專利名稱：一種開關(guān)磁阻電機的功率變換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種開關(guān)磁阻電機的功率變換器，屬于開關(guān)磁阻電機應用和技術(shù)優(yōu)化的領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
開關(guān)磁阻電機在寬廣的速度和功率范圍內(nèi)都能保持較高的效率，功率范圍從IOW到5MW，幾乎難以找到開關(guān)磁阻電機傳動系統(tǒng)不適合的領(lǐng)域。開關(guān)磁阻電機的功率變換器是為開關(guān)磁阻電機提供電能的電路裝置，在傳統(tǒng)的功率變換器中，功率開關(guān)管IGBT在整個系統(tǒng)中的成本比重很大。由于目前市場上IGBT是針對變頻器設(shè)計，現(xiàn)有三相大功率開關(guān)磁阻電機的功率轉(zhuǎn)換器采用不對稱橋式線路，其原理如圖2所示，當兩個主開關(guān)Ql和Q2同時導通時，電源向電機的繞組A相供電；當主開關(guān)Ql和Q2同時關(guān)斷時，相電流經(jīng)過續(xù)流二極管Dl和D2續(xù)流，實現(xiàn)A相的關(guān)斷。同理也可以實現(xiàn)其它相的開通和關(guān)斷的控制。在該電路中，IGBT模塊和相數(shù)比為2: 1，IGBT模塊中只有一個作為功率開關(guān)管，另一功率開關(guān)管僅作為續(xù)流二極管使用，未能實現(xiàn)充分利用，且由于選用的IGBT模塊較多導致驅(qū)動器體積較大。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型針對開關(guān)磁阻電機功率轉(zhuǎn)換電路中IGBT模塊較多，利用率低、成本偏高、體積較大的缺陷，提供一種開關(guān)磁阻電機的功率變換器，以減少IGBT模塊的使用量，從而降低整個功率轉(zhuǎn)換器生產(chǎn)成本，同時減小功率變換器結(jié)構(gòu)體積以及降低散熱片成本。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是:一種開關(guān)磁阻電機的功率變換器，該功率變換器由并聯(lián)的四個IGBT組成的電控開關(guān)支路組成，與電機三相繞組La、Lb、Lc分別連接；所述的電控開關(guān)支路由含續(xù)流二極管D11、D21、D31、D41的上位電控開關(guān)和含續(xù)流二極管D12、D22、D32、D42的下位電控開關(guān)串聯(lián)而成，一個電機繞組的一端接到一個電控開關(guān)支路的上位電控開關(guān)與下位電控開關(guān)之間，另一端接到下一個電控開關(guān)支路的上位電控開關(guān)與下位電控開關(guān)之間。所述的上位電控開關(guān)由續(xù)流二極管D11、D21、D31、D41和可控開關(guān)Qll、Q21、Q31、Q41并聯(lián)而成，所述的下位電控開關(guān)由續(xù)流二極管D12、D22、D32、D42和可控開關(guān)Q12、Q22、Q32、Q42并聯(lián)關(guān)而成。本實用新型的功率變換器，每一相的上下半橋用一兩個管子串聯(lián)，在相同的電機容量下減少了功率開關(guān)管IGBT的數(shù)量，從而減小功率變換器結(jié)構(gòu)休積，降低整個功率轉(zhuǎn)換器生產(chǎn)成本，由于減少了開關(guān)管的開關(guān)次數(shù)，從而降低了系統(tǒng)損耗，降低散熱成本，提高系統(tǒng)工作效率。

圖1為本實用新型的電路原理圖。[0008]圖2為傳統(tǒng)的功率變換器的電路原理圖。圖3上半周期A相導通的工作狀態(tài)圖。圖4上半周期B相導通的工作狀態(tài)圖。圖5上半周期C相導通的工作狀態(tài)圖。圖6下半周期A相導通的工作狀態(tài)圖。圖7下、半周明B相導通的工作狀態(tài)圖。圖8下、半周期C相導通的工作狀態(tài)圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖及具體的實施例對本實用新型作進一步地說明。如圖1所示，本實用新型的開關(guān)磁阻電機的功率變換器，該功率變換器由并聯(lián)的四個IGBT組成的電控開關(guān)支路組成，與電機三相繞組La、Lb、Lc分別連接；所述的電控開關(guān)支路由含續(xù)流二極管D11、D21、D31、D41的上位電控開關(guān)和含續(xù)流二極管D12、D22、D32、D42的下位電控開關(guān)串聯(lián)而成，一個電機繞組的一端接到一個電控開關(guān)支路的上位電控開關(guān)與下位電控開關(guān)之間，另一端接到下一個電控開關(guān)支路的上位電控開關(guān)與下位電控開關(guān)之間。進一步，所述的上位電控開關(guān)由續(xù)流二極管Dl1、D21、D31、D41和可控開關(guān)Q11、Q21、Q31、Q41并聯(lián)而成，所述的下位電控開關(guān)由續(xù)流二極管D12、D22、D32、D42和可控開關(guān)Q12、Q22、Q32、Q42 并聯(lián)而成。如圖3、4、5、7、8所示，開關(guān)磁阻電機所要求的功率轉(zhuǎn)換器的控制過程是:A相導通一A相關(guān)斷一B相導通一B相關(guān)斷一C相導通一C相關(guān)斷，然后再次切換回A相,如此循環(huán)。在上半周期:首先通過驅(qū)動電路，同時打開Qll和Q22開關(guān)，導通A相繞組，其它IGBT的開關(guān)處于關(guān)斷狀態(tài)，電流的流向如圖3所示。關(guān)斷A相的控制方式是同時關(guān)斷Qll和Q22，電流通過續(xù)流二極管D12和D21反饋
給電源。導通B相的時候，打開Q22和Q31，此時的電流方向如圖4所示；同理，控制C相導通只需打開Q31和Q42，電流流向如圖5所示。在下半周期:C相切換至A相時，導通Q21和Q12打開A相電流，電流流向如圖6所示。A相切換至B相時，導通Q21和Q32打開A相電流，電流流向如圖7所示。B相切換至C相時，導通Q31和Q42打開A相電流，電流流向如圖8所示。如此完成一個周期。本實用新型的技術(shù)方案不限于上述具體實施例的限制，凡是根據(jù)本實用新型的技術(shù)方案做出的技術(shù)變形，均落入本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種開關(guān)磁阻電機的功率變換器，其特征在于:該功率變換器山并聯(lián)的四個IGBT紐成的電控開關(guān)支路組成，與電機三相繞組(La、Lb、Lc)分別連接；所述的電控開關(guān)支路由含續(xù)流二極管(D11、D21、D31、D41)的上位電控開關(guān)和含續(xù)流二極管(D12、D22、D32、D42)的下位電控開關(guān)串聯(lián)而成，一個電機繞組的一端接到一個電控開關(guān)支路的上位電控開關(guān)與下位電控開關(guān)之間，另一端接到下一個電控開關(guān)支路的上位電控開關(guān)與下位電控開關(guān)之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)磁阻電機的功率變換器，其特征在于:所述的上位電控開關(guān)由續(xù)流二極管(D11、D21、D31、D41)和可控開關(guān)(Q11、Q21、Q31、Q41)并聯(lián)而成，所述的下位電控開關(guān)由續(xù)流二極管(D12、D22、D32、D42)和可控開關(guān)(Q12、Q22、Q32、Q42)并聯(lián)而成。
專利摘要本實用新型公開了一種開關(guān)磁阻電機的功率變換器，由并聯(lián)的四個IGBT組成的電控開關(guān)支路組成，與電機三相繞組La、Lb、Lc分別連接；所述的電控開關(guān)支路由含續(xù)流二極管D11、D21、D31、D41的上位電控開關(guān)和含續(xù)流二極管D12、D22、D32、D42的下位電控開關(guān)串聯(lián)而成，一個電機繞組的一端接到一個電控開關(guān)支路的上位電控開關(guān)與下位電控開關(guān)之間，另端接到下一個電控開關(guān)支路的上位電控開關(guān)與下位電控開關(guān)之間。本實用新型的功率變換器，在相同的電機容量下減少了功率開關(guān)管IGBT的數(shù)量，從而減小功率變換器結(jié)構(gòu)體積，降低整個功率轉(zhuǎn)換器生產(chǎn)成本，由于減少了開關(guān)管的開關(guān)次數(shù)，從而降低了系統(tǒng)損耗，提高系統(tǒng)工作效率。
文檔編號H02P6/14GK202931241SQ20122063592
公開日2013年5月8日 申請日期2012年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月22日
發(fā)明者苗騫, 秦念豪 申請人:浙江仕邁電機有限公司