1.包含五电平直流变换电路的发电机励磁系统,其特征在于,所述的五电平直流变换电路包括直流电源提供电路、第一电容器C1、第二电容器C2和五电平直流斩波电路;所述五电平直流斩波电路包括第一开关管V1、第二开关管V2、第三开关管V3、第一二极管VD1、第二二极管VD2、第三二极管VD3、第四二极管VD4、第五二极管VD5和第六二极管VD6;所述的第一电容器C1和第二电容器C2串联后并联于直流电源提供电路两端,直流电源提供电路的两端分别为正电压端P和负电压端N,两电容器之间的连接点为中间电压端O;所述第一开关管V1的一端连接正电压端P,另一端连接励磁输出正端;所述第二开关管V2的一端连接负电压端N,另一端连接励磁输出负端;所述第三开关管V3与第六二极管VD6串联,该串联支路的一端连接中间电压端O,另一端连接励磁输出负端;所述第一二极管VD1、第二二极管VD2、第三二极管VD3分别反向并联与第一开关管V1、第二开关管V2、第三开关管V3两端;所述第四二极管VD4的一端连接于正电压端P,另一端接连于励磁输出负端;第五二极管VD5的一端连接于负电压端N,另一端接连于励磁输出正端;所述第一开关管V1的集电极连接正电压端P,发射极连接励磁输出正端;所述第二开关管V2的发射极连接负电压端N,集电极连接励磁输出负端;所述第三开关管V3的发射极与第六二极管VD6阳极连接,第六二极管VD6的阴极连接中间电压端O,第三开关管V3的集电极连接励磁输出负端;所述第四二极管VD4的阴极连接于正电压端P,阳极接连于励磁输出负端;第五二极管VD5的阳极连接于负电压端N,阴极接连于励磁输出正端;所述的第一开关管V1、第二开关管V2和第三开关管V3的控制端受发电机励磁系统励磁调节器控制;励磁系统运行时,当第一开关管V1和第二开关管V2开通时,电路输出电压+E;当第一开关管V1和第三开关管V3开通时,电路输出电压+E/2;当第一开关管V1开通时,电流通过第四二极管VD4续流,电路输出电压0;当第二开关管V2开通时,电流通过第五二极管VD5续流,电路同样输出电压0;当第三开关管V3开通时,电流通过第五二极管VD5和第六二极管VD6续流,电路输出电压-E/2;当电流通过第四二极管VD4和第五二极管V5续流,电路输出电压-E。
2.如权利要求1所述的包含五电平直流变换电路的发电机励磁系统,其特征在于,第一开关管V1、第二开关管V2和第三开关管V3均采用IGBT全控器件。
3.如权利要求1所述的包含五电平直流变换电路的发电机励磁系统,其特征在于:所述励磁系统的控制方法如下:采用+E/2和0电平组合方式实现正常励磁,输出0到额定励磁电压之间的调节;采用+E/2和+E电平组合方式实现短时强励,输出额定到最大励磁电压之间的调节;采用0和-E/2电平组合方式进行逆变控制,实现缓慢灭磁;采用-E/2和-E电平组合方式进行逆变控制,实现快速强减灭磁。