[發明專利]一種四相無刷直流電機容錯功率變換器及控制方法

有效

• 申請號: 201410063547.6
• 申請日: 2014-02-25
• 公開（公告）號: CN103812319A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 周波;史立偉;魏佳丹;趙星
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: H02M1/32
• 分類號: H02M1/32;H02P6/00
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙) 32238
• 代理人: 張立榮

1.一種四相無刷直流電機容錯功率變換器，包括第一橋臂（1）、第二橋臂（2）、第三橋臂（3）、第四橋臂（4）、第五橋臂（5）、六個雙向晶閘管和十個熔斷器，其特征在于：

所述第一橋臂（1）主要由第一功率管（T1）和第二功率管（T2）串聯組成，第一功率管（T1）和第二功率管（T2）分別串聯有第一熔斷器（F1）和第二熔斷器（F2）；第二橋臂（2）主要由第三功率管（T3）和第四功率管（T4）串聯組成，第三功率管（T3）和第四功率管（T4）分別串聯有第三熔斷器（F3）和第四熔斷器（F4）；第三橋臂（3）主要由第五功率管（T5）和第六功率管（T6）串聯組成，第五功率管（T5）和第六功率管（T6）分別串聯有第五熔斷器（F5）和第六熔斷器（F6）；第四橋臂（4）主要由第七功率管（T7）和第八功率管（T8）串聯組成，第七功率管（T7）和第八功率管（T8）分別串聯有第七熔斷器（F7）和第八熔斷器（F8）；第五橋臂（5）由第九功率管（T9）和第十功率管（T10）串聯組成，第九功率管（T9）和第十功率管（T10）分別串聯有第九熔斷器（F9）和第十熔斷器（F10）；所述橋臂的正極接在一起，負極接在一起，橋臂上的每個功率管都并聯有體二極管；

各橋臂與四相電樞繞組連接：四相電樞繞組的A相電樞繞組、B相電樞繞組、C相電樞繞組和D相電樞繞組相位依次相差90°電角度，A相電樞繞組和C相電樞繞組反向串聯后分別接第一橋臂（1）和第二橋臂（2）的中點，A相電樞繞組和C相電樞繞組的連接點通過第一雙向晶閘管（TR1）接在第五橋臂（5）的中點；B相電樞繞組和D相電樞繞組反向串聯分別接第三橋臂（3）和第四橋臂（4）的中點，B相電樞繞組和D相電樞繞組的連接點通過第二雙向晶閘管（TR2）接在第五橋臂（5）的中點；第一橋臂（1）、第二橋臂（2）、第三橋臂（3）和第四橋臂（4）的中點分別通過第三雙向晶閘管（TR3）、第四雙向晶閘管（TR4）、第五雙向晶閘管（TR5）和第六雙向晶閘管（TR6）接在第五橋臂（5）的中點。

2.權利要求1所述的四相無刷直流電機容錯功率變換器的控制方法，其特征在于：

當第一～第四橋臂之一的功率管出現開路故障時，控制該橋臂與第五橋臂（5）連接的雙向晶閘管導通，并將所述故障橋臂的控制信號用于控制第五橋臂（5）上的功率管，系統實現容錯控制；

當第一～第四橋臂之一的功率管出現短路故障時，該功率管串聯的熔斷器將因過流而熔斷，該功率管的短路故障被自動轉化為開路故障，并通過上述的功率管開路故障容錯方法進行容錯控制；

當四相電樞繞組中一相電樞繞組出現開路故障時，控制該故障相與第五橋臂（5）連接的雙向晶閘管導通，并將所述故障相連接橋臂上的控制信號用于控制第五橋臂（5）上的功率管，系統實現容錯控制；

當四相電樞繞組中一相電樞繞組出現短路故障時，連接該故障相的熔斷器將因過流發熱而熔斷，電樞繞組的短路故障被自動轉化為開路故障，并通過上述的繞組開路故障容錯方法進行容錯控制。