一种三开关四桥臂开关磁阻电机变绕组驱动控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种三开关四桥臂开关磁阻电机变绕组驱动控制系统，属于电机驱动控制技术领域。包括：三开关四桥臂变绕组功率变换器、变绕组开关磁阻电机、变绕组控制器。变绕组控制器根据电机实际转速与切换临界转速的大小关系、绕组段电流信号和转子位置信息，选择三开关四桥臂变绕组功率变换器的工作模式，改变变绕组开关磁阻电机的每相绕组中两个绕组段的连接方式与工作模式。本发明专利技术通过三开关四桥臂开关磁阻电机变绕组驱动控制系统，可实现绕组段连接方式的在线切换，优化了变绕组开关磁阻电机低速运行下的转矩性能，并拓宽了高速运行下的调速范围。行下的调速范围。行下的调速范围。

【技术实现步骤摘要】
一种三开关四桥臂开关磁阻电机变绕组驱动控制系统


[0001]本专利技术属于电机驱动控制
，特别是涉及一种三开关四桥臂开关磁阻电机变绕组驱动控制系统。

技术介绍

[0002]新能源汽车成为工程领域研究的热点。电机作为机电能量转换的关键部件，受到人们广泛的关注。同时稀土材料的开发也会对环境产生极大的污染，而无稀土材料的开关磁阻电机转子机械强度极高，启动转矩大，能适应各种极端恶劣复杂环境，正适合新能源汽车这种对环境适应性、可靠性要求高的应用场合。
[0003]开关磁阻电机能够在缺相条件下运行，具有容错能力强、可靠性高、结构简单、调速性能好等优点。但开关磁阻电机通常采用不对称半桥功率变换器驱动，绕组连接方式相对固定，不能同时满足高启动转矩和宽调速范围的要求。
[0004]高启动转矩要求电机电感大，以增大电机输出的机械功率；宽调速范围要求电感小，以降低高速时绕组产生的反电势。为突破开关磁阻电机恒功率调速范围的限制，目前实现高启动转矩和宽调速范围的有效方法就是在电机运行过程中进行绕组串并联切换。低速时绕组串联增大相电感以获得更大的启动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三开关四桥臂开关磁阻电机变绕组驱动控制系统，其特征在于，包括：三开关四桥臂变绕组功率变换器、变绕组开关磁阻电机、变绕组控制器；所述变绕组开关磁阻电机包括ABC三相绕组，每相绕组由四个绕组线圈构成，绕组线圈的极性按顺时针方向呈“NSSN”排布；每相绕组被拆分为X1和X2两个绕组段，其中X＝A，B，C，分别对应变绕组开关磁阻电机的ABC三相，每个绕组段均由沿定子圆周相对的两个绕组线圈并联而成；绕组段A1、B1、C1的一端连接在一起，构成第一绕组中性点O1，绕组段A2、B2、C2的一端连接在一起，构成第二绕组中性点O2；所述三开关四桥臂变绕组功率变换器包括直流母线、电容器和四个并联的桥臂，每个桥臂由三个开关管串联而成；所述变绕组控制器用于根据变绕组开关磁阻电机的负载情况，选择三开关四桥臂变绕组功率变换器的工作状态，进而实现变绕组开关磁阻电机每相绕组中两个绕组段连接方式的切换。2.根据权利要求1所述的一种三开关四桥臂开关磁阻电机变绕组驱动控制系统，其特征在于，所述电容器跨接在正负直流母线两端，用于稳定直流母线电压，并与四个桥臂并联；第一个桥臂为桥臂1，由上开关管S
AU
及其对应的反并联二极管、中开关管S
AM
及其对应的反并联二极管、下开关管S
AD
及其对应的反并联二极管构成；第二个桥臂为桥臂2，由上开关管S
BU
及其对应的反并联二极管、中开关管S
BM
及其对应的反并联二极管、下开关管S
BD
及其对应的反并联二极管构成；第三个桥臂为桥臂3，由上开关管S
CU
及其对应的反并联二极管、中开关管S
CM
及其对应的反并联二极管、下开关管S
CD
及其对应的反并联二极管构成；第四个桥臂为三相共用桥臂4，由上开关管S
NU
及其对应的反并联二极管、中开关管S
NM
及其对应的反并联二极管、下开关管S
ND
及其对应的反并联二极管构成；桥臂1的上开关管S
AU
的发射极和中开关管S
AM
的集电极相连，构成A相上功率端口A+，与变绕组开关磁阻电机的绕组段A1的一端连接；桥臂2的上开关管S
BU
的发射极和中开关管S
BM
的集电极相连，构成B相上功率端口B+，与变绕组开关磁阻电机的绕组段B1的一端连接；桥臂3的上开关管S
CU
的发射极和中开关管S
CM
的集电极相连，构成C相上功率端口C+，与变绕组开关磁阻电机的绕组段C1的一端连接；公共桥臂4的上开关管S
NU
的发射极和中开关管S
NM
的集电极相连，构成ABC三相公共上功率端口，与第一绕组中性点O1相连；桥臂1的中开关管S

【专利技术属性】
技术研发人员：甘醇，李学，王双红，孙剑波，俞志跃，倪锴，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：