[發(fā)明專利]一種開關(guān)磁阻電機(jī)相電流重構(gòu)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811321801.2
• 申請日: 2018-11-08
• 公開（公告）號: CN109120201B
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳昊;董鋒;徐帥;楊劍;崔思航;唐琛
• 申請（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學(xué)
• 主分類號: H02P25/08
• 分類號: H02P25/08;H02P23/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種開關(guān)磁阻電機(jī)相電流重構(gòu)方法，其特征在于：

針對四相開關(guān)磁阻電機(jī)，需要四相不對稱半橋功率變換器進(jìn)行驅(qū)動，其四相不對稱半橋功率變換器的連接關(guān)系如下：第一橋臂由三極管S1和二極管D1組成，其中三極管S1的發(fā)射極和二極管D1的陰極相連構(gòu)成第一橋臂中間結(jié)點(diǎn)；第二橋臂由三極管S2和二極管D2組成，其中三極管S2的集電極和二極管D2的陽極相連構(gòu)成第二橋臂中間結(jié)點(diǎn)；

第三橋臂由三極管S3和二極管D3組成，其中三極管S3的發(fā)射極和二極管D3的陰極相連構(gòu)成第三橋臂中間結(jié)點(diǎn)；第四橋臂由三極管S4和二極管D4組成，其中三極管S4的集電極和二極管D4的陽極相連構(gòu)成第四橋臂中間結(jié)點(diǎn)；第五橋臂由三極管S5和二極管D5組成，其中三極管S5的發(fā)射極和二極管D5的陰極相連構(gòu)成第五橋臂中間結(jié)點(diǎn)；第六橋臂由三極管S6和二極管D6組成，其中三極管S6的集電極和二極管D6的陽極相連構(gòu)成第六橋臂中間結(jié)點(diǎn)；第七橋臂由三極管S7和二極管D7組成，其中三極管S7的發(fā)射極和二極管D7的陰極相連構(gòu)成第七橋臂中間結(jié)點(diǎn)；第八橋臂由三極管S8和二極管D8組成，其中三極管S8的集電極和二極管D8的陽極相連構(gòu)成第八橋臂中間結(jié)點(diǎn)；在不改變不對稱半橋功率變換器拓?fù)涞幕A(chǔ)上，對四相繞組的節(jié)點(diǎn)位置進(jìn)行修改，具體為：A相繞組連接第一橋臂中間結(jié)點(diǎn)和第六橋臂中間結(jié)點(diǎn)；B相繞組連接在第二橋臂中間結(jié)點(diǎn)和第五橋臂中間結(jié)點(diǎn)；C相繞組連接在第三橋臂中間結(jié)點(diǎn)和第八橋臂中間結(jié)點(diǎn)；D相繞組連接在第四橋臂中間結(jié)點(diǎn)和第七橋臂中間結(jié)點(diǎn)；同時，在四相不對稱半橋功率變換器的第四橋臂二極管D4的陽極和第五橋臂三極管S5的集電極連線上安裝一個電流傳感器，在第四橋臂三極管S4的發(fā)射極和第五橋臂D5的陽極連線上安裝另外一個電流傳感器；通過上述兩個傳感器來檢測開關(guān)磁阻電機(jī)A、B、C、D四相的電流；

首先將開關(guān)磁阻電機(jī)的一個轉(zhuǎn)子周期分為8個區(qū)間：A1、A2、B1、B2、C1、C2、D1、D2；A1區(qū)間是指D相負(fù)電壓續(xù)流結(jié)束的時刻到A相開始進(jìn)入負(fù)電壓續(xù)流的時刻；A2區(qū)間是指A相開始進(jìn)入負(fù)電壓續(xù)流時刻到A相負(fù)電壓續(xù)流結(jié)束的時刻；B1區(qū)間是指A相負(fù)電壓續(xù)流結(jié)束的時刻到B相開始進(jìn)入負(fù)電壓續(xù)流的時刻；B2區(qū)間是指B相開始進(jìn)入負(fù)電壓續(xù)流的時刻到B相負(fù)電壓續(xù)流結(jié)束的時刻；C1區(qū)間是指B相負(fù)電壓續(xù)流結(jié)束的時刻到C相開始進(jìn)入負(fù)電壓續(xù)流的時刻；C2區(qū)間是C相開始進(jìn)入負(fù)電壓續(xù)流的時刻到C相負(fù)電壓續(xù)流結(jié)束的時刻；D1區(qū)間是指C相負(fù)電壓續(xù)流結(jié)束的時刻到D相開始進(jìn)入負(fù)電壓續(xù)流的時刻；D2區(qū)間是指D相開始進(jìn)入負(fù)電壓續(xù)流的時刻到D相負(fù)電壓續(xù)流結(jié)束的時刻；其中A相負(fù)電壓續(xù)流是二極管D1和D6導(dǎo)通，A相繞組兩端電壓為負(fù)的母線電壓Us；B相負(fù)電壓續(xù)流是二極管D2和D7導(dǎo)通，B相繞組兩端電壓為負(fù)的母線電壓Us；C相負(fù)電壓續(xù)流是二極管D3和D8導(dǎo)通，C相繞組兩端電壓為負(fù)的母線電壓Us；D相負(fù)電壓續(xù)流是二極管D4和D7導(dǎo)通，D相繞組兩端電壓為負(fù)的母線電壓Us；A相勵磁是三極管S1和S6導(dǎo)通，A相繞組兩端電壓為母線電壓Us；B相勵磁是三極管S2和S5導(dǎo)通，B相繞組兩端電壓為母線電壓Us；C相勵磁是三極管S3和S8導(dǎo)通，C相繞組兩端電壓為母線電壓Us；D相勵磁是三極管S4和S7導(dǎo)通，D相繞組兩端電壓為母線電壓Us；A相下零電壓續(xù)流是二極管D1和三極管S6導(dǎo)通，A相繞組兩端電壓為0電壓；B相下零電壓續(xù)流是二極管D5和三極管S2導(dǎo)通，B相繞組兩端電壓為0電壓；C相下零電壓續(xù)流是二極管D3和三極管S8導(dǎo)通，C相繞組兩端電壓為0電壓；D相下零電壓續(xù)流是二極管D7和三極管S4導(dǎo)通，D相繞組兩端電壓為0電壓；A相上零電壓續(xù)流是二極管D6和三極管S1導(dǎo)通，A相繞組兩端電壓為0電壓；B相上零電壓續(xù)流是二極管D2和三極管S5導(dǎo)通，B相繞組兩端電壓為0電壓；C相上零電壓續(xù)流是二極管D8和三極管S3導(dǎo)通，A相繞組兩端電壓為0電壓；D相上零電壓續(xù)流是二極管D4和三極管S7導(dǎo)通，D相繞組兩端電壓為0電壓；

在A1區(qū)間，當(dāng)A相處于下零電壓續(xù)流狀態(tài)，且B相處于關(guān)斷狀態(tài)或者勵磁狀態(tài)時，以及當(dāng)A相和B相同時處于勵磁狀態(tài)時，A、B兩相的電流會分別通過上母線電流傳感器和下母線電流傳感器；當(dāng)A相處于勵磁狀態(tài)或者下零電壓續(xù)流狀態(tài)，且B相處于下零電壓續(xù)流狀態(tài)時，A、B兩相電流則會同時通過下母線電流傳感器，此時解耦合方法為：開通開關(guān)管S5，關(guān)閉開關(guān)管S2，使B相由下零電壓續(xù)流狀態(tài)轉(zhuǎn)換為上零電壓續(xù)流狀態(tài)，此時B相電流通過上母線電流傳感器，A相電流通過下母線電流傳感器；

在A2區(qū)間，當(dāng)A相處于負(fù)電壓續(xù)流狀態(tài)，且B相處于下零電壓續(xù)流狀態(tài)時，A、B兩相的電流分別通過上母線電流傳感器和下母線電流傳感器；當(dāng)A相處于負(fù)電壓續(xù)流狀態(tài)，且B相處于勵磁狀態(tài)時，A、B兩相電流則會同時通過上母線電流傳感器，此時解耦合的方法為：開通開關(guān)管S6，使A相由負(fù)電壓續(xù)流狀態(tài)轉(zhuǎn)換為下零電壓續(xù)流狀態(tài)，此時A相電流通過下母線電流傳感器，B相電流通過上母線電流傳感器；

在B1區(qū)間，當(dāng)B相處于下零電壓續(xù)流狀態(tài)，且C相處于關(guān)斷狀態(tài)時，以及當(dāng)B相處于勵磁狀態(tài)，且C相處于勵磁狀態(tài)或者下零電壓續(xù)流狀態(tài)時，B、C兩相電流分別通過上母線電流傳感器和下母線電流傳感器；當(dāng)B相處于下零電壓續(xù)流狀態(tài)，且C相處于勵磁狀態(tài)或者下零電壓續(xù)流狀態(tài)時，B、C兩相電流則會同時通過下母線電流傳感器，此時解耦合的方法為：開通開關(guān)管S5，關(guān)閉開關(guān)管S2，使B相由下零電壓續(xù)流狀態(tài)轉(zhuǎn)換為上零電壓續(xù)流狀態(tài)，此時B相電流通過上母線電流傳感器，C相電流通過下母線電流傳感器；

在B2區(qū)間，當(dāng)B相處于負(fù)電壓續(xù)流狀態(tài)，且C相處于勵磁狀態(tài)時，B、C兩相電流則會同時通過下母線電流傳感器，此時解耦合的方法為：開通開關(guān)管S5，使B相由負(fù)電壓續(xù)流狀態(tài)轉(zhuǎn)換為上零電壓續(xù)流狀態(tài)，此時B相電流通過上母線電流傳感器，C相電流通過下母線電流傳感器；當(dāng)B相處于負(fù)電壓續(xù)流狀態(tài)，且C相處于下零電壓續(xù)流狀態(tài)時，B、C兩相電流也會同時通過下母線電流傳感器，此時解耦合的方法為：開通開關(guān)管S3，關(guān)斷開關(guān)管S8，使C相由下零電壓續(xù)流狀態(tài)轉(zhuǎn)換為上零電壓續(xù)流狀態(tài)，此時C相電流通過上母線電流傳感器，B相電流通過下母線電流傳感器；

在C1區(qū)間的情況與A1區(qū)間的情況相同，當(dāng)D相處于下零電壓續(xù)流狀態(tài)，且C相處于勵磁狀態(tài)或者下零電壓續(xù)流狀態(tài)時，C、D兩相電流耦合，此時解耦合的方法為：開通開關(guān)管S7，關(guān)閉開關(guān)管S4，使D相由下零電壓續(xù)流狀態(tài)轉(zhuǎn)換到上零電壓續(xù)流狀態(tài)；

在C2區(qū)間的情況與A2區(qū)間的情況相同，當(dāng)C相處于負(fù)電壓續(xù)流狀態(tài)，且D相處于勵磁狀態(tài)時，C、D兩相電流耦合，此時解耦合的方法為：開通開關(guān)管S8，使C相由負(fù)電壓續(xù)流狀態(tài)轉(zhuǎn)換到下零電壓續(xù)流狀態(tài)；

在D1區(qū)間的情況與B1區(qū)間的情況相同，當(dāng)D相處于下零電壓續(xù)流狀態(tài)，且A相處于勵磁狀態(tài)或者下零電壓續(xù)流狀態(tài)時，A、D兩相電流耦合，此時解耦合的方法為：開通開關(guān)管S7，關(guān)閉開關(guān)管S4，使D相由下零電壓續(xù)流狀態(tài)轉(zhuǎn)換到上零電壓續(xù)流狀態(tài)；

在D2區(qū)間的情況與B2區(qū)間的情況相同，當(dāng)D相處于負(fù)電壓續(xù)流狀態(tài)，且A相處于勵磁狀態(tài)時，以及當(dāng)D相處于負(fù)電壓續(xù)流狀態(tài)，且A相處于下零電壓續(xù)流狀態(tài)時，A、D兩相電流耦合，前者解耦合的方法為：開通開關(guān)管S7，使D相由負(fù)電壓續(xù)流狀態(tài)轉(zhuǎn)換為上零電壓續(xù)流狀態(tài)；后者解耦合的方法為：開通開關(guān)管S1，關(guān)閉開關(guān)管S6，使A相由下零電壓續(xù)流狀態(tài)轉(zhuǎn)換為上零電壓續(xù)流狀態(tài)；

因此，該開關(guān)磁阻電機(jī)相電流重構(gòu)方法在整個轉(zhuǎn)子周期內(nèi)可實現(xiàn)A、B、C和D四相電流重構(gòu)。