一种三相全桥电流源型逆变器制造技术

本发明专利技术公开了一种三相全桥电流源型逆变器，属于电流源型逆变器技术领域，包括：恒流源、电感、多个功率开关管、电容和三相电机；其中，所述恒流源与所述电感串联；多个功率开关管组成的逆变电路输出交流电流，以驱动电机；每个所述功率开关管用于保证桥臂电流的单向流通性；所述三相电机中每相绕组均设置两个供电桥臂，每相绕组的第一个供电桥臂和第二个供电桥臂均包括两个所述功率开关管；两个供电桥臂的桥臂中点与该相绕组的两端相连；各相绕组两端均并联一个所述电容。本发明专利技术在传统三相桥式电流源型逆变器的基础上进行改进，每相绕组设置两个供电桥臂，且每个供电桥臂设置两个所述功率开关管，能够显著提高电流利用率和容错性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种三相全桥电流源型逆变器


[0001]本专利技术属于电流源型逆变器
，更具体地，涉及一种三相全桥电流源型逆变器。

技术介绍

[0002]随着半导体与微电子技术的一系列技术性突破，电力电子变换器也得到了长足的发展与进步，成为了航空航天、工业生产、交通运输等领域不可或缺的组成部分。
[0003]按照直流侧电源特性，逆变器可以分为电压源型逆变器和电流源型逆变器。对于低电感电机，如永磁同步直线电机，在无铁芯条件下，利用辅助装置将绕组外置在定子外侧，故气隙大，电感极小。若采用电压源型逆变器进行控制，则电流变化率过大，故考虑使用电流源型逆变器进行控制。相对于传统的电压源型逆变器，近年来电流源型逆变器的研究受到人们越来越多的重视。
[0004]然而，对于传统的三相桥式电流源型逆变电路，其最大电流利用率仅为100％，且容错性能较差。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种三相全桥电流源型逆变器，其目的在于，在传统三相桥式电流源型逆变器的基础上进行改进：在电流源型逆变器电机驱动系统中，每相绕组设置两个供电桥臂，且每个供电桥臂设置两个所述功率开关管，能够显著提高直流电流利用率和容错性，由此解决现有三相桥式电流源型逆变电路电流利用率偏低且容错性较差的技术问题。
[0006]为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种三相全桥电流源型逆变器，包括：恒流源、电感、逆变电路、电容和三相电机；其中，
[0007]所述恒流源与所述电感串联，以为逆变器提供恒定的直流电流；
[0008]所述逆变电路包括多个功率开关管，用于输出交流电流，以驱动所述三相电机；
[0009]所述三相电机中A相绕组的第一个供电桥臂和第二个供电桥臂均包括两个所述功率开关管；两个供电桥臂的桥臂中点与所述A相绕组的两端相连；
[0010]所述三相电机中B相绕组的第一个供电桥臂和第二个供电桥臂均包括两个所述功率开关管；两个供电桥臂的桥臂中点与所述B相绕组的两端相连；
[0011]所述三相电机中C相绕组的第一个供电桥臂和第二个供电桥臂均包括两个所述功率开关管；两个供电桥臂的桥臂中点与所述C相绕组的两端相连；
[0012]所述A相绕组、所述B相绕组和所述C相绕组的两端均并联一个所述电容，所述电容可将逆变器输出的高频PWM电流滤波为正弦电流，且当发生所述功率开关管切换时，所述电容用于为储存在对应绕组电感中的能量提供电流通路。
[0013]在其中一个实施例中，多个所述功率开关管包括：功率开关管S
ap1
、S
an1
、S
ap2
、S
an2
、S
bp1
、S
bn1
、S
bp2
、S
bn2
、S
cp1
、S
cn1
、S
cp2
和S
cn2
；其中，
[0014]所述功率开关管S
ap1
、S
an1
构成所述A相绕组的第一个供电桥臂；所述功率开关管S
ap2
、S
an2
构成所述A相绕组的第二个供电桥臂；
[0015]所述功率开关管S
bp1
、S
bn1
构成所述B相绕组的第一个供电桥臂；所述功率开关管S
bp2
、S
bn2
构成所述B相绕组的第二个供电桥臂；
[0016]所述功率开关管S
cp1
、S
cn1
构成所述C相绕组的第一个供电桥臂；所述功率开关管S
cp2
、S
cn2
构成所述C相绕组的第二个供电桥臂。
[0017]在其中一个实施例中，所述功率开关管包括串联的MOSFET和二极管，以保证电流的单向流通性。
[0018]在其中一个实施例中，功率开关管S
ap1
的MOSFET的漏极和功率开关管S
ap2
的MOSFET的漏极相连，同时与L
dc
稳流后的正母线处相连；
[0019]功率开关管S
ap1
的二极管的负极与功率开关管S
an1
的MOSFET的漏极相连；
[0020]功率开关管S
ap2
的二极管的负极与功率开关管S
an2
的MOSFET的漏极相连；
[0021]功率开关管S
an1
的二极管的负极、功率开关管S
an2
的二极管的负极、功率开关管S
bp1
的MOSFET的漏极和功率开关管S
bp2
的MOSFET的漏极四者相连；
[0022]功率开关管S
bp1
的二极管的负极与功率开关管S
bn1
的MOSFET的漏极相连；
[0023]功率开关管S
bp2
的二极管的负极与功率开关管S
bn2
的MOSFET的漏极相连；
[0024]功率开关管S
bn1
的二极管的负极、功率开关管S
bn2
的二极管的负极、功率开关管S
cp1
的MOSFET的漏极和功率开关管S
cp2
的MOSFET的漏极四者相连；
[0025]功率开关管S
cp1
的二极管的负极与功率开关管S
cn1
的MOSFET的漏极相连；
[0026]功率开关管S
cp2
的二极管的负极与功率开关管S
cn2
的MOSFET的漏极相连；
[0027]功率开关管S
cn1
的二极管的负极和功率开关管S
cn2
的二极管的负极相连，同时与负母线相连。
[0028]在其中一个实施例中，多个所述功率开关管包括：功率开关管S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7和S8；其中S3、S4、S5、S6四个功率开关管被复用；
[0029]所述功率开关管S1、S3构成所述A相绕组的第一个供电桥臂；所述功率开关管S2、S4构成所述A相绕组的第二个供电桥臂；
[0030]所述功率开关管S3、S5构成所述B相绕组的第一个供电桥臂；所述功率开关管S4、S6构成所述B相绕组的第二个供电桥臂；
[0031]所述功率开关管S5、S7构成所述C相绕组的第一个供电桥臂；所述功率开关管S6、S8构成所述C相绕组的第二个供电桥臂。
[0032]在其中一个实施例中，所述功率开关管包括串联的MOSFET和二极管。
[0033]功率开关管S1的MOSFET的漏极和功率开关管S2的MOSFET的漏极相连，同时与L
dc
稳流后的正母线处相连；
[0034]功率开关本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三相全桥电流源型逆变器，其特征在于，包括：恒流源、电感、逆变电路、电容和三相电机；其中，所述恒流源与所述电感串联，以为逆变器提供恒定的直流电流；所述逆变电路包括多个功率开关管，用于输出交流电流，以驱动所述三相电机；所述三相电机中A相绕组的第一个供电桥臂和第二个供电桥臂均包括两个所述功率开关管；两个供电桥臂的桥臂中点与所述A相绕组的两端相连；所述三相电机中B相绕组的第一个供电桥臂和第二个供电桥臂均包括两个所述功率开关管；两个供电桥臂的桥臂中点与所述B相绕组的两端相连；所述三相电机中C相绕组的第一个供电桥臂和第二个供电桥臂均包括两个所述功率开关管；两个供电桥臂的桥臂中点与所述C相绕组的两端相连；所述A相绕组、所述B相绕组和所述C相绕组的两端均并联一个所述电容，所述电容可将逆变器输出的高频PWM电流滤波为正弦电流，且当发生所述功率开关管切换时，所述电容用于为储存在对应绕组电感中的能量提供电流通路。2.如权利要求1所述的三相全桥电流源型逆变器，多个所述功率开关管包括：功率开关管S
ap1
、S
an1
、S
ap2
、S
an2
、S
bp1
、S
bn1
、S
bp2
、S
bn2
、S
cp1
、S
cn1
、S
cp2
和S
cn2
；其中，所述功率开关管S
ap1
、S
an1
构成所述A相绕组的第一个供电桥臂；所述功率开关管S
ap2
、S
an2
构成所述A相绕组的第二个供电桥臂；所述功率开关管S
bp1
、S
bn1
构成所述B相绕组的第一个供电桥臂；所述功率开关管S
bp2
、S
bn2
构成所述B相绕组的第二个供电桥臂；所述功率开关管S
cp1
、S
cn1
构成所述C相绕组的第一个供电桥臂；所述功率开关管S
cp2
、S
cn2
构成所述C相绕组的第二个供电桥臂。3.如权利要求2所述的三相全桥电流源型逆变器，其特征在于，所述功率开关管包括串联的MOSFET和二极管，以保证电流的单向流通性。4.如权利要求2所述的三相全桥电流源型逆变器，其特征在于，功率开关管S
ap1
的MOSFET的漏极和功率开关管S
ap2
的MOSFET的漏极相连，同时与L
dc
稳流后的正母线处相连；功率开关管S
ap1
的二极管的负极与功率开关管S
an1
的MOSFET的漏极相连；功率开关管S
ap2
的二极管的负极与功率开关管S
an2
的MOSFET的漏极相连；功率开关管S<...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋栋，熊彦超，刘自程，帅逸轩，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：