【技术实现步骤摘要】
一种基于三电平拓扑的高可靠高效率控制驱动器
本专利技术涉及一种基于三电平拓扑的高可靠高效率控制驱动器,属于驱动器领域。
技术介绍
T型三电平拓扑具有低谐波和高效率的特性,对降低电机运行过程中的振动和噪声有较为明显的作用,目前已逐渐被人们所关注。当前在实际应用中,还较少考虑其可靠性。结合图1,当有一只IGBT开关管发生故障后,控制驱动器只能停机,影响产品的可靠性。近年已有关于三电平冗余拓扑结构的研究,但其增加了IGBT开关管的数目,在工作过程中增大了损耗,影响控制驱动器的效率。如何在不增加开关管且不影响控制驱动器工作效率的基础上,提高驱动器工作的可靠性,是本领域亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足,提供一种基于三电平改进型拓扑结构的高可靠控制驱动器,在不增加IGBT开关管数目的基础上,可实时监测IGBT的状态,在保证系统低噪性、高效率的同时,通过较少的硬件改进,增加了系统的可靠性。本专利技术目的通过如下技术方案予以实现:提供一种基于三电平拓扑的控制驱动器拓扑结构,包括T型三相驱动桥、母线支撑电容、6个开关;T型三相驱动桥将电源母线直流电逆变成交流电驱动三相电机;母线支撑电容包括第二母线支撑电容和第三母线支撑电容,二者串联后在经第一开关的并联在电源两端;第二开关与第二母线支撑电容并联,第三开关与第三母线支撑电容并联,第四开关连接在第二母线支撑电容的正极与T型三相驱动桥的电源正输入端之间,第五开关连接在第三母线支撑电容的负极与T型三相驱动桥的电源负输入端之间;第六开关的一端连接在第二母线支撑电容和第三母线支撑电容之间,另一端连接 ...
【技术保护点】
一种基于三电平拓扑的控制驱动器拓扑结构,其特征在于,包括T型三相驱动桥、母线支撑电容和多个开关;T型三相驱动桥将电源母线直流电逆变成交流电驱动三相电机;母线支撑电容包括第二母线支撑电容(C2)和第三母线支撑电容(C3),二者串联后在经第一开关(T15)的并联在电源两端;第二开关(T13)与第二母线支撑电容(C2)并联,第三开关(T14)与第三母线支撑电容(C3)并联,第四开关(T16)连接在第二母线支撑电容(C2)的正极与T型三相驱动桥的电源正输入端之间,第五开关(T17)连接在第三母线支撑电容(C3)的负极与T型三相驱动桥的电源负输入端之间;第六开关(T18)的一端连接在第二母线支撑电容(C2)和第三母线支撑电容(C3)之间,另一端连接在T型三相驱动桥的零输入端。
【技术特征摘要】
1.一种基于三电平拓扑的控制驱动器拓扑结构,其特征在于,包括T型三相驱动桥、母线支撑电容和多个开关;T型三相驱动桥将电源母线直流电逆变成交流电驱动三相电机;母线支撑电容包括第二母线支撑电容(C2)和第三母线支撑电容(C3),二者串联后在经第一开关(T15)的并联在电源两端;第二开关(T13)与第二母线支撑电容(C2)并联,第三开关(T14)与第三母线支撑电容(C3)并联,第四开关(T16)连接在第二母线支撑电容(C2)的正极与T型三相驱动桥的电源正输入端之间,第五开关(T17)连接在第三母线支撑电容(C3)的负极与T型三相驱动桥的电源负输入端之间;第六开关(T18)的一端连接在第二母线支撑电容(C2)和第三母线支撑电容(C3)之间,另一端连接在T型三相驱动桥的零输入端。2.如权利要求1所述的基于三电平拓扑的控制驱动器拓扑结构,其特征在于,T型三相驱动桥包括3个结构相同的驱动臂,每个驱动臂包括4个IGBT开关管,第i个驱动臂的结构如下:第一IGBT开关管(T1,T5,T9)的一端作为电源正输入端,另一端连接第四IGBT开关管(T4,T8,T12)的一端,第四IGBT开关管(T4,T8,T12)的另一端作为电源负输入端,第一IGBT开关管(T1,T5,T9)的另一端还连接三相电机的第i相;第二IGBT开关管(T2,T6,T10)一端连接在三相电机的第i相,第二IGBT开关管(T2,T6,T10)的另一端连接第三IGBT开关管(T3,T7,T11)的一端,第三IGBT开关管(T3,T7,T11)的另一端作为T型三相驱动桥的零输入端,i为1,2或3。3.如权利要求1或2所述的基于三电平拓扑的控制驱动器拓扑结构,其特征在于,正常工作时,基于三电平拓扑的高可靠高效率控制驱动器的主控电路控制第一开关(T15)、第四开关(T16)、第五开关(T17)、第六开关(T18)闭合,其他开关断开。4.如权利要求3所述的基于三电平拓扑的控制驱动器拓扑结构,其特征在于:当判断一相或多相驱动臂第一开关管出现故障时,主控电路控制第二开关(T13)闭合,第四开关(T16)关断,将三相的第三开关管设为全开模式;当判断一相或多相驱动臂第四开关管发生故障时,主控电路控制第三开关(T14)闭合,第五开关(T17)关断,将三相的第二开关管设为全开模式;当判断第二开关管或第三开关管中的一个或多个发生故障时,主控电路控制第六开关(T18)断开。5.一种基于三电平拓扑的控制驱动器,其特征在于,驱动器拓扑结构包括T型三相驱动桥、...
【专利技术属性】
技术研发人员:于洋,雷鹏,苑利维,赵国平,魏思维,
申请(专利权)人:北京精密机电控制设备研究所,
类型:发明
国别省市:北京,11
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