CN202268840U - 一种开关磁阻电机升压功率变换器 - Google Patents

一种开关磁阻电机升压功率变换器 Download PDF

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李东平
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Abstract

本实用新型公开了一种开关磁阻电机升压功率变换器，由功率变换电路（1）和控制电路（2）组成，功率变换电路（1）包括开关管V1、开关管V2、开关管V3、开关管V4、开关管V5、开关管V6、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D6、二极管D7、二极管D8、二极管D9、电容C1、电容C2、电感L1、电感L2和电感L3，所述控制电路（2）设置于功率变换电路（1）前端，由限制电流流向的二极管D1、二极管D2、二极管D3和用于储能的电容C1、电容C2组成。在低速斩波阶段，能够有效的减少电流续流的时间，降低制动转矩的作用时间；在高速控制阶段，通过两倍的直流侧母线电压，大大增加了启动转矩的幅值，同时降低了制动转矩的作用时间，改善了系统的控制性能。

Description

一种开关磁阻电机升压功率变换器
技术领域
本实用新型涉及一种升压变换器，尤其是一种开关磁阻电机升压功率变换器。
背景技术
开关磁阻电机调速系统是以现代电力电子与微机控制技术为基础的机电一体化产品，具有结构简单，控制方便等优点。传统的开关磁阻电机多采用三相不对称半桥型功率变换器，由于传统功率变换器的缺陷，使得导通相在激励过程和续流过程中，电压被限制在直流侧的母线电压上，限制了启动转矩的大小，同时延长了制动转矩的作用时间，极大的影响了系统输出力矩的作用效果。
实用新型内容
本实用新型的目的是提高启动转矩的幅值，减少制动转矩的作用时间。
为达到上述目的，本实用新型包括功率变换电路和控制电路组成，功率变换电路包括开关管V1、开关管V2、开关管V3、开关管V4、开关管V5、开关管V6、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D6、二极管D7、二极管D8、二极管D9、电容C1、电容C2、电感L1、电感L2和电感L3；所述控制电路设置于功率变换电路前端，由限制电流流向的二极管D1、二极管D2、二极管D3和用于储能的电容C1、电容C2组成。
本实用新型优点在于在低速斩波阶段，能够有效的减少电流续流的时间，降低制动转矩的作用时间；在高速控制阶段，通过两倍的直流侧母线电压，大大增加了启动转矩的幅值，同时降低了制动转矩的作用时间，改善了系统的控制性能。
附图说明
图1为本实用新型的电路图。
具体实施方式
如图1所示，开关磁阻电机升压功率变换器由功率变换电路（1）和控制电路（2）组成，功率变换电路（1）包括开关管V1、开关管V2、开关管V3、开关管V4、开关管V5、开关管V6、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D6、二极管D7、二极管D8、二极管D9、电容C1、电容C2、电感L1、电感L2和电感L3，所述控制电路（2）设置于功率变换电路（1）前端，由限制电流流向的二极管D1、二极管D2、二极管D3和用于储能的电容C1、电容C2组成。本实用新型工作时共有8种模式，分别为：
模式1，电容C2 的充电电压高于电容 C1 的充电电压，则二极管 D1关断，电感L1由电容 C2 激励，因此，电容 C2 的充放电完全由自己实现。
模式2，电容C2 的充电电压低于电容 C1 的充电电压，则二极管D1导通，二极管D3自动关断，电感L1由电容C1 激励，同时由于D3关断的，电容C1无法向电容C2充电。
模式3,当直流母线侧的电压大小与电容 C2 上的电压大小接近时，电感L1则由电容C1、电容C2同时激励。
模式4，仅有开关管V2导通，故相电流沿着二极管D5续流。
模式5，开关管V1和开关管V2关断，L1上的能量回馈给直流侧。由于二极管D1和二极管D3关断，电容 C2 和电容C1通过二极管D2串联起来，续流电流最终给电容C1和电容C2均充电，相电压约为两倍的直流侧电压，极大地增加了电流衰减的速度，减小制动转矩的作用时间。
模式6，当存在两相导通时，如果关断相的相电流大于导通相的相电
流，则关断相的相电流一路会流入导通相，建立导通电流；另一路会通过二极管D2给电容C1和电容C2充电。
模式7，如果关断相的相电流小于导通相的相电流，不能独立提供导通相的电流大小，则剩余的电流值由直流侧电容电压提供，其相电压的大小由并联的电容C2电压大小决定。
模式8，这种模式和模式7 类似，唯一的不同是直流侧的供电电压为电容C1。

Claims (1)

1.一种开关磁阻电机升压功率变换器，由功率变换电路（1）和控制电路（2）组成，功率变换电路（1）包括开关管V1、开关管V2、开关管V3、开关管V4、开关管V5、开关管V6、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D6、二极管D7、二极管D8、二极管D9、电容C1、电容C2、电感L1、电感L2和电感L3，其特征在于：所述控制电路（2）设置于功率变换电路（1）前端，由限制电流流向的二极管D1、二极管D2、二极管D3和用于储能的电容C1、电容C2组成。
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