[發(fā)明專利]多相永磁同步電機(jī)系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110594067.2
• 申請日: 2021-05-28
• 公開（公告）號(hào): CN113285635B
• 公開（公告）日: 2022-10-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 寇寶泉;張浩泉;張赫;張魯
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H02P6/18
• 分類號(hào): H02P6/18;H02P23/26;H02P21/00
• 代理公司: 哈爾濱華夏松花江知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 23213
• 代理人: 楊曉輝

1.多相永磁同步電機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，包括n相永磁同步電機(jī)、一號(hào)m相交流斬波單元、一號(hào)m相電抗器組和一號(hào)n相功率變換器，m≥3，n≥3，n相永磁同步電機(jī)包括定子和轉(zhuǎn)子，定子包括定子鐵心和定子繞組，定子繞組包括電樞繞組和磁場控制繞組；磁場控制繞組為m相交流繞組，其引出線與一號(hào)m相交流斬波單元的交流輸入端相連；一號(hào)m相電抗器組星型聯(lián)結(jié)，一號(hào)m相電抗器組各相引出線與一號(hào)m相交流斬波單元的交流輸入端相連；電樞繞組為n相交流繞組，其引出線與一號(hào)n相功率變換器的輸出端相連；

電機(jī)工作在電動(dòng)機(jī)狀態(tài)，當(dāng)需要從基速以下運(yùn)行狀態(tài)向基速以上升速時(shí)，通過逐漸增大一號(hào)m相交流斬波單元的占空比實(shí)現(xiàn)；當(dāng)需要在高速狀態(tài)向基速降速時(shí)，通過逐漸減小一號(hào)m相交流斬波單元的占空比實(shí)現(xiàn)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多相永磁同步電機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，還包括二號(hào)m相交流斬波單元、二號(hào)m相電抗器組和m相補(bǔ)償電容器組，m相補(bǔ)償電容器組每個(gè)電容器的一端與磁場控制繞組的一條引出線相連，m相補(bǔ)償電容器組每個(gè)電容器的另一端與二號(hào)m相交流斬波單元的一個(gè)交流輸入端相連；二號(hào)m相電抗器組各相引出線與二號(hào)m相交流斬波單元的交流輸入端相連；

電機(jī)工作在電動(dòng)機(jī)狀態(tài)，當(dāng)需要從基速以下運(yùn)行狀態(tài)向基速以上升速時(shí)，通過逐漸增大一號(hào)m相交流斬波單元的占空比實(shí)現(xiàn)；當(dāng)需要在高速狀態(tài)向基速降速時(shí)，通過逐漸減小一號(hào)m相交流斬波單元的占空比實(shí)現(xiàn)；當(dāng)降速到基速以下并需要繼續(xù)降速時(shí)，通過逐漸增大二號(hào)m相交流斬波單元的占空比實(shí)現(xiàn)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述多相永磁同步電機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，一號(hào)m相交流斬波單元和二號(hào)m相交流斬波單元結(jié)構(gòu)相同，包括整流電路、斬波電路和緩沖電路；

斬波電路由1個(gè)開關(guān)管構(gòu)成，整流電路由2m個(gè)二極管構(gòu)成，緩沖電路由1個(gè)二極管、1個(gè)電容和1個(gè)電阻構(gòu)成；整流電路的2m個(gè)二極管中m個(gè)二極管共陰極連接，陰極作為整流電路的正極，另外m個(gè)二極管共陽極連接，陽極作為整流電路的負(fù)極；共陰極連接m個(gè)二極管的陽極分別與共陽極連接m個(gè)二極管的陰極連接，連接點(diǎn)作為一號(hào)m相交流斬波單元或二號(hào)m相交流斬波單元的m個(gè)交流輸入端；斬波電路中開關(guān)管的集電極接整流電路的正極、發(fā)射極接整流電路的負(fù)極；緩沖電路中電容的一端接整流電路的負(fù)極，電容的另一端接二極管的陰極與電阻的一端，二極管的陽極與電阻的另一端接整流電路的正極。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述多相永磁同步電機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，一號(hào)m相交流斬波單元和二號(hào)m相交流斬波單元結(jié)構(gòu)相同，包括斬波整流電路和緩沖電路；

斬波整流電路由2m個(gè)開關(guān)管構(gòu)成；緩沖電路由1個(gè)二極管、1個(gè)電容和1個(gè)電阻構(gòu)成；斬波整流電路的2m個(gè)開關(guān)管中m個(gè)開關(guān)管共集電極連接，集電極作為斬波整流電路的正極，另外m個(gè)開關(guān)管共發(fā)射極連接，發(fā)射極作為斬波整流電路的負(fù)極；共集電極連接m個(gè)開關(guān)管的發(fā)射極分別與共發(fā)射極連接m個(gè)開關(guān)管的集電極連接，連接點(diǎn)作為一號(hào)m相交流斬波單元或二號(hào)m相交流斬波單元的m個(gè)交流輸入端；緩沖電路中電容的一端接斬波整流電路的負(fù)極，電容的另一端接二極管的陰極與電阻的一端，二極管的陽極與電阻的另一端接斬波整流電路的正極。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述多相永磁同步電機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，一號(hào)m相交流斬波單元和二號(hào)m相交流斬波單元結(jié)構(gòu)相同，包括斬波電路和緩沖電路；

斬波電路由2m個(gè)開關(guān)管構(gòu)成；緩沖電路由2m個(gè)二極管、2m個(gè)電容和2m個(gè)電阻構(gòu)成；斬波電路的2m個(gè)開關(guān)管中每2個(gè)開關(guān)管的發(fā)射極連接在一起以反向串聯(lián)方式組成1個(gè)交流開關(guān)，2m個(gè)開關(guān)管共組成m個(gè)交流開關(guān)，m個(gè)交流開關(guān)中m個(gè)開關(guān)管的集電極連接在一起，另外m個(gè)開關(guān)管的集電極引出線作為一號(hào)m相交流斬波單元或二號(hào)m相交流斬波單元的m個(gè)交流輸入端；緩沖電路由2m個(gè)緩沖電路單元構(gòu)成，每個(gè)緩沖電路單元由1個(gè)二極管、1個(gè)電容和1個(gè)電阻構(gòu)成，每個(gè)緩沖電路單元并聯(lián)在一個(gè)開關(guān)管兩端，每個(gè)緩沖電路單元中電容的一端接開關(guān)管的發(fā)射極，電容的另一端接二極管的陰極與電阻的一端，二極管的陽極與電阻的另一端接開關(guān)管的集電極。

6.根據(jù)權(quán)利要求3、4或5所述多相永磁同步電機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，開關(guān)管采用IGBT類型大功率半導(dǎo)體器件。