多相电机(30)通过至少两个并联逆变器(101，102)控制，每个逆变器带有若干个支路(101a，101b，101c；102a，102b，102c)，所述支路数量等于电机的相位数，所述逆变器通过脉宽调制(PWM)来控制。为了检测故障逆变器支路，故障支路(102a)被隔离，所述相位由对应的另一个逆变器支路(101a)来供电。修正脉宽调制(PWM)，使所述的另一个支路(101a)的电源开关相继导电，且无需切换，同时，所述相电流(Ia)的绝对值大于或等于阈值，该阈值的范围在(n-1)Imax/n的80％至120％之间，其中n是逆变器的数量，而Imax是相电流的最大幅度。为此，可以继续在每个相位上产生大体正弦的电压，与此同时，避免增大电源开关体积，以确保在故障的情况下，电源开关能够输送的电流的幅度比正常工作时高。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及通过多个并联逆变器来控制多相电机。本专利技术特别适用于这种控制必须具有高度可靠性的环境中，例如，航空领域。
技术介绍
图I所示为人们已知的三相电机控制装置。这种装置带有两个三相逆变器1，分别向电机4的相绕组提供交流电，每个逆变器提供每个相电流的大约一半。每个逆变器在桥电路中带有开关5，例如，功率晶体管。每个逆变器带有三个支路6，每个支路包括两个串联在直流(DC)电源两个相对端子+V和-V之间的电源开关5，以及这些开关连接到点7的相对两边，而点7则连接到电机的各个相位上。在每个逆变器和电机之间连接有三极隔离开关8。电路9通过驱动电路来控制电源开关5的转换，从而对直流电源进行调制，以产生交 流电Ia，Ib和I。。通常，利用脉宽调制(PWM)技术。如果逆变器支路出现故障，故障逆变器就会通过断开相关隔离开关而被隔断，而后，相电流则必须全部由另一个逆变器来输送。那么，另一个逆变器的每个支路则会传输所有相应的相电流，而不再只是该相电流的一半。因此，电源开关必须设计成能够转换的电流的幅度是其通常传输(在无故障时)电流幅度的两倍。图2所示为已知的三相电机控制装置的另一个实施例。该实施例不同于图I所示实施例，其增加了一个逆变器，带有相关隔离开关。在正常工作时，两个逆变器在工作，每个逆变器分别输送相电流的一半，而第三个逆变器则处于被隔离状态。在逆变器支路出现故障时，故障逆变器会通过断开相关隔离开关而被隔断，此时，附加逆变器会投入工作，其相关隔尚开关闭合。在上述两种布置方案中，不论电源开关的转换性能，还是逆变器的数量，都必然涉及到增大体积。
技术实现思路
本专利技术的目的是通过多个并联逆变器来对多相电机进行控制，可靠性高，不需要增大尺寸。根据本专利技术的一个方法，上述目的可通过至少两个并联的多相逆变器控制多相电机的方法来实现，每个逆变器包括若干个支路，所述支路数量等于电机的相位数，而且，每个支路包括两个串联在直流电源两个相对端子之间电源开关，另外，所述电源开关连接到点的相对两边，该点连接到电机的相位上，所述方法包括通过脉宽调制来控制逆变器，从而控制电源开关的转换，并包括检测逆变器支路故障，按照这种方法，为了检测逆变器支路是否出现故障，对所述故障支路进行隔离，电机的对应于故障支路的相位由另一个相应的逆变器支路来供电，以及对脉宽调制控制进行修改，特别是，可使另一个对应逆变器支路的电源开关相继导电，并无需转换，与此同时，有关的相电流的绝对值大于或等于阈值，该阈值的范围在1I■的80%到120%之间，其中，n是逆变器的数量，Ifflax是最大相电流的绝对值，同时，继续在电机每个相位上产生大体正弦电压。为此，在接替相电流部分的逆变器支路中(所述相电流部分原来由故障支路提供)，在流过该支路的电流幅度大于阈值时，电源开关不需要进行转换，所述阈值大体上等于(20%内)无故障时的最大电流值。显然，对于仍在工作的其它逆变器支路来讲，与发现故障前应用的脉宽调制相比，还必须对脉宽调制(PWM)进行修改，从而可继续输送均衡的相电流。为此，很显然，本专利技术所述方法可以缓解故障逆变器支路的情况，无需増大电源开关的体积，这样，电源开关就可以转换幅度大于正常工作时的电流，且也无需增加逆变器的数量。 优选地，在通过两个并联逆变器来控制三相电机时，在对应于故障逆变器支路的相电流的每个周期期间，所对应的另ー个逆变器支路的电源开关就会相继导电，而无需转换大约1/3的所述周期。在一个实施例中，故障逆变器支路就会通过断开逆变器支路和电机相应相位之间连接的支路隔离开关而予以隔断。在另ー个实施例中，故障逆变器支路会通过抑制故障支路电源开关的驱动电路而隔断。在本专利技术的另ー个方面，本专利技术还提供了控制多相电机和适合实施上述方法的控制装置。通过控制装置可以实现上述目标，控制装置包括 至少两个并联的多相逆变器，每个逆变器带有若干个支路，所述支路数量等于需要输出的相电流数量，且每个支路带有两个串连在直流电源两个相对端子之间的电源开关，而所述电源开关连接到点的相对两边，该点则又连接到各个相电流输出端上； 通过脉宽调制来控制逆变器的控制电路，控制电源开关的转换；以及 检测逆变器支路的故障并连接到控制电路上的系统；在所述装置中，为了检测故障逆变器支路，逆变器的控制电路布置成 隔离故障逆变器支路，这样，对应相位的电流就由相应的另一个逆变器支路来输送；以及 修改脉宽调制，特别是，使相应的另一个逆变器支路的电源开关相继导电，当所述相电流的绝对值大于或等于阈值时，无需转换，所述阈值在1Imx的80%到120%范围，其中，n是逆变器的数量，而Imax是最大相电流的绝对值，与此同时，在电机的每个相位上继续产生大体正弦的电压。有利的是，在通过的并联两个逆变器控制三相电机时，控制装置布置成可通过修改脉宽调制来检测故障逆变器支路，特别是，使相应的另一个逆变器支路的电源开关相继导电，无需在等于大约1/3的相电流周期内进行各个持续时间的转换。在一个实施例中，所述控制装置包括各个隔离开关，连接到每个逆变器支路上，目的是能够有选择地从相应相电流输出中隔离任何逆变器支路。在另一个实施例中，逆变器支路的电源开关经由驱动电路来控制，而逆变器控制电路布置成可通过抑制故障支路电源开关驱动电路的工作来检测出现故障的支路。还是在本专利技术的另一个方面，本专利技术提供了起动航空发动机的系统，所述系统包括采用电动机方式控制工作的多相电机，以驱动发动机的轴，所述系统还包括控制多相电机的上述装置。通过阅读以非限定性示例并参照附图给出的如下说明，本专利技术的其它特性和优点会显现出来。附图说明图I和图2为两个实施例的示意图，具体示出了现有技术的多相电 机高可靠性控制装置；图3为本专利技术的多相电机控制装置实施例的示意图；图4为图3所示控制装置一个逆变器支路的详图；图5为脉冲负载比的变化情况，所示脉冲用来控制图3所示装置中逆变器支路的电源开关的转换，所示为未出现任何故障情况；图6示出了图3控制装置在检测到故障逆变器支路后的情况；图7为脉冲负载比的变化情况，所示脉冲用来控制图3所示装置中逆变器支路的电源开关的转换，所示为在检测到逆变器支路出现故障并隔离后电源开关仍在工作；图8为检测逆变器支路故障和处理所述故障的流程的连续步骤；图9为本专利技术实施例控制装置中逆变器控制电路的示意图，所示为控制带扭矩调节的同步电机。具体实施例方式图3示出了本专利技术控制装置的实施例，所示控制装置通过并联的两个三相逆变器IO1和IO2来控制三相电机30。如上所述，本专利技术特别适用于航空领域。电机30可以是一种起动航空发动机(例如，涡轮发动机)的系统。电机机械地联接到发动机的轴上，从而在启动时驱动发动机，为此，电机采用电动机方式控制。电机30还可以是一种用来起动辅助动力装置(APU)或起动执行机构的机器。逆变器IO1带有三个支路10la，IOlb和10le，分别通过控制装置输出端12a，仏和12。输送交流电Ila，Ilb，和Ilc;。同样，逆变器IO2带有三个支路102a，1021^P IO2。，也分别通过输出端123，12)3和12。输送交流电I2a，I2b，和12。。这样，输送到电机30定子绕组上的相电流Ia，Ib 和 I。便是 Ia = Ila+I2a，Ib = Ilb+l2b，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：艾瑞克·德沃吉夫斯，
申请(专利权)人：伊斯帕诺絮扎公司，
类型：发明
国别省市：
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