[發明專利]雙電機容錯型逆變器

在審

• 申請號: 201810767813.1
• 申請日: 2018-07-13
• 公開（公告）號: CN108964523A
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發明（設計）人: 黃文新;劉賽德;趙勇;林曉剛;姜文
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: H02P5/74
• 分類號: H02P5/74;H02P29/028
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 賀翔

本發明公開了一種雙電機容錯型逆變器，包括直流母線、電容、六個開關管橋臂、兩個電機和兩個電機中性點連接線。第一電機的三相分別與第一橋臂、第二橋臂、第三橋臂的中點連接，第二電機的三相分別于第四橋臂、第五橋臂、第六橋臂的中點連接，兩個電機的中性點互相連接。本發明提供的用于雙電機容錯型逆變器拓撲結構，除了雙電機正常驅動運行外，還實現了在電機的一相繞組或逆變器的一個橋臂發生故障時雙電機的容錯運行。

技術領域

本發明涉及電機控制技術領域，尤其涉及一種雙電機容錯型逆變器及其容錯控制方法。

背景技術

目前在電動汽車、電力機車、航空航天等需要采用多電機同時運行的場合中，為保證電機運行的可靠性，對于電機的驅動器常采用容錯型拓撲。

經過檢索發現，現有的技術中，用于驅動雙電機逆變器拓撲主要有如下幾種

專利申請號為201010565874.3，名稱為《用于雙交流電機驅動的三橋臂九開關逆變器》中，介紹了一種三橋臂九開關的雙電機拓撲結構。如圖2所示，該結構雖然減少了開關管的使用數量，控制難度較高。

專利申請號為201510032368.0，名稱為《雙電機驅動逆變器》中，介紹了一種將兩臺電機的中性線分別與正負母線相連的三相逆變器結構。如圖3所示。該拓撲限制了兩電機運轉的獨立性。

專利申請號為201611132149.0，名稱為《用于雙電機的逆變器拓撲結構》中，介紹了一種雙電機逆變器結構，如圖4所示。該拓撲相當于是三相四開關逆變器和三相全橋逆變器的一個組合，開關數量有所減少，但在橋臂發生故障時，并不能使電機繼續運行。

以上幾種用于雙電機的逆變器拓撲，當逆變器發生橋臂故障時，都沒有較好的容錯運行能力。

現有技術中存在一種用于兩電機容錯型逆變器，如圖5所示，該拓撲在兩電機的對應相之間連接了雙向導通的晶閘管。在某一橋臂發生故障情況下，可以通過切除故障橋臂，將拓撲變換為兩電機五橋臂結構，如圖6所示。該拓撲在故障情況需共用一個橋臂，流過公共橋臂的電流增大，對開關器件的性能要求提高，同時這種五橋臂逆變器的結構，也增加了控制的復雜度。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術雙電機容錯型逆變器中，需增加用于故障狀態的開關器件或電容，且故障發生時系統控制復雜等問題，提出了一種雙電機容錯型逆變器，能夠有效地在不增加開關器件或電容的情況下，實現故障時兩電機持續運行。

本發明為解決上述技術問題采用以下技術方案：

雙電機容錯型逆變器，包含電容、第一至第十二開關管、第一電機和第二電機；

所述第一電機、第二電機均采用三相繞組電機，均包含第一至第三繞組；

所述電容一端分別和外部電源正極、第一開關管的漏極、第三開關管的漏極、第五開關管的漏極、第七開關管的漏極、第九開關管的漏極、第十一開關管的漏極相連，另一端分別和外部電源負極、第二開關管的源極、第四開關管的源極、第六開關管的源極、第八開關管的源極、第十開關管的源極、第十二開關管的源極相連；

所述第一開關管的源極分別和第二開關管的漏極、第一電機中第一繞組的輸入端相連；

所述第三開關管的源極分別和第四開關管的漏極、第一電機中第二繞組的輸入端相連；

所述第五開關管的源極分別和第六開關管的漏極、第一電機中第三繞組的輸入端相連；

所述第七開關管的源極分別和第八開關管的漏極、第二電機中第一繞組的輸入端相連；

所述第九開關管的源極分別和第十開關管的漏極、第二電機中第二繞組的輸入端相連；

所述第十一開關管的源極分別和第十二開關管的漏極、第二電機中第三繞組的輸入端相連；