部分为当前发电相提供，一部分为分裂电容提供；设A相开通角为α，关断角为β，0°α120°，120°β240°；当控制器检测到电机电角度位于α，β]时，第一开关管导通，此时A相绕组处于正向励磁阶段，C相绕组处于负向发电状态；C相绕组发出的电能一部分经第五二极管和第一开关管给A相绕组励磁，一部分经第五二极管给第一分裂电容供电，其他电能经第二分裂电容和第五二极管给负载电阻供电；当控制器检测到电机电角度位于α+120°，β+120°]时，第六开关管导通，此时B相绕组处于负向励磁阶段，A相绕组处于正向发电状态；A相绕组发出的电能一部分经第四二极管和第六开关管给B相绕组励磁，一部分经第四二极管给第二分裂电容供电，其他电能经第一分裂电容和第四二极管给负载电阻供电；当控制器检测到电机电角度位于α+240°，β+240°]时，第五开关管导通，此时C相绕组处于正向励磁阶段，B相绕组处于负向发电状态；B相绕组发出的电能一部分经第三二极管和第五开关管给C相绕组励磁，一部分经第三二极管给第一分裂电容供电，其他电能经第二分裂电容和第三二极管给负载电阻供电；当控制器检测到电机电角度位于α+360°，β+360°]时，第四开关管导通，此时A相绕组处于负向励磁阶段，C相绕组处于正向发电状态；C相绕组发出的电能一部分经第二二极管和第四开关管给A相绕组励磁，一部分经第二二极管给第二分裂电容供电，其他电能经第一分裂电容和第二二极管给负载电阻供电；当控制器检测到电机电角度位于α+480°，β+480°]时，第三开关管导通，此时B相绕组处于正向励磁阶段，A相绕组处于负向发电状态；A相绕组发出的电能一部分经第一二极管和第三开关管给B相绕组励磁，一部分经第一二极管给第一分裂电容供电，其他电能经第二分裂电容和第一二极管给负载R供电；当控制器检测到电机电角度位于α+600°，720°]&[0°，β-120°]时，第二开关管导通，此时C相绕组处于负向励磁阶段，B相绕组处于正向发电状态；B相绕组发出电能一部分经第六二极管和第二开关管给C相绕组励磁，一部分经第六二极管给第二分裂电容供电，其他电能经第一分裂电容和第六二极管给负载电阻供电。进一步的，所述通过对A相、B相、C相绕组的电流进行斩波控制从而实现对输出电压的闭环控制的具体方法为：控制器将输出电压与给定电压的误差进行PI调节得到给定电流，再将给定电流与当前被励磁的绕组的电流进行PI调节得到相应占空比，若输出电压低于给定电压，则控制器根据得到的相应占空比对全桥变换器的占空比进行相应的增大；若输出电压高于给定电压，则控制器根据得到的相应占空比对全桥变换器的占空比进行相应的减小。有益效果：1开关管数量少，成本较低。2电机发电相电流回路无需与励磁相串联，减少了损耗，可以提高发电的效率3采用分裂电容，在正常励磁时，分裂电容起储能作用，失磁运行时，除储能作用外，两电容将直流电源分为双极性电源，完成失磁故障下的励磁任务，附图说明图1是本发明的电路图。图2是三相电励磁双凸极电机自感曲线。图3是本发明的三相电励磁双凸极电机失磁故障时容错发电电流示意图。图4是电角度位于α，β]时，A相正向励磁回路示意图。图5是电角度位于α，β]时，C相负向发电给电容C1供电回路示意图。图6是电角度位于α，β]时，C相负向发电串接电容C2给负载供电回路示意图。具体实施方式构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。本实施例提供了一种电励磁双凸极电机失磁故障容错发电系统，该系统在原三相全桥拓扑的基础上引入两电容，构成分裂电容式拓扑；该系统的具体电路图如图1所示，具体包括：直流电源、第十一二极管、全桥变换器、电励磁双凸极电机、控制器、不对称半桥变换器、位置传感器、第一分裂电容和第二分裂电容、负载电阻和开关；述全桥变换器包括相互并联的第一、二、三桥臂；所述直流电源的正极与第十一二极管的正极连接，直流电源的负极与第一桥臂的负极连接，第十一二极管的负极连接第一桥臂的正极；所述第一分裂电容的负极与第二分裂电容的正极连接构成第四桥臂，连接处为第四桥臂的中点；所述第四桥臂与第三桥臂并联；所述负载电阻与第四桥臂并联，负载电阻端的电压为输出电压；所述电励磁双凸极电机包括A相、B相、C相绕组和励磁绕组，所述A相、B相、C相绕组的一端依次与全桥变换器的第一、二、三桥臂的中点连接，另外一端相互连接构成中性点并通过开关与第四桥臂的中点连接；所述励磁绕组与不对称半桥变换器并联，所述控制器采集励磁绕组的励磁电流信息，A相、B相、C相绕组的电流信息，输出电压信息以及电励磁双凸极电机的转子位置信息；并对采集的信息进行处理，产生驱动全桥变换器的驱动信号。A相、B相、C相绕组的自感曲线如图3所示。所述直流电压Udc提供初始励磁电压，发电电压建立后不起作用，串接二极管D11可以防止发电电压建立后电源承担过高电压被反向击穿。在正常励磁时，分裂电容起储能作用，失磁运行时，除储能作用外，两电容将直流电源分为双极性电源，完成失磁故障下的励磁任务，励磁部分由不对称半桥变换器驱动。所述全桥变换器包括第一～第六开关管，第一～第六二极管，所述第一～第六开关管依次与第一～第六二极管反向并联，所述第一开关管的负极与第四开关管的正极连接构成第一桥臂，连接处为第一桥臂的中点，第一开关管的正极为第一桥臂的正极，第四开关管的负极为第一桥臂的负极；第三开关管的负极与第六开关管的正极连接构成第二桥臂，连接处为第二桥臂的中点；第五开关管的负极与第二开关管的正极连接构成第三桥臂，连接处为第三桥臂的中点。所述控制器包括电压电流检测调理电路，DSP、CPLD逻辑综合电路、驱动电路和位置传感器，所述电压电流检测调理电路采集励磁绕组的励磁电流信息，A相、B相、C相绕组的电流信息和输出电压信息，并将采集到的信息传送至DSP、CPLD逻辑综合电路；所述位置传感器置于电励磁双凸极电机内，用于采集电励磁双凸极电机的转子位置，并将该位置信息传送至DSP、CPLD逻辑综合电路；所述DSP、CPLD逻辑综合电路对收到的信息进行处理，产生驱动信号；并通过驱动电路将该驱动信号提供给全桥变换器。本发明提供一种励磁双凸极电机失磁故障容错发电系统的控制方法:控制器采集励磁绕组的励磁电流信息，A相、B相、C相绕组的电流信息，输出电压信息以及电励磁双凸极电机的转子位置信息；并根据励磁电流信息判断系统是否失磁，根据电机的转子位置信息和输出电压，对A相、B相、C相绕组的电流信息进行处理，产生驱动全桥变换器的驱动信号控制器。该方法具体包括如下步骤：步骤1：控制器检测当前励磁绕组的励磁电流if的值，根据if的大小判断系统该容错发电系统是否失磁；若if＞0，则判定为系统没有失磁，并转步骤2；若if＝0，则判定为系统失磁，并转步骤3；步骤2，开关断开，系统通过第一～第六二极管以传统不控整流发电方式进行发电，即通过调节励磁电流大小对输出电压的闭环控制；具体为：若输出电压低于给定电压，则控制器增大励磁电流；若输出电压高于给定电压，则控制器减小励磁电流，从而实现电压的稳定控制；步骤3：切换至容错运行方式发电，开关闭合，系统以开关磁阻电机发电方式进行发电，并通过对A相、B相、C相绕组的电流进行斩波控制从而实现对系统的输出电压进行闭环控制。所述系统以开关磁阻电机发电方式进行发电的具体方法为：设定电流流向中性点为电流正方向，A相、B相、C相绕组均有正向励磁、正向发电、反向励磁、反向发电四个状态，其中A相、B相、C相绕组的电流由两部分提供，一部分为当前发电相提供，一部分为分裂电容提供；控制器根据电励磁双凸极电机的转子位置信息即电机转子的机械角度计算得到电机电角度；设A相绕组的开通角为α，关断角为β，0°α120°，120°β240°；当控制器检测到电机电角度位于α，β]时，第一开关管导通，此时A相绕组处于正向励磁阶段，C相绕组处于负向发电状态；C相绕组发出的电能一部分如图4所述经第五二极管和第一开关管给A相绕组励磁，一部分如图5所示经第五二极管给第一分裂电容供电，其他电能如图6所示经第二分裂电容和第五二极管给负载电阻供电；当控制器检测到电机电角度位于α+120°，β+120°]时，第六开关管导通，此时B相绕组处于负向励磁阶段，A相绕组处于正向发电状态；A相绕组发出的电能一部分经第四二极管和第六开关管给B相绕组励磁，一部分经第四二极管给第二分裂电容供电，其他电能经第一分裂电容和第四二极管给负载电阻供电；当控制器检测到电机电角度位于α+240°，β+240°]时，第五开关管导通，此时C相绕组处于正向励磁阶段，B相绕组处于负向发电状态；B相绕组发出的电能一部分经第三二极管和第五开关管给C相绕组励磁，一部分经第三二极管给第一分裂电容供电，其他电能经第二分裂电容和第三二极管给负载电阻供电；当控制器检测到电机电角度位于α+360°，β+360°]时，第四开关管导通，此时A相绕组处于负向励磁阶段，C相绕组处于正向发电状态；C相绕组发出的电能一部分经第二二极管和第四开关管给A相绕组励磁，一部分经第二二极管给第二分裂电容供电，其他电能经第一分裂电容和第二二极管给负载电阻供电；当控制器检测到电机电角度位于α+480°，β+480°]时，第三开关管导通，此时B相绕组处于正向励磁阶段，A相绕组处于负向发电状态；A相绕组发出的电能一部分经第一二极管和第三开关管给B相绕组励磁，一部分经第一二极管给第一分裂电容供电，其他电能经第二分裂电容和第一二极管给负载R供电；当控制器检测到电机电角度位于α+600°，720°]&[0°，β-120°]时，第二开关管导通，此时C相绕组处于负向励磁阶段，B相绕组处于正向发电状态；B相绕组发出电能一部分经第六二极管和第二开关管给C相绕组励磁，一部分经第六二极管给第二分裂电容供电，其他电能经第一分裂电容和第六二极管给负载电阻供电；当电机电角度位于其他角度时，各开关管处于闭合状态。系统出现失磁故障时三相电励磁双凸极电机容错发电的电流如图3所示。另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

权利要求：1.电励磁双凸极电机失磁故障容错发电系统，其特征在于，包括：直流电源、第十一二极管、全桥变换器、电励磁双凸极电机、控制器、不对称半桥变换器、位置传感器、第一分裂电容和第二分裂电容、负载电阻和开关；所述全桥变换器包括相互并联的第一、二、三桥臂；所述直流电源的正极与第十一二极管的正极连接，直流电源的负极与第一桥臂的负极连接，第十一二极管的负极连接第一桥臂的正极；所述第一分裂电容的负极与第二分裂电容的正极连接构成第四桥臂，连接处为第四桥臂的中点；所述第四桥臂与第三桥臂并联；所述负载电阻与第四桥臂并联，负载电阻端的电压为输出电压；所述电励磁双凸极电机包括A相、B相、C相绕组和励磁绕组，所述A相、B相、C相绕组的一端依次与全桥变换器的第一、二、三桥臂的中点连接，A相、B相、C相绕组的另外一端相互连接构成中性点，该中性点通过开关与第四桥臂的中点连接；所述励磁绕组与不对称半桥变换器并联，所述控制器采集励磁绕组的励磁电流信息，A相、B相、C相绕组的电流信息，输出电压信息以及电励磁双凸极电机的转子位置信息；并对采集的信息进行处理，产生驱动全桥变换器的驱动信号。2.根据权利要求1所述的电励磁双凸极电机失磁故障容错发电系统，其特征在于，所述全桥变换器包括第一～第六开关管，第一～第六二极管，所述第一～第六开关管依次与第一～第六二极管反向并联，所述第一开关管的负极与第四开关管的正极连接构成第一桥臂，连接处为第一桥臂的中点，第一开关管的正极为第一桥臂的正极，第四开关管的负极为第一桥臂的负极；第三开关管的负极与第六开关管的正极连接构成第二桥臂，连接处为第二桥臂的中点；第五开关管的负极与第二开关管的正极连接构成第三桥臂，连接处为第三桥臂的中点。3.根据权利要求1所述的电励磁双凸极电机失磁故障容错发电系统，其特征在于，所述控制器包括电压电流检测调理电路，DSP、CPLD逻辑综合电路、驱动电路和位置传感器，所述电压电流检测调理电路采集励磁绕组的励磁电流信息，A相、B相、C相绕组的电流信息和输出电压信息，并将采集到的信息传送至DSP、CPLD逻辑综合电路；所述位置传感器置于电励磁双凸极电机内，采集电励磁双凸极电机的转子位置，并将该位置信息传送至DSP、CPLD逻辑综合电路；所述DSP、CPLD逻辑综合电路对收到的信息进行处理，产生驱动信号；并通过驱动电路将该驱动信号提供给全桥变换器。4.基于权利要求2所述的电励磁双凸极电机失磁故障容错发电系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：控制器检测当前励磁绕组的励磁电流if的值，若if＞0，则判定为系统没有失磁，并转步骤2；若if＝0，则判定为系统失磁，并转步骤3；步骤2，开关断开，系统通过第一～第六二极管以传统不控整流发电方式进行发电，即通过调节励磁电流大小对系统的输出电压进行闭环控制；具体为：若输出电压低于给定电压，则控制器增大励磁电流；若输出电压高于给定电压，则控制器减小励磁电流；步骤3：切换至容错运行方式发电，开关闭合，系统以开关磁阻电机发电方式进行发电，并通过对A相、B相、C相绕组的电流进行斩波控制从而实现对输出电压的闭环控制。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述系统以开关磁阻电机发电方式进行发电的具体方法为：设定电流流向中性点为电流正方向，A相、B相、C相绕组均有正向励磁、正向发电、反向励磁、反向发电四个状态，其中A相、B相、C相绕组的电流由两部分提供，一部分为当前发电相提供，一部分为分裂电容提供；设A相开通角为α，关断角为β，0°α120°，120°β240°；当控制器检测到电机电角度位于α，β]时，第一开关管导通，此时A相绕组处于正向励磁阶段，C相绕组处于负向发电状态；C相绕组发出的电能一部分经第五二极管和第一开关管给A相绕组励磁，一部分经第五二极管给第一分裂电容供电，其他电能经第二分裂电容和第五二极管给负载电阻供电；当控制器检测到电机电角度位于α+120°，β+120°]时，第六开关管导通，此时B相绕组处于负向励磁阶段，A相绕组处于正向发电状态；A相绕组发出的电能一部分经第四二极管和第六开关管给B相绕组励磁，一部分经第四二极管给第二分裂电容供电，其他电能经第一分裂电容和第四二极管给负载电阻供电；当控制器检测到电机电角度位于α+240°，β+240°]时，第五开关管导通，此时C相绕组处于正向励磁阶段，B相绕组处于负向发电状态；B相绕组发出的电能一部分经第三二极管和第五开关管给C相绕组励磁，一部分经第三二极管给第一分裂电容供电，其他电能经第二分裂电容和第三二极管给负载电阻供电；当控制器检测到电机电角度位于α+360°，β+360°]时，第四开关管导通，此时A相绕组处于负向励磁阶段，C相绕组处于正向发电状态；C相绕组发出的电能一部分经第二二极管和第四开关管给A相绕组励磁，一部分经第二二极管给第二分裂电容供电，其他电能经第一分裂电容和第二二极管给负载电阻供电；当控制器检测到电机电角度位于α+480°，β+480°]时，第三开关管导通，此时B相绕组处于正向励磁阶段，A相绕组处于负向发电状态；A相绕组发出的电能一部分经第一二极管和第三开关管给B相绕组励磁，一部分经第一二极管给第一分裂电容供电，其他电能经第二分裂电容和第一二极管给负载R供电；当控制器检测到电机电角度位于α+600°，720°]&[0°，β-120°]时，第二开关管导通，此时C相绕组处于负向励磁阶段，B相绕组处于正向发电状态；B相绕组发出电能一部分经第六二极管和第二开关管给C相绕组励磁，一部分经第六二极管给第二分裂电容供电，其他电能经第一分裂电容和第六二极管给负载电阻供电。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述通过对A相、B相、C相绕组的电流进行斩波控制从而实现对输出电压的闭环控制的具体方法为：控制器将输出电压与给定电压的误差进行PI调节得到给定电流，再将给定电流与当前被励磁的绕组的电流进行PI调节得到相应占空比，若输出电压低于给定电压，则控制器根据得到的相应占空比对全桥变换器的占空比进行相应的增大；若输出电压高于给定电压，则控制器根据得到的相应占空比对全桥变换器的占空比进行相应的减小。

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