[發明專利]一種三相開關磁阻電機控制器

在審

• 申請號: 202110074146.0
• 申請日: 2021-01-20
• 公開（公告）號: CN112886900A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 吳荒原
• 申請（專利權）人: 武漢市深藍動力科技有限公司
• 主分類號: H02P25/08
• 分類號: H02P25/08;H02P25/16;H05K7/20;F16F15/067
• 代理公司: 深圳市創富知識產權代理有限公司 44367
• 代理人: 尹麗華

本發明公開了一種三相開關磁阻電機控制器，包括微處理器、電機相繞組、H橋驅動電路、電池和驅動器，所述H橋驅動電路包括三個并聯的H橋，每個所述H橋均包括兩個半橋結構，每個半橋結構上均包括一個IGBT管和與其反向串聯的二極管，所述IGBT管上還反并聯有二極管，每個所述半橋結構上還設置有VCE電壓檢測端子并連接有電壓檢測電路。本發明通過該種特殊的H橋拓撲IGBT實現減小控制器體積，節約成本，同時防止短路時損壞控制器。

技術領域

本發明涉及開關磁阻電機控制器技術領域，具體為一種三相開關磁阻電機控制器。

背景技術

開關磁阻電機是利用轉子磁阻不均勻而產生轉矩的電機，又稱反應式同步電動機，其結構及工作原理與傳統的交、直流電動機有很大的區別。它不依靠定、轉子繞組電流所產生磁場的相互作用而產生轉矩，而是依靠“磁阻最小原理”產生轉矩，即：“磁通總是沿著磁阻最小的路徑閉合，從而產生磁拉力。

如圖所示，假設開關磁阻電機轉子在圖示位置時，開關S1、S2合上，A相繞組通電，該相通過直流電源E進行勵磁，電機內將建立起以A1A2為軸線的徑向磁場，磁通通過定子軛、定子極、氣隙、轉子極、轉子軛等處閉合。通過氣隙的磁力線是彎曲的，此時磁路的磁阻大于定、轉子磁極軸線重合時的磁阻，因此，轉子將受到氣隙中彎曲磁力線的切向磁拉力產生的轉矩的作用，使得轉子磁極的軸線a1a2向定子A相磁極軸線A1A2運動，并受到該方向的力矩作用，即逆時針方向。等a1a2運動到與A1A2軸線重合，磁阻最小，A相將不再產生轉矩，此時應換一相導通，比如B相，則轉子將逆時針轉動另一個步進角。如果連續不斷地按A－B－C的順序分別給繞組通電，則電機轉子會逆著勵磁順序以順時針方向連續旋轉。反之，依次給C－B－A相通電，則電機會順時針方向轉動。

由于開關磁阻電機結構不同于一般的異步電機或者永磁同步電機，使用半橋IGBT來設計開關磁阻電機控制器需要6個IGBT模塊，這樣會導致開關磁阻電機控制器體積較大，成本增加。現有的H橋拓撲IGBT，沒有上下橋的VCE電壓檢測功能，在電機電纜或者接線端子等出現短路的情況下，無法有效的對IGBT進行短路保護，同時現有的開關磁阻電機控制器在控溫、抗震方面同樣存在明顯的不足。

發明內容

本發明的目的在于提供一種三相開關磁阻電機控制器，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種三相開關磁阻電機控制器，包括：

微處理器、電機相繞組、H橋驅動電路、電池和驅動器，所述H橋驅動電路包括三個并聯的H橋，每個所述H橋均包括兩個半橋結構，每個半橋結構上均包括一個IGBT管和與其反向串聯的二極管，所述IGBT管上還反并聯有二極管，每個所述半橋結構上還設置有VCE電壓檢測端子并連接有電壓檢測電路。

進一步的，所述該電壓檢測電路包括依次連接的電容、穩壓管、電阻和二極管。

進一步的，所述檢測電路與微處理器連接，當VCE電壓上升達到閥值時，觸發驅動芯片關管，控制器停止工作，微處理器接收故障信號后發出復位信號復位故障。

進一步的，所述H橋還連接有熱敏電阻。

進一步的，還包括對各部分進行散熱的散熱機構。

進一步的，所述散熱熱機構為散熱板，所述散熱板上設置有散熱片，所述散熱片內部中空形成循環水道，所述水道內有冷卻水。

進一步的，所述散熱板上設置有多個安裝孔，所述安裝孔內設置有螺柱，所述螺柱上套設有進行減震的減震彈簧。

進一步的，所述散熱板上設置有散熱柱，所述散熱柱連接有設置于控制器外部的散熱銅片，所述散熱柱為套在一起的內外柱結構，其中內柱與循環水道連通，外柱與散熱銅片相抵，外柱與內柱間設置有密封圈，且內柱上套設有與外柱端部和散熱板相抵的限位彈簧。