单端驱动开关磁阻电动机功率变换器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于开关磁阻电动机调速系统的单端驱动开关磁阻电动机功率变换器。它解决了现有ＳＲＤ功率变换器所用开关器件数量多、与开关磁阻电动机之间接线多等问题，使整体ＳＲＤ系统成本降低，性价比提高。其每一相主电路由一个功率开关管和一个续流二极管构成下端驱动式或上端驱动式线路结构。所述下端驱动式结构为：功率开关管漏极（或集电极）与续流二极管阳极相连，源极（或射极）与电源负极相连，续流二极管阴极与电源正极相连，绕组与续流二极管并联连接；所述上端驱动式结构为：功率开关管源极（或射极）与续流二极管阴极相连，漏极（或集电极）与电源正极相连，续流二极管阳极与电源负极相连，绕组与续流二极管并联连接。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种功率变换器，尤其是一种适用于开关磁阻电动机调速系统的单端驱动开关磁阻电动机功率变换器。
技术介绍
开关磁阻电动机调速系统(Switched Reluctance Drive，简称SRD)是由开关磁阻电动机和控制驱动电路组成的机电一体化系统，广泛应用于机械设备、矿山设备以及供水设备等不同领域。功率变换器是开关磁阻电动机运行时所需能量的供给者，是连接电源和电动机绕组的功率开关部件。在整个SRD系统成本中，功率变换器占有很大的比重，合理选择和设计功率变换器是提高SRD性价比的关键之一。目前，附图1所示的不对称半桥式线路是SRD的常用功率变换器，其每一相主电路由两个功率开关管和两个续流二极管组成，电动机绕组位于两个开关管之间，以此为功率变换器的SRD在国内已经比较成熟。但是这种功率变换器每相电路所用主开关器件数量多，明显增加了功率变换器的成本，经济性差；并且功率变换器与开关磁阻电动机之间的接线较多，从而使整体SRD系统成本增加，性价比下降，未能充分体现较其他调速系统固有的优势，成为其广泛应用的主要障碍。
技术实现思路
为了解决现有的SRD功率变换器所用主开关器件数量多，与开关磁阻电动机之间的接线多，导致整体SRD成本增加，性价比下降等问题，本技术提供一种主开关器件数量少，与电动机接线少，结构简单，易于控制的单端驱动开关磁阻电动机功率变换器。为实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种单端驱动开关磁阻电动机功率变换器，在现有的SRD功率变换器不对称半桥式线路的基础上，每一相主电路减少一组连接至电动机绕组同一端的功率开关管和续流二极管，则每一相主电路得到下端驱动或上端驱动线路结构。下端驱动线路连接方式为：功率开关管漏极(或集电极)与续流二极管阳极相连，源极(或射极)与电源负极相连，续流二极管阴极与电源正极相连，绕组与续流二极管并联连接。当功率开关管导通时，电流由电源正极流出，通过绕组经功率开关管返回电源负极；当功率开关管关断时，由于绕组电流不能突变，绕组电流通过续流二极管续流。上端驱动线路连接方式为：功率开关管源极(或射极)与续流二极管阴极相连，漏极(或集电极)与电源正极相连，续流二极管阳极与电源负极相连，绕组与续流二极管并联连接。当功率开关管导通时，电流由电源正极流出，通过功率开关管经绕组返回电源负极；当功率开关管关断时，由于绕组电流不能突变，绕组电流通过续流二极管续流。本技术的有益效果是：使现有SRD功率变换器中主开关器件数目减少，与开关磁阻电动机之间的接线减少，从而在整体上降低了SRD生产成本；同时功率变换器结构简单，易于控制，使SRD与其他调速系统相比性价比大大提高，竞争力增强。-->附图说明图1为现有不对称半桥式SRD功率变换器一相主电路原理图；图2为本技术一相主电路原理图；图2(a)为下端驱动式原理图；图2(b)为上端驱动式原理图；图3为下端驱动式功率开关管V导通和关断时电流流向示意图；图3(a)为下端驱动式功率开关管V导通时电流流向示意图；图3(b)为下端驱动式功率开关管V关断时电流流向示意图；图4为上端驱动式功率开关管V导通和关断时电流流向示意图；图4(a)为上端驱动式功率开关管V导通时电流流向示意图；图4(b)为上端驱动式功率开关管V关断时电流流向示意图；图5为本技术的第一个实施例。图6为本技术的第二个实施例。具体实施方式下面结合附图与实施例对本技术作进一步说明。单端驱动开关磁阻电动机功率变换器的每一相主电路由上端驱动式或下端驱动式线路构成，分别如图2(a)和图2(b)所示。在图2(a)中，功率开关管V漏极(或集电极)与续流二极管D阳极相连，源极(或射极)与电源负极相连，续流二极管D阴极与电源正极相连，绕组L与续流二极管D并联连接。在图2(b)中，功率开关管V源极(或射极)与续流二极管D阴极相连，漏极(或集电极)与电源正极相连，续流二极管D阳极与电源负极相连，绕组L与续流二极管D并联连接。以三相SRD单端驱动开关磁阻电动机功率变换器为例，在图5所示实施例中，每一相主电路均采用下端驱动式线路结构；在图6所示实施例中，一相主电路采用下端驱动式，另外两相主电路采用上端驱动式结构。-->本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单端驱动开关磁阻电动机功率变换器，包括功率开关管和续流二极管，其特征是：所述功率变换器的每一相主电路由一个功率开关管和一个续流二极管构成下端驱动式或上端驱动式线路结构。

【技术特征摘要】
1.一种单端驱动开关磁阻电动机功率变换器，包括功率开关管和续流二极管，其特征是：所述功率变换器的每一相主电路由一个功率开关管和一个续流二极管构成下端驱动式或上端驱动式线路结构。2.根据权利要求1所述的单端驱动开关磁阻电动机功率变换器，其特征是：所述下端驱动式线路结构为：功率开关管漏极(或集电极)与续流二极管阳极相连...

【专利技术属性】
技术研发人员：李传信，杨仲景，
申请(专利权)人：李传信，杨仲景，
类型：实用新型
国别省市：88[中国|济南]