[實用新型]一種多級開關磁阻電機的控制器及其驅動系統

有效

• 申請號: 201821828140.8
• 申請日: 2018-11-07
• 公開（公告）號: CN208890694U
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發明（設計）人: 顧志強;李運忠;劉正昂
• 申請（專利權）人: 深圳華引動力科技有限公司
• 主分類號: H02P25/092
• 分類號: H02P25/092
• 代理公司: 南寧新途專利代理事務所(普通合伙) 45119
• 代理人: 但玉梅

本實用新型公開了一種多級開關磁阻電機的控制器及其驅動系統，屬于開關磁阻電機領域。所述多級開關磁阻電機的控制器及其驅動系統，通過接入多路相互獨立的電源分流輸入，再通過多級功率變換模塊相互獨立分流輸出，功率變換模塊再各自獨立連接一臺多級開關磁阻電機的一個定子鐵芯繞組，從而驅動一臺多級開關磁阻電機，既能降低功率變換器件的電壓等級要求，又能不增加功率變換器件的電流等級要求，并能降低開關磁阻電機的轉矩脈動。

【技術領域】

本實用新型涉及開關磁阻電機領域，尤其涉及一種多級開關磁阻電機的控制器及其驅動系統。

【背景技術】

目前，開關磁阻電機應用在交流電源場合，按單相或三相電源，直流電壓等級有兩個等級，以中國單相、三相交流電源為例，單相220V交流電源不經升壓或降壓轉換成直流約為 310V，三相380V交流電源不經升壓或降壓轉換成直流約為540V。對于功率變換器件，電壓的升高或電流的升高都需要提高功率變換器件的性能要求，相對而言，對電壓的要求比對電流的要求更加苛刻。因此在設計開關磁阻電機控制器時，應考慮降低電壓等級。但實際上，在習慣性設計思維的影響下，在設計三相交流電源開關磁阻電機控制器時，仍然將三相交流電源集中轉換成一路直流使用，即540V直流，使得控制器對功率變換器件的要求較高。

開關磁阻電機應用在電池電源的場合，如電動汽車，常將所有單體動力電池通過并聯串聯組合成一組電池，電壓等級最高做到640V，電池電壓等級越高，單體電池串聯數越高，故障率越高。即便如此，電動汽車上設計的電機控制器及其驅動系統仍然更多選擇偏向高壓，這是傳統的設計思維造成的。

開關磁阻電機具有最高的轉矩脈動，傳統設計思維主要從電控方面改善控制策略來尋求解決問題的辦法，目前收效甚微。如果能從電源、電控、電機三者結合尋找解決的辦法，將是解決開關磁阻電機轉矩脈動的一個新方向。

多級開關磁阻電機是指多個定子鐵芯同軸設置，多個轉子鐵芯也同軸設置的開關磁阻電機，由于其具有多個定子鐵芯，多個定子鐵芯可以混合布相也可以軸向布相，如何利用這一特點，設計一種多級開關磁阻電機控制器及其驅動系統，既能夠降低電壓等級要求，又能改善轉矩脈動，是現有開關磁阻電機需要解決的技術問題。

【實用新型內容】

為了改進現有技術的不足，本實用新型的目的是提供一種多級開關磁阻電機的控制器及其驅動系統，其通過電源、電控、電機的合理設計，既能夠降低電壓等級要求，又能改善轉矩脈動。

本實用新型為解決其技術問題而采用的技術方案是：

一種多級開關磁阻電機的控制器，所述多級開關磁阻電機是指k個定子鐵芯同軸設置的 k級開關磁阻電機，其中，每個定子鐵芯的相數為q，q≥3并為自然數，k≥2并為自然數，

所述控制器包括第一級功率變換模塊、第二級功率變換模塊、…、第k級功率變換模塊、控制模塊，所述第一級功率變換模塊、第二級功率變換模塊、…、第k級功率變換模塊相互獨立，并且均設置有用于與相互不同的電源連接的電源輸入接口；所述第一級功率變換模塊、第二級功率變換模塊、…、第k級功率變換模塊還各設置有q相電源輸出接口，并分別用于與多級開關磁阻電機的其中一級定子鐵芯的q相繞組對應獨立連接；所述第一級功率變換模塊、第二級功率變換模塊、…、第k級功率變換模塊分別與所述控制模塊連接并受控工作。

利用上述控制連接關系，在使用時，每個獨立的功率變換模塊獨立設有一組電源輸入接口和q相電源輸出接口，輸入連接一組獨立的電源，輸出連接不同的定子鐵芯的q相繞組，電源分組供電，對電源電壓的要求降低，對功率變換模塊的電壓等級要求也降低，有利于降低電源故障的幾率和提高電源的可靠性。