一种开绕组混合励磁双凸极电机容错型变换器驱动系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于开绕组混合励磁双凸极电机的容错型变换器驱动系统，属于变磁阻类电机控制技术领域。本文所提出的开绕组混合励磁双凸极电机容错型变换器驱动系统将传统混合励磁双凸极电机的三相中性点分开，三相电枢绕组的中性点不连在一起，而是连在另一个三相全桥逆变器的桥臂中点，实现开绕组混合励磁双凸极电机的标准角控制。在此变换器驱动系统基础上，加入两个开关，从而实现对开绕组变换器桥臂开路故障的容错控制。本发明专利技术具有容错性能强、实现方式简单的突出优势，能够有效提高混合励磁双凸极电机驱动系统的可靠性，适用于处理全桥变换器的单管开关管开路故障、一相桥臂开路故障、两相桥臂开路故障和三相桥臂开路故障。故障。故障。

【技术实现步骤摘要】
一种开绕组混合励磁双凸极电机容错型变换器驱动系统


[0001]本专利技术涉及变磁阻类电机控制
，尤其涉及一种开绕组混合励磁双凸极电机容错型变换器驱动系统。

技术介绍

[0002]混合励磁双凸极电机(hybrid excitation doubly salient machine,HEDSM)转子上不存在绕组和磁钢，因此其结构简单牢固、易于维护、可靠性高。在飞机起动/发电系统、风力发电系统、新能源汽车等领域有很好的应用前景。航空航天等场合、电动汽车等应用场合对系统的可靠性要求高，需要电机系统故障后能够容错运行。容错技术一般通过隔离故障并启用冗余备用部件来进行容忍故障，当系统发生一定的故障后，系统发生重构并且启用容错方案使得系统技术输出全部或部分正常运行时的指标，保证故障后系统能继续安全运行。
[0003]混合励磁双凸极电机作为磁阻类电机，定转子具有双边凸极的结构，导致其存在转矩脉动大、噪声大和振动剧烈的问题，在一定程度上制约了其推广应用。另一方面，由于混合励磁双凸极电机的转子上无任何绕组和永磁体，混合励磁双凸极电机的本体具有高可靠性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.本发明公开的开绕组混合励磁双凸极电机容错型变换器驱动系统，其特征在于：控制对象为开绕组混合励磁双凸极电机，具备三相电枢绕组中点断开的结构特点，其功率变换器拓扑由两组三相全桥逆变器构成；将传统混合励磁双凸极电机的三相中性点分开，三相电枢绕组的中性点不连在一起，而是连在另一个三相全桥逆变器的桥臂中点，实现开绕组混合励磁双凸极电机的标准角控制；在此基础上，加入两个开关，从而实现对开绕组变换器桥臂开路故障的容错控制。2.根据权利要求1所述的开绕组混合励磁双凸极电机容错型变换器驱动系统，其特征在于，控制对象开绕组混合励磁双凸极电机区别于传统混合励磁双凸极电机的特征为三相电枢绕组的中点不相连，即每相绕组的两端分别连接两组三相全桥逆变器的桥臂中点；因此开绕组混合励磁双凸极电机可以存在同时导通的两相正电流幅值与负电流幅值不相等的情况，避免了传统星形联接的混合励磁双凸极电机因绕组串联回路导致各相电枢绕组之间电流相互制约，磁阻转矩相互抵消的问题。3.根据权利要求1所述的开绕组混合励磁双凸极电机容错型变换器驱动系统，其特征在于，其控制原理为：实时检测电机的三相电压、电流和转子位置信号，反馈给控制器，控制器对反馈的信号进行实时故障检测，一旦检测到开路故障，控制器判断故障类型和发生位置，通过控制开关管导通方式实现相应的容错控制，使得电机在驱动系统故障情况下仍然能够产生连续的转矩；具体包括以下步骤：(1)电机驱动系统正常运行时，开关S1和S2断开，电机的工作原理如图2所示；在电机正常运行过程中，实时检测电机的三相电压、电流和转子位置信号，反馈给控制器；控制器对反馈的信号进行实时故障检测，一旦检测到开路故障，控制器判断故障类型和发生位置，进行相应的容错控制；(2)单管开路故障时，以开关管Q7开路故障为例，因为开关管Q7发生开路故障，A相无法通入负电流；以120
°
～240
°
为例，需要B相通入正电流，A相通负电流时，开关S1和S2闭合，Q4和Q11、Q3和Q...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈旭，张卓然，于立，薛涵，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：