开关磁阻电机调速装置和开关磁阻电机调速系统制造方法及图纸

技术编号:13711792 阅读:68 留言:0更新日期:2016-09-16 15:47
本发明专利技术公开了一种开关磁阻电机调速装置和开关磁阻电机调速系统,涉及电力电子技术领域,能够通过一种简单的方式实现较大电压驱动开关磁阻电机,从而降低了成本。该开关磁阻电机调速装置,包括:相互串联的m个逆变单元,m为大于或等于2的整数;每个所述逆变单元包括分别对应n相的n个驱动模块,每个所述逆变单元中的n个驱动模块相互并联,n为大于或等于1的整数;所述m个逆变单元中的对应第i相的m个驱动模块用于分别连接对应第i相的m组定子凸极上的绕组,每组定子凸极包括p个定子凸极,每组定子凸极具有同一个绕组,不同组定子凸极上分别具有独立的绕组,p为大于或等于1的整数,i为取值从1至n的整数。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力电子
,尤其涉及一种开关磁阻电机调速装置和开关磁阻电机调速系统
技术介绍
开关磁阻电机是一种利用转子磁阻不均匀而产生转矩进行工作的电机。如图1所示,开关磁阻电机包括转子1和定子2,例如三相的电机,每一相对应两个定子凸极,其中凸极A1、A2为第一相凸极,凸极B1、B2为第二相凸极,凸极C1、C2为第三相凸极,对应同一相的两个凸极上具有同一个绕组(图1中只示意了第一相凸极上的一个绕组),a1、a2为对应第一相凸极上的绕组两端,b1、b2为对应第二相凸极上的绕组两端,c1、c2为对应第三相凸极上的绕组两端。如图2所示,开关磁阻电机通过开关磁阻电机调速装置进行驱动,开关磁阻电机调速装置包括逆变单元3,逆变单元3包括三个驱动模块31,每个驱动模块31的两个输出端分别连接于对应同一相的两个凸极上的绕组两端,三个驱动模块分别为三个绕组提供驱动电流。然而,上述的驱动方式无法满足较大电压的驱动,要满足较大电压的驱动,则需要对开关磁阻电机调速装置中的电路结构进行较大的改变,例如使用中点箝位三电平、多电平调速方式,不但需要增加额外功能的器件,并且对于开关管的控制也需要较大的逻辑变化,使得在开关磁阻电机在实现较大电压的驱动时复杂程度较大,成本较高。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术提供一种开关磁阻电机调速装置和开关磁阻电机调速系
统,能够通过一种简单的方式实现较大电压驱动开关磁阻电机,从而降低了成本。为达到上述目的,本专利技术主要提供如下技术方案:一方面,提供一种开关磁阻电机调速装置,包括:相互串联的m个逆变单元,m为大于或等于2的整数;每个所述逆变单元包括分别对应n相的n个驱动模块,每个所述逆变单元中的n个驱动模块相互并联,n为大于或等于1的整数;所述m个逆变单元中的对应第i相的m个驱动模块用于分别连接对应第i相的m组定子凸极上的绕组,每组定子凸极包括p个定子凸极,每组定子凸极具有同一个绕组,不同组定子凸极上分别具有独立的绕组,p为大于或等于1的整数,i为取值从1至n的整数。具体地,所述开关磁阻电机调速装置,还包括:与所述m个逆变单元分别并联的m个滤波电容。具体地,每个所述驱动模块包括一组不对称半桥,所述一组不对称半桥包括并联的两个半桥,每个半桥包括相互串联的开关管和续流二极管,在每个半桥中,开关管与续流二极管的连接处为该半桥的输出端,每个所述驱动模块中,两个半桥的输出端用于分别连接同一个绕组的两端。具体地,所述开关磁阻电机调速装置,还包括:连接于每个所述逆变单元中的n个驱动模块的控制单元,所述控制单元用于控制所述m个逆变单元中的对应第i相的m个驱动模块同步工作。具体地,所述开关磁阻电机调速装置,还包括:整流单元;所述m个逆变单元串联于正负母线之间,所述正负母线连接于所述整流单
元。另一方面,提供一种开关磁阻电机调速系统,包括开关磁阻电机和开关磁阻电机调速装置,所述开关磁阻电机调速装置包括相互串联的m个逆变单元,m为大于或等于2的整数;每个所述逆变单元包括分别对应n相的n个驱动模块,每个所述逆变单元中的n个驱动模块相互并联,n为大于或等于1的整数;所述开关磁阻电机包括n×m组定子凸极,每组定子凸极包括p个定子凸极,每组定子凸极具有同一个绕组,不同组定子凸极上分别具有独立的绕组,p为大于或等于1的整数;所述m个逆变单元中的对应第i相的m个驱动模块分别连接对应第i相的m组定子凸极上的绕组,每组定子凸极包括至少一个定子凸极,每组定子凸极具有同一个绕组,不同组定子凸极上分别具有独立的绕组,i为取值从1至n的整数。具体地,所述开关磁阻电机调速装置还包括:与所述m个逆变单元分别并联的m个滤波电容。具体地,每个所述驱动模块包括一组不对称半桥,所述一组不对称半桥包括并联的两个半桥,每个半桥包括相互串联的开关管和续流二极管,在每个半桥中,开关管与续流二极管的连接处为该半桥的输出端,每个所述驱动模块中,两个半桥的输出端分别连接同一个绕组的两端。具体地,所述开关磁阻电机调速装置还包括:连接于每个所述逆变单元中的n个驱动模块的控制单元,所述控制单元用于控制所述m个逆变单元中的对应第i相的m个驱动模块同步工作。具体地,所述开关磁阻电机调速装置还包括整流单元;所述m个逆变单元串联于正负母线之间,所述正负母线连接于所述整流单元。本专利技术提供的开关磁阻电机调速装置和开关磁阻电机调速系统,通过将开关磁阻电机调速装置中多个逆变单元进行串联,同时通过多个逆变单元中的多个驱动模块同时驱动同一相定子凸极上的多个绕组,减少了每个驱动模块需要驱动的定子凸极个数,虽然单个驱动模块的驱动能力没有改变,但是对于每一相定子凸极来说,可以接收更大的输入电压,开关磁阻电机调速装置结构简单,不需要增加额外功能的器件,并且控制方式与现有的电机控制方式类似,因此通过一种简单的方式实现了较大电压驱动开关磁阻电机,从而降低了成本。附图说明图1为现有技术中一种开关磁阻电机的结构示意图;图2为现有技术中一种开关磁阻电机调速装置的示意图;图3为本专利技术实施例中一种开关磁阻电机调速装置的示意图;图4为本专利技术实施例中一种开关磁阻电机的结构示意图;图5为本专利技术实施例中另一种开关磁阻电机调速装置的示意图;图6为本专利技术实施例中另一种开关磁阻电机的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。如图3所示,本专利技术实施例提供了一种开关磁阻电机调速装置,包括:相互串联的m个逆变单元3,m为大于或等于2的整数;每个逆变单元3包括分别对应n相的n个驱动模块31,每个逆变单元3中的n个驱动模块31相互并联,n为大于或等于1的整数;如图3和图4所示,m个逆变单元3中的对应第i相
的m个驱动模块用于分别连接对应第i相的m组定子凸极上的绕组,每组定子凸极包括p个定子凸极,每组定子凸极具有同一个绕组,不同组定子凸极上分别具有独立的绕组,p为大于或等于1的整数,i为取值从1至n的整数。以下通过一种具体的开关磁阻电机的驱动过程来说明本实施例中的开关磁阻电机调速装置,例如,m=2、n=3、p=1,m取值具体可以根据电机每一相对应的定子凸极个数来确定,例如开关磁阻电机为三相电机,每一相对应两个定子凸极,则m=2,以使多个驱动模块31来驱动每一相对应的定子凸极,每组定子凸极包括一个定子凸极,其中定子凸极A1、A2为第一相定子凸极,定子凸极B1、B2为第二相定子凸极,定子凸极C1、C2为第三相定子凸极,a1、a1’为定子凸极A1上的绕组两端,a2、a2’为定子凸极A2上的绕组两端,b1、b1’为定子凸极B1上的绕组两端,b2、b2’为定子凸极B2上的绕组两端,c1、c1’为定子凸极C1上的绕组两端,c2、c2’为定子凸极C2上的绕组两端。上述开关磁阻电机调速装置在工作时,3个逆变单元中的对应同一相的2个驱动模块31同步工作,例如,连接第一相定子凸极A1、A2的两个驱动模块31同步工作,使a1、a1’和a2、a2’所在的两个绕组同时导通和截止,这样,对于开关磁阻电机来说,其工作过程并没有改变,只是将现有的通过一个驱动模块驱动同一相对应的两个定子凸极的方式变为了通过一个驱动模块分别驱动同一相对应的两个定子凸极的方式,减少了每个驱动模块需要驱动的定子凸极个数,虽然单本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种开关磁阻电机调速装置,其特征在于,包括:相互串联的m个逆变单元,m为大于或等于2的整数;每个所述逆变单元包括分别对应n相的n个驱动模块,每个所述逆变单元中的n个驱动模块相互并联,n为大于或等于1的整数;所述m个逆变单元中的对应第i相的m个驱动模块用于分别连接对应第i相的m组定子凸极上的绕组,每组定子凸极包括p个定子凸极,每组定子凸极具有同一个绕组,不同组定子凸极上分别具有独立的绕组,p为大于或等于1的整数,i为取值从1至n的整数。

【技术特征摘要】
2015.03.04 CN 201510096757X1.一种开关磁阻电机调速装置,其特征在于,包括:相互串联的m个逆变单元,m为大于或等于2的整数;每个所述逆变单元包括分别对应n相的n个驱动模块,每个所述逆变单元中的n个驱动模块相互并联,n为大于或等于1的整数;所述m个逆变单元中的对应第i相的m个驱动模块用于分别连接对应第i相的m组定子凸极上的绕组,每组定子凸极包括p个定子凸极,每组定子凸极具有同一个绕组,不同组定子凸极上分别具有独立的绕组,p为大于或等于1的整数,i为取值从1至n的整数。2.根据权利要求1所述的开关磁阻电机调速装置,其特征在于,还包括:与所述m个逆变单元分别并联的m个滤波电容。3.根据权利要求2所述的开关磁阻电机调速装置,其特征在于,每个所述驱动模块包括一组不对称半桥,所述一组不对称半桥包括并联的两个半桥,每个半桥包括相互串联的开关管和续流二极管,在每个半桥中,开关管与续流二极管的连接处为该半桥的输出端,每个所述驱动模块中,两个半桥的输出端用于分别连接同一个绕组的两端。4.根据权利要求1至3中任意一项所述的开关磁阻电机调速装置,其特征在于,还包括:连接于每个所述逆变单元中的n个驱动模块的控制单元,所述控制单元用于控制所述m个逆变单元中的对应第i相的m个驱动模块同步工作。5.根据权利要求4所述的开关磁阻电机调速装置,其特征在于,还包括:整流单元;所述m个逆变单元串联于正负母线之间,所述正负母线连接于所述整流单
\t元。6.一种开关磁阻电机调速系统,包括开关磁阻电机和开关磁阻电机调速装置,其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员:丁金龙高超
申请(专利权)人:尼得科北京传动技术有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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