[發(fā)明專利]開關(guān)磁阻電機一種新型多電平拓撲及其控制方法

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• 申請日: 2021-04-16
• 公開（公告）號: CN113131801A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳昊;段瑞敏;袁凌;褚景春;張珂;鞏士磊;王星
• 申請（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學(xué);國電聯(lián)合動力技術(shù)有限公司;榮成市榮佳動力有限公司
• 主分類號: H02P6/08
• 分類號: H02P6/08;H02P6/14;H02P21/00;H02M1/088;H02M1/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.開關(guān)磁阻電機一種新型混合橋臂多電平拓撲結(jié)構(gòu)及其控制方法，其特征在于：該結(jié)構(gòu)由左半部分飛跨電容箝位橋臂和右半部分不對稱半橋橋臂組合而成。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)磁阻電機一種新型混合橋臂多電平拓撲結(jié)構(gòu)，其特征在于：稱相繞組可允許產(chǎn)生的最大電平數(shù)為該拓撲的電平數(shù)，則M(M為正整數(shù))電平變換器共需(M-3)+1個功率開關(guān)管和(M-3)+1個功率二極管，M電平變換器左半橋臂共需(M-4)個飛跨電容，右半橋臂無飛跨電容，則M電平變換器共需(M-4)個電容。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)磁阻電機一種新型混合橋臂多電平拓撲結(jié)構(gòu)，其特征在于：拓撲為單直流源供電，左半橋臂器件的電壓應(yīng)力為1/(M-3)電源電壓，右半橋臂器件的電壓應(yīng)力恒為電源電壓。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)磁阻電機一種新型混合橋臂多電平拓撲結(jié)構(gòu)，所實施的拓撲的第一種控制方法，其特征在于：該方法采用左右橋臂綜合分析的方法，充分利用總調(diào)制占空比信號與各個開關(guān)占空比信號的數(shù)學(xué)關(guān)系，計算出相鄰電平切換時各開關(guān)的占空比，左半橋臂的各開關(guān)的占空比與高頻三角載波進行PWM調(diào)制產(chǎn)生所需的信號，右半橋臂由于是基頻調(diào)制，故無需與載波比較，將左半橋臂產(chǎn)生的信號與右半橋臂的信號綜合，再與開關(guān)磁阻電機的換向邏輯輸出和限流邏輯輸出進行與邏輯運算，最終產(chǎn)生三相各自的開關(guān)信號驅(qū)動本拓撲的開關(guān)工作。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)磁阻電機一種新型混合橋臂多電平拓撲結(jié)構(gòu)，所實施的拓撲的第二種控制方法，其特征在于：該方法采用一維空間矢量調(diào)制方式，利用伏秒平衡原理計算出各矢量作用時間，在各矢量作用的時間段內(nèi)，利用電平具有冗余狀態(tài)，實現(xiàn)飛跨電容的平衡并輸出對應(yīng)開關(guān)狀態(tài)，與開關(guān)磁阻電機的換向邏輯輸出和限流邏輯輸出進行與邏輯運算，最終產(chǎn)生三相各自的開關(guān)信號驅(qū)動本拓撲的開關(guān)工作。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)磁阻電機一種新型混合橋臂多電平拓撲結(jié)構(gòu)，其特征在于：通過分析輸出電壓與主開關(guān)管驅(qū)動邏輯的關(guān)系可知，除了最高和最低電平只對應(yīng)一種開關(guān)狀態(tài)以外，介于最高和最低電平之間的電平數(shù)均具有冗余開關(guān)狀態(tài)與之對應(yīng)，冗余的開關(guān)狀態(tài)可以用來實現(xiàn)該拓撲的容錯控制,懸浮電容電壓平衡控制，負電平與正電平對應(yīng)的開關(guān)狀態(tài)個數(shù)相同。