CN106711992A - 一种永磁直流风机集群***拓扑结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种永磁直流风机集群***拓扑结构，包括多条永磁直流风机并联支路，其中每一条永磁直流风机并联支路均包括多台并联连接的永磁直流风机组件，多条永磁直流风机并联支路之间并联连接构成闭环结构；每一台所述永磁直流风机组件均输出高压直流，所述闭环结构上设有高压直流汇聚点。本发明针对直流风机串并联控制复杂，故障处理困难的缺陷，利用磁集成高频变压器和高频高压整流器解决了直流风机产生高压直流、多风机集群***拓扑结构和故障容错，避免了因直流风机串联引起的额外电气绝缘问题，克服了因风速不同或故障引起的风机功率分配和复杂的电压稳定控制。
Description
技术领域
本发明涉及直流风机技术领域，尤其是一种永磁直流风机集群***拓扑结构，具体地，是一种低压多模块多相永磁发电机模块化电能变换高压直流风机及其高压直流集群***结构。
背景技术
海上风场采用直流输电比交流输电更有优势，为此提出了各种海上风电场直流风机串并联结构。
现有的海上风电场，通常采用多个直流风机串联结构，如图1所示。这种结构通常存在如下缺陷：
1、直流风机串联使得各直流风机电气耐压与串联风机数目成正比升高，对于发电机和功率变换器电气绝缘提出更高的要求。
2、直流风机因风速分布不均和串联支路电流相同的限制，使得串联支路中各直流风机出口电压需要调整，以满足总电压平衡和功率传输，造成控制***复杂和困难，而且存在弃风现象，降低了风力资源的利用。
目前没有发现同本发明类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。
发明内容
针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的是提供一种永磁直流风机集群***拓扑结构，该永磁直流风机集群***拓扑结构保证各直流风机独立，输出电压相同，环网结构可靠性高，直流风机内部模块化结构简化了电气控制的复杂性，低压永磁同步发电机和功率变换器不需要额外增加绝缘要求，有效地解决了串并联直流风机带来的诸多问题。
为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种永磁直流风机集群***拓扑结构，包括多条永磁直流风机并联支路，其中每一条永磁直流风机并联支路均包括多台并联连接的永磁直流风机组件，多条永磁直流风机并联支路之间并联连接构成闭环结构；每一台所述永磁直流风机组件均输出高压直流，所述闭环结构上设有高压直流汇聚点。
优选地，每一台所述永磁直流风机组件均包括：相互连接的风力机和永磁直流风机；所述永磁直流风机包括依次连接的永磁同步发电机、AC/DC整流器、DC/AC高频逆变器、AC/AC磁集成高频变压器和AC/DC高频高压整流器。
优选地，所述永磁同步发电机设有N相绕组，所述AC/DC整流器包括与N相绕组相对应的N个单向可控整流器模块，所述DC/AC高频逆变器包括与N个单向可控整流器模块相对应的N个双向逆变器模块，所述AC/AC磁集成高频变压器设有与N个双向逆变器模块相对应的N个低压绕组端和1个高压绕组端；其中：
所述永磁同步发电机的每一相绕组的两个输出端分别与一个对应的单向可控整流器模块的输入端连接，每一个单向可控整流器模块的输出端分别与一个对应的双向逆变器模块的输入端连接，每一个双向逆变器模块的输出端分别与一个对应的低压绕组端连接，N个低压绕组端集成共享1个高压绕组端，高压绕组端与AC/DC高频高压整流器的交流侧连接。
优选地，所述永磁同步发电机包括8个电枢模块，其中每一个电枢模块均为3相，每一相均设有1个绕组，共计24个绕组，其中每一个绕组均包括12个串联线圈。
优选地，所述单向可控整流器模块包括：不可控器件D1n、不可控器件D2n、不可控器件D3n、不可控器件D4n、可控器件S1n、可控器件S2n和滤波电容器C1n，所述不可控器件D1n～D4n两两串联后并联构成H桥a，所述可控器件S1n和可控器件S2n分别与H桥a的两个下桥臂并联，所述滤波电容器C1n与H桥a的输出端并联，所述永磁同步发电机的每一相绕组的两个输出端分别连接于构成H桥a的两个串联支路上，所述滤波电容器C1n作为双向逆变器模块的输入直流电源与双向逆变器模块的输入端并联。
优选地，所述双向逆变器模块包括：不可控器件D5n、不可控器件D6n、不可控器件D7n、不可控器件D8n、可控器件S3n、可控器件S4n、可控器件S5n、可控器件S6n、引出端LWn1和引出端LWn2，所述不可控器件D5n～D8n两两串联后并联构成H桥b，所述可控器件S3n～S6n分别与不可控器件D5n～D8n并联；所述引出端LWn1和引出端LWn2分别连接于构成H桥b的两个串联支路上，引出端LWn1和引出端LWn2的输出端分别与低压绕组端的接线端连接。
优选地，所述AC/AC磁集成高频变压器包括N个低压绕组、N个铁芯和1个高压绕组，所述N个低压绕组分别缠绕于N个铁芯上，形成N个低压绕组端，所述N个铁芯集成共享1个高压绕组，形成1个高压绕组端；
每一个铁芯均包括偶数个可分离磁芯，偶数个可分离磁芯按照轴对称空间排列；其中，偶数个可分离磁芯均分为开口向上的磁芯和开口向下的磁芯，开口向上的磁芯排列固定，构成高压绕组的高压线圈套装在开口向上的磁芯中间磁集成的磁芯柱上，构成低压绕组的低压线圈套装在开口向下的磁芯的周围各磁芯上，开口向下的磁芯放置在开口向上的磁芯上。
优选地，低压线圈的接线端从AC/AC磁集成高频变压器的侧面引出，高压线圈的出线端从AC/AC磁集成高频变压器的中间引出。
优选地，所述铁芯还包括下部绝缘压紧板和上部绝缘压紧板，所述下部绝缘压紧板和上部绝缘压紧板设置于开口向上的磁芯和开口向下的磁芯之间。
优选地，所述AC/DC高频高压整流器包括不可控器件D1、不可控器件D2、不可控器件D3、不可控器件D4、不可控器件D5、不可控器件D6、可控器件S1、可控器件S2和高压滤波电容器CHv，所述不可控器件D1～D4两两串联后并联构成H桥c，所述不可控器件D5和不可控器件D6分别与可控器件S1和可控器件S2串联后反并联，形成AC/DC高频高压整流器的交流侧，所述交流侧的输入端与高压绕组端的两个出线端连接，所述交流侧的输出端分别连接于构成H桥c的两个串联支路上，H桥c的两个输出直流端接高压滤波电容器CHV的两端。
本发明提供的永磁直流风机集群***拓扑结构，采用任意相数和模块数的低压永磁风力发电机(永磁同步发电机)、模块化绕组可控整流器(AC/DC整流器)、模块化DC/AC高频逆变器(DC/AC高频逆变器)、磁集成高频变压器(AC/AC磁集成高频变压器)、高频高压可控整流器(AC/DC高频高压整流器)，构成永磁直流风机组件。
本发明提供的永磁直流风机集群***拓扑结构，各永磁直流风机组件输出高压直流并联，若干台永磁直流风机组件组成一条永磁直流风机并联支路，多条永磁直流风机并联支路场形成径向汇聚拓扑结构，并将末端形成闭环结构。各永磁直流风机组件独立、电压一致，避免了串联直流风机需要增加电气耐压等级的额外绝缘要求。任何一台永磁直流风机组件发生故障，都可以从***切除而不影响其它机组的运行，增加了***的可靠性。
本发明提供的永磁直流风机集群***拓扑结构，采用模块化低压永磁发电机PMSG、各模块单向可控整流器、各直流模块DC/AC高频逆变器、独立磁路集成高频变压器、高频高压可控整流器，其中高压与低压电气隔离，永磁发电机低压绝缘材料厚度薄，可提高散热效果；各直流支路独立，独立磁路集成高频变压器可以通过磁路截面积和线圈匝数两方面形成高变比升压；可控整流既可以实现功率控制，又能简化***高压侧的控制。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
第一，针对串并联直流风机控制的复杂性，解决了直流风机控制的独立性和输出高压直流的一致性。
第二，永磁同步发电机多极、低速、低压、多模块和多相独立磁路结构，解决了风力机与发电机直接机械耦合，消除了齿轮箱带来的故障问题，为模块化功率变换和容错控制创造了有利条件。
第三，永磁同步发电机各相绕组单独与可控整流器、滤波、双向逆变构成功率变换，使得绕组控制增加了独立性，绕组故障容错能力增强。
第四，磁集成高频变压器通过磁路截面积倍增和高低压绕组匝数倍增实现电压双重倍增，解决了一般升压电路和共磁路变压器升压比的限制问题。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为传统串并联直流风机集群拓扑结构示意图；
图2为本发明永磁直流风机集群***拓扑结构示意图；
图3为本发明永磁直流风机组件结构框图；
图4为本发明AC/DC整流器结构示意图；
图5为本发明DC/AC高频逆变器结构示意图；
图6为本发明AC/AC磁集成高频变压器结构示意图；
图7为本发明AC/DC高频高压整流器结构示意图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
实施例
图2为本实施例提供的永磁直流风机集群***拓扑结构示意图，图3为本实施例提供的永磁直流风机组件结构框图。
其中：
本实施例提供的永磁直流风机集群***拓扑结构，包括多条永磁直流风机并联支路，其中每一条永磁直流风机并联支路均包括多台并联连接的永磁直流风机组件，多条永磁直流风机并联支路之间并联连接构成闭环结构；每一台所述永磁直流风机组件均输出高压直流，所述闭环结构上设有高压直流汇聚点。
进一步地，每一台所述永磁直流风机组件均包括：相互连接的风力机和永磁直流风机；所述永磁直流风机包括依次连接的永磁同步发电机、AC/DC整流器、DC/AC高频逆变器、AC/AC磁集成高频变压器和AC/DC高频高压整流器。
进一步地，所述永磁同步发电机设有N相绕组，所述AC/DC整流器包括与N相绕组相对应的N个单向可控整流器模块，所述DC/AC高频逆变器包括与N个单向可控整流器模块相对应的N个双向逆变器模块，所述AC/AC磁集成高频变压器设有与N个双向逆变器模块相对应的N个低压绕组端和1个高压绕组端；其中：
所述永磁同步发电机的每一相绕组的两个输出端分别与一个对应的单向可控整流器模块的输入端连接，每一个单向可控整流器模块的输出端分别与一个对应的双向逆变器模块的输入端连接，每一个双向逆变器模块的输出端分别与一个对应的低压绕组端连接，N个低压绕组端集成共享1个高压绕组端，高压绕组端与AC/DC高频高压整流器的交流侧连接。
进一步地，所述永磁同步发电机包括8个电枢模块，其中每一个电枢模块均为3相，每一相均设有1个绕组，共计24个绕组，其中每一个绕组均包括12个串联线圈。
进一步地，所述单向可控整流器模块包括：不可控器件D1n、不可控器件D2n、不可控器件D3n、不可控器件D4n、可控器件S1n、可控器件S2n和滤波电容器C1n，所述不可控器件D1n～D4n两两串联后并联构成H桥a，所述可控器件S1n和可控器件S2n分别与H桥a的两个下桥臂并联，所述滤波电容器C1n与H桥a的输出端并联，所述永磁同步发电机的每一相绕组的两个输出端分别连接于构成H桥a的两个串联支路上，所述滤波电容器C1n作为双向逆变器模块的输入直流电源与双向逆变器模块的输入端并联。
进一步地，所述双向逆变器模块包括：不可控器件D5n、不可控器件D6n、不可控器件D7n、不可控器件D8n、可控器件S3n、可控器件S4n、可控器件S5n、可控器件S6n、引出端LWn1和引出端LWn2，所述不可控器件D5n～D8n两两串联后并联构成H桥b，所述可控器件S3n～S6n分别与不可控器件D5n～D8n并联；所述引出端LWn1和引出端LWn2分别连接于构成H桥b的两个串联支路上，引出端LWn1和引出端LWn2的输出端分别与低压绕组端的接线端连接。
进一步地，所述AC/AC磁集成高频变压器包括N个低压绕组、N个铁芯和1个高压绕组，所述N个低压绕组分别缠绕于N个铁芯上，形成N个低压绕组端，所述N个铁芯集成共享1个高压绕组，形成1个高压绕组端；
每一个铁芯均包括偶数个可分离磁芯，偶数个可分离磁芯按照轴对称空间排列；其中，偶数个可分离磁芯均分为开口向上的磁芯和开口向下的磁芯，开口向上的磁芯排列固定，构成高压绕组的高压线圈套装在开口向上的磁芯中间磁集成的磁芯柱上，构成低压绕组的低压线圈套装在开口向下的磁芯的周围各磁芯上，开口向下的磁芯放置在开口向上的磁芯上。
进一步地，低压线圈的接线端从AC/AC磁集成高频变压器的侧面引出，高压线圈的出线端从AC/AC磁集成高频变压器的中间引出。
进一步地，所述铁芯还包括下部绝缘压紧板和上部绝缘压紧板，所述下部绝缘压紧板和上部绝缘压紧板设置于开口向上的磁芯和开口向下的磁芯之间。
进一步地，所述AC/DC高频高压整流器包括不可控器件D1、不可控器件D2、不可控器件D3、不可控器件D4、不可控器件D5、不可控器件D6、可控器件S1、可控器件S2和高压滤波电容器CHV，所述不可控器件D1～D4两两串联后并联构成H桥c，所述不可控器件D5和不可控器件D6分别与可控器件S1和可控器件S2串联后反并联，形成AC/DC高频高压整流器的交流侧，所述交流侧的输入端与高压绕组端的出线端HW1和出线端HW2连接，所述交流侧的输出端分别连接于构成H桥c的两个串联支路上，H桥c的输出直流端HV1n和输出直流端HV2n接高压滤波电容器CHV的两端。
在本实施例中：
永磁直流风机集群***拓扑结构，采用每台永磁直流风机组件输出高压直流，若干台并联成一条支路，若干条支路并联构成环状结构，并在环上选取一个高压直流汇聚点，该汇聚点可以是直流换流站或者直流输电端。
永磁直流风机组件独立控制，输出直流电压相同，功率根据风力资源利用率确定，其环状网络结构可以提高风资源的利用率并增强供电的可靠性，即使存在直流风机故障，只要切除该风机而不会影响其他风机和输电电压。
所述永磁直流风机组件包括相互连接的风力机和永磁直流风机(包括永磁同步发电机(PMSG)、AC/DC整流器、DC/AC高频逆变器、AC/AC磁集成高频变压器、AC/DC高频高压整流器)，将永磁同步发电机输出低压交流变换为高压直流，且永磁同步发电机各绕组电气绝缘保持低电压状态，中间经过多路低压直流、高频交流、高频磁集成变压器升压和高频整流实现高压直流输出。
所述永磁同步发电机是多极低速风力机直接驱动低压、多模块、多相结构，每个模块含有相同相数，每相磁路相对独立，模块与模块之间、相与相之间的电路和磁路是独立没有相互耦合的。
所述永磁同步发电机每相绕组(引出端L1n、L2n)采用一个独立的功率单向可控整流模块，如图3所示，整流模块包括四个不可控器件(D1n～D4n)构成的H桥，以及两个下桥臂(D3n和D4n)分别并联的可控器件(S1n和S2n)，使得绕组电流可以双向可控，利用绕组自身电感组成AC/DC升压整流模块，输出并联滤波电容器C1n稳定直流电压。由于多模块、多相永磁同步发电机共有N个绕组，因此有N个整流器模块。
所述单向可控整流器模块(以下简称整流模块)输出直流电压经过双向H桥双向逆变器模块(以下简称逆变器模块)，如图4所示，所述逆变器模块包含四个不可控器件(D5n～D8n)和与其并联的可控器件(S3n～S6n)构成，控制输出方波电压(引出端LWn1、LWn2)，该方波电压输入高频变压器低压线圈(LWn)。由于共有N个整流模块，因此有N个独立的逆变模块和N个独立的AC/AC磁集成高频变压器(以下简称高频变压器)低压线圈。当永磁直流风机内部永磁同步发电机绕组发生故障需要切除该绕组工作状态时，一方面AC/DC整流器侧断开，另一方面双向逆变器模块下桥臂可控器件S4n和S6n导通使AC/AC磁集成高频变压器中对应的低压线圈(构成低压绕组)短路，消除该磁路磁通量，同时避免低压线圈开路时高压线圈(构成高压绕组)励磁反向磁通引起高电压侵入低压电路。永磁同步发电机其他绕组和***可以正常工作。故障严重时，可以将高压直流侧与直流电网断开，整台永磁直流风机与电网断开。
所述高频变压器各低压绕组磁路相互独立，通过磁集成使得各低压绕组与高压绕组耦合，如图5所示，前端各双向逆变器模块输出电压在各低压绕组(LW1～LWN)磁路引起的磁通量经过磁集成叠加增强，使得磁集成后的磁通量在高压绕组侧(HW)倍增，这样通过磁通量倍增和高频变压器高、低压绕组匝数比倍增共同作用产生高电压。
所述高频变压器输出(引出端HW1、HW2)经过可控高压整流构成高压AC/DC升压，在经过高压滤波电容器CHV滤波成稳定的高压直流电压，如图6所示。所述AC/DC高频高压整流器采用四个不可控器件(D1～D4)构成的H桥臂，中间根据高压线圈电压极性实现电流双向控制的AC/DC升压电路(反并联S1和D5，S2和D6)。
本实施例提供的永磁直流风机集群***拓扑结构，采用永磁直流风机组件并联构成多回路环形集群***拓扑结构，提高了***的可靠性。
下面以永磁同步发电机设有24个绕组为例，具体描述如下：
永磁同步发电机5MW，转速10rpm，280极，分为8个电枢模块，每个电枢模块3相，每一相均设有一个绕组，即24个绕组，每个绕组12个线圈串联，绕组电压960V。每台永磁直流风机组件共有24个如图4所示的AC/DC整流器模块，24个如图5所示的双向逆变器模块，24个AC/AC磁集成高频变压器的低压绕组和铁芯，每个铁芯由偶数个可分离磁芯构成，24个铁芯集成共享1个高压绕组，AC/AC磁集成高频变压器高、低压绕组示意图如图6所示，以及1个如图7所示的AC/DC高频高压整流器。
永磁同步发电机的每个绕组的两个出线端(L1n和L2n)与对应单向可控整流器模块输入端连接，每个单向可控整流器模块输出端并联有滤波电容器C1n稳压，该滤波电容器C1n同时作为双向逆变器模块的输入直流电源，双向逆变器模块的输出交流方波与AC/AC磁集成高频变压器的低压线圈(构成低压绕组)接线端(LWn1和LWn2)连接，AC/AC磁集成高频变压器的高压线圈(构成高压绕组)出线端(HW1和HW2)与AC/DC高频高压整流器的交流侧连接，AC/DC高频高压整流器输出直流端(HV1n和HV2n)接有高压滤波电容器CHV。
AC/AC磁集成高频变压器的可分离磁芯按照轴对称空间排列，磁芯开口向上或向下，开口向上的磁芯排列固定好后，放置下部绝缘压紧板，将带绝缘的高压线圈套装在中间磁集成磁芯柱上，将带绝缘的各低压线圈套装在周围各自的磁芯上，放置上部绝缘压紧板，再将开口向下的磁芯放置在开口向上的磁芯上，最后将开口向下的磁芯固定，低压线圈从AC/AC磁集成高频变压器侧面引出，高压线圈从AC/AC磁集成高频变压器中间引出。
本实施例提供的永磁直流风机集群***拓扑结构，包括任意相数和模块数的低压永磁风力发电机、模块化绕组可控整流器、模块化DC/AC高频逆变器、磁集成高频变压器、高频高压可控整流器组成的永磁直流风机，以及直流风机集群拓扑结构。
永磁直流风机集群***拓扑结构如图2所示，各永磁直流风机组件输出高压直流并联，若干台永磁直流风机组件组成一条支路，多条支路场形成径向汇聚拓扑结构，并将末端并联形成多回路环形结构。各直流风机独立控制、直流电压一致，避免了串联直流风机需要额外增加电气耐压等级的绝缘要求。任何一台直流风机发生故障可以从***切除而不影响其它机组的运行，增加了***的可靠性。
每台永磁直流风机的框图结构如图3所示，包括模块化低压永磁发电机PMSG、各模块单向可控整流器(单向可控整流器模块)、各直流模块DC/AC高频逆变器(双向逆变器模块)、独立磁路集成高频变压器(AC/AC磁集成高频变压器)、高频高压可控整流器(AC/DC高频高压整流器)。高压与低压电气隔离，永磁同步发电机低压绝缘材料厚度薄，可提高散热效果。各直流支路独立，磁集成高频变压器可以通过磁路截面积和线圈匝数两方面形成高电压比升压。可控整流既可以实现功率控制，又能简化***高压侧的控制。
综上，本实施例针对直流风机串并联控制复杂，故障处理困难的缺陷，利用磁集成高频变压器和高频高压整流器解决了直流风机产生高压直流、多风机集群***拓扑结构和故障容错，避免了因直流风机串联引起的额外电气绝缘问题，克服了因风速不同或故障引起的风机功率分配和复杂的电压稳定控制。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
Claims (10)
1.一种永磁直流风机集群***拓扑结构，其特征在于，包括多条永磁直流风机并联支路，其中每一条永磁直流风机并联支路均包括多台并联连接的永磁直流风机组件，多条永磁直流风机并联支路之间并联连接构成闭环结构；每一台所述永磁直流风机组件均输出高压直流，所述闭环结构上设有高压直流汇聚点。
2.根据权利要求1所述的永磁直流风机集群***拓扑结构，其特征在于，每一台所述永磁直流风机组件均包括：相互连接的风力机和永磁直流风机；所述永磁直流风机包括依次连接的永磁同步发电机、AC/DC整流器、DC/AC高频逆变器、AC/AC磁集成高频变压器和AC/DC高频高压整流器。
3.根据权利要求2所述的永磁直流风机集群***拓扑结构，其特征在于，所述永磁同步发电机设有N相绕组，所述AC/DC整流器包括与N相绕组相对应的N个单向可控整流器模块，所述DC/AC高频逆变器包括与N个单向可控整流器模块相对应的N个双向逆变器模块，所述AC/AC磁集成高频变压器设有与N个双向逆变器模块相对应的N个低压绕组端和1个高压绕组端；其中：
所述永磁同步发电机的每一相绕组的两个输出端分别与一个对应的单向可控整流器模块的输入端连接，每一个单向可控整流器模块的输出端分别与一个对应的双向逆变器模块的输入端连接，每一个双向逆变器模块的输出端分别与一个对应的低压绕组端连接，N个低压绕组端集成共享1个高压绕组端，高压绕组端与AC/DC高频高压整流器的交流侧连接。
4.根据权利要求3所述的永磁直流风机集群***拓扑结构，其特征在于，所述永磁同步发电机包括8个电枢模块，其中每一个电枢模块均为3相，每一相均设有1个绕组，共计24个绕组，其中每一个绕组均包括12个串联线圈。
5.根据权利要求3所述的永磁直流风机集群***拓扑结构，其特征在于，所述单向可控整流器模块包括：不可控器件D1n、不可控器件D2n、不可控器件D3n、不可控器件D4n、可控器件S1n、可控器件S2n和滤波电容器C1n，所述不可控器件D1n～D4n两两串联后并联构成H桥a，所述可控器件S1n和可控器件S2n分别与H桥a的两个下桥臂并联，所述滤波电容器C1n与H桥a的输出端并联，所述永磁同步发电机的每一相绕组的两个输出端分别连接于构成H桥a的两个串联支路上，所述滤波电容器C1n作为双向逆变器模块的输入直流电源与双向逆变器模块的输入端并联。
6.根据权利要求3所述的永磁直流风机集群***拓扑结构，其特征在于，所述双向逆变器模块包括：不可控器件D5n、不可控器件D6n、不可控器件D7n、不可控器件D8n、可控器件S3n、可控器件S4n、可控器件S5n、可控器件S6n、引出端LWn1和引出端LWn2，所述不可控器件D5n～D8n两两串联后并联构成H桥b，所述可控器件S3n～S6n分别与不可控器件D5n～D8n并联；所述引出端LWn1和引出端LWn2分别连接于构成H桥b的两个串联支路上，引出端LWn1和引出端LWn2的输出端分别与低压绕组端的接线端连接。
7.根据权利要求3所述的永磁直流风机集群***拓扑结构，其特征在于，所述AC/AC磁集成高频变压器包括N个低压绕组、N个铁芯和1个高压绕组，所述N个低压绕组分别缠绕于N个铁芯上，形成N个低压绕组端，所述N个铁芯集成共享1个高压绕组，形成1个高压绕组端；
每一个铁芯均包括偶数个可分离磁芯，偶数个可分离磁芯按照轴对称空间排列；其中，偶数个可分离磁芯均分为开口向上的磁芯和开口向下的磁芯，开口向上的磁芯排列固定，构成高压绕组的高压线圈套装在开口向上的磁芯中间磁集成的磁芯柱上，构成低压绕组的低压线圈套装在开口向下的磁芯的周围各磁芯上，开口向下的磁芯放置在开口向上的磁芯上。
8.根据权利要求7所述的永磁直流风机集群***拓扑结构，其特征在于，低压线圈的接线端从AC/AC磁集成高频变压器的侧面引出，高压线圈的出线端从AC/AC磁集成高频变压器的中间引出。
9.根据权利要求7所述的永磁直流风机集群***拓扑结构，其特征在于，所述铁芯还包括下部绝缘压紧板和上部绝缘压紧板，所述下部绝缘压紧板和上部绝缘压紧板设置于开口向上的磁芯和开口向下的磁芯之间。
10.根据权利要求3-9任一项所述的永磁直流风机集群***拓扑结构，其特征在于，所述AC/DC高频高压整流器包括不可控器件D1、不可控器件D2、不可控器件D3、不可控器件D4、不可控器件D5、不可控器件D6、可控器件S1、可控器件S2和高压滤波电容器CHv，所述不可控器件D1～D4两两串联后并联构成H桥c，所述不可控器件D5和不可控器件D6分别与可控器件S1和可控器件S2串联后反并联，形成AC/DC高频高压整流器的交流侧，所述交流侧的输入端与高压绕组端的两个出线端连接，所述交流侧的输出端分别连接于构成H桥c的两个串联支路上，H桥c的两个输出直流端接高压滤波电容器CHV的两端。
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