一种开关磁阻电机用低成本功率变换器及其控制策略制造技术

本发明专利技术涉及电机技术领域，提出一种开关磁阻电机用低成本功率变换器及其控制策略，包括：直流电源单元、升压单元、公共桥臂单元和各相桥臂单元；其中直流电源单元可用蓄电池或者开关电源；升压单元由电容和开关管并联组成，能够接入外部供电装置，提升供电的多源性和可靠性；公共桥臂单元由一个二极管和一个可控开关管组成；每相桥臂单元同样有一个二极管和一个可控开关管组成；所提出的增强型米勒功率变换器具有高压励磁模式、低压励磁模式、上管零电压续流模式、下管零电压续流模式、负低压续流模式和负高压续流模式六种工作模式，能够有效驱动开关磁阻电机有序换相和平稳运行，具有良好的工程应用价值。良好的工程应用价值。良好的工程应用价值。

A low cost power converter for switched reluctance motor and its control strategy

【技术实现步骤摘要】
一种开关磁阻电机用低成本功率变换器及其控制策略


[0001]本专利技术涉及电机
，尤其涉及一种开关磁阻电机用低成本功率变换器及其控制策略。

技术介绍

[0002]开关磁阻电机具有结构简单、制造成本低和容错能力强等优点，已经成为新能源汽车、风力发电、煤矿领域和智能制造装备驱动电机的重要选择。但是由于无稀土特性和双凸极结构，开关磁阻电机也存在着功率密度低、转矩脉动大和效率不高等缺点。为了克服上述缺点，现有的研究中通常采用设计新型电机拓扑、采用混合励磁的方式、提出新型控制策略和设计新型功率变换器拓扑实现。其中理想的新型功率变换器拓扑需要满足以下特性：(1)所用元器件数目尽可能少；(2)容错能力强，可靠性高；(3)系统响应速度快；(4)能够有序提供励磁模式、零电压续流模式和负电压续流模式。但是现有的少元器件功率变换器拓扑各个运行模式会相互干扰，例如米勒型功率变换器在电感下降区会不可避免的出现零电压续流模式，严重影响系统的运行效率。同时前端升压变换器拓扑通常需要接入额外的双向DC/DC单元、boost单元或者quasi
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z单元，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种开关磁阻电机用低成本功率变换器及其控制策略，其特征在于：所提变换器由直流电源单元、升压单元、公共桥臂单元和各相桥臂单元组成；其中直流电源单元可以接入蓄电池或者开关电源；升压单元由电容和开关管并联组成，能够接入外部供电装置，提升供电的多源性和可靠性，同时能够吸收电机回馈能量泵升电压，而控制开关管的通断能够实现电容能量的泄放和电压的调节；公共桥臂单元由一个二极管和一个可控开关管组成；其中可控开关管为常用的MOSFET或者IGBT。2.所提变换器具有高压励磁模式、低压励磁模式、上管零电压续流模式、下管零电压续流模式、负低压续流模式和负高压续流模式六种工作模式，能够通过六种工作模式的有效组合，实现开关磁阻电机的有序换相和平稳运行。3.所述六种工作模式有效组合时，必须至少包含高压励磁模式和低压励磁模式的一种、上管零电压续流模式和下管零电压续流模式的一种、以及负低压续流模式和负高压续流模式的一种，因此共有27种组合模式；例如典型的工作模式组合包括：(1)高电压励磁模式、上管零电压续流模式和负低压续流模式；(2)高电压励磁模式、下管零电压续流模式和负低压续流模式；(3)高电压励磁模式、上管零电压续流模式和负高压续流模式...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐帅，张宽，聂瑞，辛小南，孟雅倩，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：