[實用新型]電動驅動容錯控制裝置以及電動設備

有效

• 申請號: 201720207177.8
• 申請日: 2017-03-06
• 公開（公告）號: CN206490620U
• 公開（公告）日: 2017-09-12
• 發明（設計）人: 金愛娟;李少龍
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: H02P25/22
• 分類號: H02P25/22;H02P23/00
• 代理公司: 上海德昭知識產權代理有限公司31204
• 代理人: 郁旦蓉,黃貞君

技術領域

本實用新型屬于電機領域，特別涉及一種具有容錯功能的電動驅動容錯控制裝置以及電動設備。

背景技術

在現今的社會，對環境保護的要求越來越高，各種設備的環保標準也隨之提高。為了更好地保護環境，國家下發了各種政策并大力推廣新能源以及可再生能源。

目前，將電能作為各種設備的動力已是現今設備發展的主流。將電作為能源的電動設備如電動汽車、電動叉車也越來越受到生產商和消費者的青睞。電動設備不但污染小、可以通過可再生能源提供電能，而且，與燃油設備相比，它還具有能源利用率高、結構簡單、噪聲小、動態性能好和便攜性高等優點。在石油資源越來越緊張的形勢下，大力發展電驅動裝置，特別是大功率電驅動裝置如電動戰車、電動軍艦、電動飛行器和電驅動航空母艦等等，對于國防安全具有深遠的意義。

在高性能多相電機控制系統中，為了提高電機的控制精度和動態響應特性，一般都實施電流閉環控制，當電機電樞繞組的連接方式是星形聯結或多角形環形聯結時，需要檢測k相電機至少(k-1)相的線電流，需要配備(k-1)個電流檢測單元。

在現行的電動驅動裝置中，對功率開關管的要求極為苛刻，在正常工作時，功率開關管必須在最大工作溫度、最大工作電流和最大工作電壓以下工作，一旦超過任意一個條件，功率開關管就會損壞；此外，當電子電路中的元器件參數的變化超出正常工作范圍時，可能在功率開關管中產生過電壓或過電流，導致功率開關管損壞進而引起電動設備故障；另外，隨著工作時間的增加，功率開關管發生老化，最大工作溫度、最大工作電流和最大工作電壓都隨之降低，極易發生功率開關管損壞失效的情況，進而導致連接該功率開關管的電機電樞繞組斷路或短路。

在電動驅動裝置中，電機電樞繞組斷路或短路以后，電機繞組中的線電流必然不平衡，導致其所產生的電磁力矩不平衡，引起力矩振蕩、噪聲或無法輸出力矩，影響到設備的正常工作，甚至危害到財產和生命安全。

如圖2所示，在現有技術中常見的大電流多相電機和功率變換器的電路結構示意圖中，功率變換器或者多相電機出現故障以后直接影響到了電動驅動裝置和電動設備的可靠性和安全性，在高速工作狀態下，危害更加嚴重。

大功率電動驅動裝置和電動設備，特別是低壓大電流電動驅動裝置和電動設備，需要連續工作電流很大的控制器或功率變換器，而相關的技術和產品被個別國家和公司控制和壟斷，導致價格很高，而且市場上能夠采購到的高性能電機控制器或功率變換器輸出的線電流值也僅僅是在一千安培以下。歸根到底，就是生成制造水平限制了單個功率開關管的電流值、多個功率開關管的并聯均流技術無法滿足線性規律或者控制電路和算法過于復雜等原因，嚴重制約和影響了低壓大電流電動驅動裝置和電動設備的發展。

另外，在大功率、特別是兆瓦級電機中，電流值遠超過功率開關管可承受的最大連續工作電流，所以采用通過增加電機的相數來減小電機的線電流。但是，高相數的電機的設計、制造和控制方法均有別于傳統的設計、制造和控制方法，這不僅增加了生產的成本、難度和復雜性，而且在相關技術尚未成熟時，無法進行應用和普及，制約了大功率電機、電動驅動裝置和電動設備特別是電動軍事設備的發展。

綜上，這些問題已經嚴重影響了高性能大功率電動設備，包括低壓大電流的電動車、電動船，甚至國防上的電動戰車、電動軍艦、電動飛行器和電驅動航空母艦的發展。

實用新型內容

本實用新型是為了解決上述問題而進行的，目的在于提供一種電動驅動容錯控制裝置以及電動設備。