一种适用于大功率开关磁阻电机控制的功率变换拓扑结构制造技术

本发明专利技术提出一种适用于大功率开关磁阻电机控制的功率变换拓扑结构，包括双通道三相不对称半桥模块、输入滤波器电容和发电输出滤波器；双通道三相不对称半桥模块各由6组半桥模块组成通道1和通道2三相不对称半桥模块；通道1的A1相、B1相、C1相不对称半桥模块与通道2的A2相、B2相、C2相不对称半桥模块结构一致；A1相不对称半桥模块由2组型号一致的半桥模块构成。本发明专利技术利用市场主流大功率半桥模块实现了相电流峰值超过600A，电压270V双三相不对称半桥功率拓扑，为开关磁阻电机应用于航空起动/发电搭建了功率平台，为装机应用提供了技术路线；而且本发明专利技术拓扑结构简单，各相独立控制，具有容错能力，避免了复杂并联控制和缺相故障带来的不稳定性。来的不稳定性。来的不稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于大功率开关磁阻电机控制的功率变换拓扑结构


[0001]本专利技术属于航空电气技术，涉及一种航空发动机起动和飞机发电用大功率开关磁阻电机功率变换拓扑结构。

技术介绍

[0002]开关磁阻起动/发电功率变换拓扑结构，国内外研究较多，但主要集中在小功率等级，功率拓扑以单三相不对称半桥居多，功率变换拓扑如图1所示，其中每相可控功率管与二极管独立组成或者由不对称半桥模块组成，如图2所示。
[0003]随着多电飞机发展，起动/发电一体化和大功率发电需求已然成为必然，开关磁阻电机系统因其转速高、耐高温等优势，成为大功率高压直流起动/发电的主要方向，然而传统的功率拓扑已无法满足系统要求。传统的三相不对称半桥拓扑有以下不足：
[0004]1、由于市场需求量不大，目前没有成熟的高压大电流专用不对称半桥功率模块，使得单三相不对称半桥拓扑无法单一应用在270V/600A及其以上的大功率高压直流应用场景，需要复杂的控制算法才能使多个小功率控制器并联输出大功率，如图3所示；
[0005]2、全部使用单管可控功率管与二极管组成不对称半桥模块本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于大功率开关磁阻电机控制的功率变换拓扑结构，其特征在于：包括双通道三相不对称半桥模块、输入滤波器电容和发电输出滤波器；所述双通道三相不对称半桥模块由第一通道三相不对称半桥模块和第二通道三相不对称半桥模块组成；第一通道三相不对称半桥模块具有输入滤波器电容C1，第二通道三相不对称半桥模块具有输入滤波电容为C2；所述发电输出滤波器由电容C3、电感L1和电容C4组成CLC型滤波器；每个通道三相不对称半桥模块均由6组半桥模块组成；第一通道三相不对称半桥模块的A1相不对称半桥模块、B1相不对称半桥模块和C1相不对称半桥模块与第二通道的A2相不对称半桥模块、B2相不对称半桥模块和C2相不对称半桥模块结构对应一致；A1相不对称半桥模块由2组型号一致的半桥模块构成，其中A1相+半桥模块IGBT上管命名G1、下管命名G2，二极管上管命名D1、下管命名D2，A1相
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半桥模块IGBT上管命名G3、下管命名G4，二极管上管命名D3、下管命名D4；通过对G2、G3给关断信号，对G1、G4给正常控制信号，G1和G4、D2和D3组成了一相不对称半桥功率拓扑；B1相+半桥模块IGBT上管命名G5、下管命名G6，二极管上管命名D5、下管命名D6，B1相
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半桥模块IGBT上管命名G7、下管命名G8，二极管上管命名D7、下管命名D8；通过对G6、G7给关断信号，对G5、G8给正常控制信号，G5和G8、D6和D7组成了一相不对称半桥功率拓扑；C1相+半桥模块IGBT上管命名G9、下管命名G10，二极管上管命名D9、下管命名D10，C1相
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半桥模块IGBT上管命名G11、下管命名G12，二极管上管命名D11、下管命名D12；通过对G10、G11给关断信号，对G9、G12给正常控制信号，G9和G12、D10和D11组成了一相不对称半桥功率拓扑；A2相+半桥模块IGBT上管命名G13、下管命名G14，二极管上管命名D13、下管命名D14，A2相
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半桥模块IGBT上管命名G15、下管命名G16，二极管上管命名D15、下管命名D16；通过对G14、G15给关断信号，对G13、G16给正常控制信号，G13和G16、D14和D15组成了一相不对称半桥功率拓扑；B2相+半桥模块IGBT上管命名G17、下管命名G18，二极管上管命名D17、下管命名D18，B2相
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半桥模块IGBT上管命名G19、下管命名G20，二极管上管命名D19、下管命名D20；通过对G18、G19给关断信号，对G17、G20给正常控制信号，G17和G20、D18和D19组成了一相不对称半桥功率拓扑；C2相+半桥模块IGBT上管命名G21、下管命名G22，二极管上管命名D21、下管命名D22，C2相
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半桥模块IGBT上管命名G23、下管命名G24，二极管上管命名D23、下管命名D24；通过对G22、G23给关断信号，对G21、G24给正常控制信号，G21和G24、D22和D23组成了一相不对称半桥功率拓扑；A1相+功率管G1的集电极a3端与B1相+功率管G5的集电极a4端、C1相+功率管G9的集电极a5端、输入电容C1的a2端、输入电容C2的aa2端、A2相+功率管G13的集电极aa3端与B2相+功率管G17的集电极aa4端、C2相+功率管G21的集电极aa5端，以及二极管D25阴极，通过汇流条连接成一个电气参考点，命名为起动输入+；A1相
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功率管G3的集电极b1端与B1相
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功率管G7的集电极b2端、C1相
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功...

【专利技术属性】
技术研发人员：李龙春，姜宇，王双红，管毅，黄鸿，
申请(专利权)人：陕西航空电气有限责任公司，
类型：发明
国别省市：