[實用新型]一種大電流無刷直流電機的主電路

有效

• 申請號: 201220461419.3
• 申請日: 2012-09-11
• 公開（公告）號: CN202906813U
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 黃聲華;鄧衍貴;楊青;蘇洪昌;曾昭國
• 申請（專利權）人: 宜昌清江電氣有限公司
• 主分類號: H02P6/14
• 分類號: H02P6/14;H02P6/08
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 成鋼

技術領域

本實用新型一種大電流無刷直流電機的主電路，屬于電動機控制和電力電子技術應用領域。

背景技術

目前，無刷直流電機均采用可關斷功率器件，如：IGBT等，來實現電機繞組的換流。但是，對于大電流（大于等于100A）無刷直流電機，采用可關斷器件實現電機繞組換流，具有功率器件的成本高，耐電流沖擊能力弱，造成大電流無刷直流電機運行可靠性降低等缺點。但是采用晶閘管作為大電流無刷直流電機繞組換流的開關器件，存在晶閘管關斷困難、電機繞組電流連續調節困難等問題。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是提出一種大電流無刷直流電機的主電路，通過觸發輔助晶閘管和換向電容強迫關斷主電路晶閘管，實現電機繞組換流，通過控制輔助功率器件IGBT的導通占空比，實現電機繞組電流的連續調節，達到大電流無刷直流電機換流可靠、轉矩連續可控、四象限運行的目的。

本實用新型的上述目的是通過這樣的技術方案來實現的：一種大電流無刷直流電機的主電路，電源P端連接第一IGBT集電極，第一IGBT發射極連接儲能電感L1一端、第一二極管D1一端，第一二極管D1另一端連接第二IGBT發射極，第二IGBT集電極連接電源N端；儲能電感L1另一端分別連接第一晶閘管S1、第三晶閘管S3、第五晶閘管S5、第七晶閘管S7的陽極，所述第一晶閘管S1、第三晶閘管S3、第五晶閘管S5、第七晶閘管S7的陰極分別連接第四晶閘管S4、第六晶閘管S6、第二晶閘管S2、第八晶閘管S8的陽極，所述第四晶閘管S4、第六晶閘管S?6、第二晶閘管S2、第八晶閘管S8的陰極連接電源N端；所述第一晶閘管S1、第三晶閘管S3、第五晶閘管S5的陰極分別連接無刷直流電機的三相繞組，無刷直流電機的三相繞組公共端D端通過換向電容C1連接第八晶閘管S8的陽極。

所述第二IGBT的發射極、集電極之間連接有耗能電阻R1。所述第二IGBT的發射極、集電極之間連接有續流二極管。所述第一IGBT的發射極、集電極之間連接有續流二極管。一種大電流無刷直流電機的控制方法，采用半可控功率器件：晶閘管，取代全可控功率器件，作為大電流無刷直流電機各個繞組的換流的開關器件；采用大功率可關斷器件：IGBT，調節無刷直流電機的電流，實現大電流無刷直流電機的電磁轉矩連續可控和電機的四象限運行。

本實用新型一種大電流無刷直流電機的主電路，采用半可控功率器件：晶閘管，取代全可控功率器件，如IGBT等，作為大電流無刷直流電機各個繞組的換流的開關器件，可以大幅度降低大電流無刷直流電機驅動控制器的成本。采用大功率可關斷器件調節無刷直流電機的電流，實現大電流無刷直流電機的電磁轉矩連續可控和電機的四象限運行。六個主晶閘管和兩個輔助晶閘管以及換向電容共同實現電機三相繞組的可靠換流，達到大電流無刷直流電機可以運轉的基本條件。調節功率器件第一IGBT的導通占空比，就可以有效控制無刷直流電機繞組中的電流大小，實現大電流無刷直流電機電磁轉矩的連續可控。調節第二IGBT導通占空比，就可以有效控制無刷直流電機制動時電流的大小，實現大電流無刷直流電機制動轉矩的連續可控和四象限運行。

本實用新型采用半可控功率器件：晶閘管，來實現大電流無刷直流電機各繞組的換流，主電路成本可以明顯降低，且晶閘管耐電流沖擊能力大大高于可關斷功率器件，從而可以提高大電流無刷直流電機運行可靠性，無刷直流電機的功率越大。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明：

圖1是本實用新型主電路原理圖。

圖2是本實用新型無刷直流電機繞組換流的原理圖。

圖3是本實用新型換流過程的波形圖。

圖4是本實用新型電機電動工況時控制電流的原理圖。

圖5是本實用新型電機制動工況時控制電流的原理圖。

具體實施方式