[發明專利]一種多模態柔性切換的電機驅動器及拓撲切換控制方法

有效

• 申請號: 202011329273.2
• 申請日: 2020-11-24
• 公開（公告）號: CN112532144B
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發明（設計）人: 蔣棟;李安;劉自程;孫翔文
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H02P23/00
• 分類號: H02P23/00;H02P29/024;H02P29/028
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 李智

1.一種多模態柔性切換的電機驅動器，其特征在于，包括第一橋臂、第二橋臂、第三橋臂、第四橋臂以及第一雙向晶閘管、第二雙向晶閘管、第三雙向晶閘管、第四雙向晶閘管；每個橋臂包含一個上橋臂功率開關器件和一個下橋臂功率開關器件，每個橋臂的上橋臂功率開關器件的上節點連接直流母線電壓，下橋臂功率開關器件的下節點連接電源地，上橋臂功率開關器件的下節點與下橋臂功率開關器件的上節點連接，作為橋臂的輸出節點；

A相繞組的左節點連接第一橋臂的輸出節點，A相繞組的右節點連接第一雙向晶閘管的右節點、第二雙向晶閘管的左節點和第四雙向晶閘管的右節點；

B相繞組的左節點連接第二橋臂的輸出節點，B相繞組的右節點連接第三雙向晶閘管的右節點和第四雙向晶閘管的左節點；

C相繞組的左節點連接第三橋臂的輸出節點，C相繞組的右節點連接第四橋臂的輸出節點；

第一雙向晶閘管的左節點連接第二橋臂的輸出節點，第三雙向晶閘管的左節點連接第三橋臂的輸出節點，第二雙向晶閘管的右節點連接第四橋臂的輸出節點；所述四個雙向晶閘管用于切換電機驅動器的拓撲結構：

當第二雙向晶閘管和第四雙向晶閘管導通，第一雙向晶閘管和第三雙向晶閘管關斷時，根據第四橋臂的工作狀態分為兩種拓撲結構：當第四橋臂不工作時，為三相半橋拓撲結構；當第四橋臂工作時，為三相四橋臂拓撲結構；

當第一雙向晶閘管和第三雙向晶閘管導通，第二雙向晶閘管和第四雙向晶閘管關斷時，為三相串聯繞組拓撲結構；

當第三雙向晶閘管和第四雙向晶閘管導通，第一雙向晶閘管和第二雙向晶閘管關斷時，為單向反接的三相四橋臂拓撲結構。

2.根據權利要求1所述的電機驅動器，其特征在于，所述功率開關器件為MOSFET或帶反并聯二極管的IGBT。

3.一種基于權利要求1或2所述的多模態柔性切換的電機驅動器的拓撲切換控制方法，其特征在于，包括：

三相半橋拓撲向單相反接的三相四橋臂拓撲切換：撤除第二雙向晶閘管的驅動信號，等待C相電流自然過零時，關斷第二雙向晶閘管，驅動第三雙向晶閘管導通，拓撲結構切換為單相反接的三相四橋臂拓撲；

單相反接的三相四橋臂拓撲向三相半橋拓撲切換：撤除第三雙向晶閘管的驅動信號，等待C相電流自然過零時，關斷第三雙向晶閘管，驅動第二雙向晶閘管導通，拓撲結構切換為三相半橋拓撲；

單相反接的三相四橋臂拓撲向三相串聯繞組拓撲切換的控制方法：撤除第四雙向晶閘管的驅動信號，等待A相電流自然過零后，關斷第四雙向晶閘管，驅動第一雙向晶閘管導通，拓撲結構切換為三相串聯繞組拓撲；

三相串聯繞組拓撲向單相反接的三相四橋臂拓撲切換：撤除第一雙向晶閘管的驅動信號，等待A相電流自然過零后，關斷第一雙向晶閘管，驅動第四雙向晶閘管導通，拓撲結構切換為單相反接的三相四橋臂拓撲；

第四橋臂不工作時，拓撲結構切換為三相半橋拓撲；

第四橋臂工作時，拓撲結構切換為三相四橋臂拓撲。

4.一種多模態柔性切換的電機驅動器的拓撲切換控制系統，其特征在于，包括：計算機可讀存儲介質和處理器；

所述計算機可讀存儲介質用于存儲可執行指令；

所述處理器用于讀取所述計算機可讀存儲介質中存儲的可執行指令，執行權利要求3所述的多模態柔性切換的電機驅動器的拓撲切換控制方法。