具有高容错能力的六相九桥臂逆变器制造技术

技术编号:8657306 阅读:219 留言:0更新日期:2013-05-02 01:07
具有高容错能力的六相九桥臂逆变器,属于电机控制领域,本发明专利技术为解决采用现有六相七桥臂的逆变器拓扑结控制六相永磁同步电机存在很大风险,可能因为一个开关器件的短路而导致电机无法运行的问题。本发明专利技术所述具有高容错能力的六相九桥臂逆变器包括六相半桥拓扑结构,将六相电机中互差90度机械角度的两相作为一组,每两相绕组增加一个桥臂,增加的三个桥臂分别控制一个两相绕组的电流零序分量;增加的三个桥臂共同控制相绕组的电流零序分量,A、B、C、D、E、F相支路和所增加的三个桥臂所在的支路须串联双向导通二极管,发生开关器件短路故障时,关断相关的双向导通二极管,实现故障隔离。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有高容错能力的六相九桥臂逆变器,属于电机控制领域。
技术介绍
六相永磁同步电机由于相数冗余,具有容错运行能力,适用于多电飞机、纯电动车、电力推进舰船等对驱动电机可靠性要求较高的应用场合。采用六相半桥(如附图1所示)驱动的六相永磁同步电机,当发生绕组开路或开关器件开路故障时,剩余绕组电流和仍需保持为零,即电流零序分量不可控,不能发挥电机的最大输出能力,容错控制上存在瓶颈。而采用级联/全桥逆变器结构时(如附图2所示),开关器件的数量、成本加倍,不易为实际应用所接受。为解决上述问题,可采用了六相七桥臂逆变器拓扑结构(如附图3所示),增加一个桥臂后,理论上各相绕组电流互不约束,电机的零序分量变为可控,有利于灵活地实施容错控制。该结构对于绕组开路、开关器件开路故障具有较好的容错控制效果。但是,在开关器件短路故障下,电机的容错能力受到有很大限制。即,所增加的桥臂中任何一个开关器件发生短路故障时,无论采用何种PWM控制方式,所有绕组电流都将变成直流,电机无法运行。简而言之,六相七桥臂的逆变器拓扑结构存在很大风险,可能因为一个开关器件的短路而导致电机无法运行。另外,当采用六相七桥臂本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有高容错能力的六相九桥臂逆变器,它包括六相半桥拓扑结构,所述六相半桥拓扑结构由12个功率开关管和直流电源Udc1构成,所述六相半桥拓扑结构的每个桥臂输出端连接六相永磁同步电机的一相绕组的一端,六相永磁同步电机的A相绕组La、B相绕组Lb、C相绕组Lc、D相绕组Ld、E相绕组Le和F相绕组Lf沿圆周依次排列,A相绕组La和B相绕组Lb机械角度相差30°,B相绕组Lb和C相绕组Lc机械角度相差90°,C相绕组Lc和D相绕组Ld机械角度相差30°,D相绕组Ld和E相绕组Le机械角度相差90°,E相绕组Le和F相绕组Lf机械角度相差30°,F相绕组Lf和A相绕组La机械角度相差90°;其特征在于,具...

【技术特征摘要】
1.具有高容错能力的六相九桥臂逆变器,它包括六相半桥拓扑结构,所述六相半桥拓扑结构由12个功率开关管和直流电源Udca构成,所述六相半桥拓扑结构的每个桥臂输出端连接六相永磁同步电机的一相绕组的一端,六相永磁同步电机的A相绕组La、B相绕组Lb、C相绕组L。、D相绕组Ld、E相绕组L6和F相绕组Lf沿圆周依次排列,A相绕组La和B相绕组Lb机械角度相差30 °,B相绕组Lb和C相绕组L。机械角度相差90 °,C相绕组L。和D相绕组Ld机械角度相差30°,D相绕组Ld和E相绕组Le机械角度相差90°,E相绕组Le和F相绕组Lf机械角度相差30°,F相绕组Lf和A相绕组La机械角度相差90° ; 其特征在于,具有高容错能力的六相九桥臂逆变器还包括由直流电源Udc2和6个功率开关管构成的三相半桥拓扑结构;A相双向导通二极管Da、B相双向导通二极管Db、C相双向导通二极管D。、D相双向导通二极管Dd、E相双向导通二极管队、F相双向导通二极管Df、第一故障隔离双向导通二极管D1、第二故障隔离双向导通二极管D2和第三故障隔离双向导通二极管D3, 直流电源Udcl和直流电源Udc2并联,所述两相半桥拓扑结构具有三相桥臂,分别为第一桥臂、第二桥臂和第三桥臂, 六相永磁同步电机的...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘勇吴帆佟诚德于斌王伟男
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学
类型:发明
国别省市:

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