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专利号: 2016102836322
申请人: 天津工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2023-09-13
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种开关磁阻电机的多电平功率拓扑结构,包括直流电源、升压电路和不对称半桥功率变换电路,其特征在于:

所述的直流电源是将交流电整流成直流电的整流电源;

所述的不对称半桥功率变换电路是连接升压电路和电动机绕组的功率开关电路;以A相为例,所述的不对称半桥功率变换电路包括两个桥臂,第一个桥臂具有开关管TA1和二极管DA2,TA1的第一极与DA2的负极相连,并且连接至电机A相绕组的一端;第二个桥臂具有二极管DA1和开关管TA2,DA1的正极与TA2的第一极相连,并且连接至电机A相绕组的另一端;

所述的升压电路包括电容C1、C2、开关管T1、二极管D1、开关管T2、二极管D21、D22、D23、D24、开关管T3、二极管D3,其中电容C1并联在直流电源侧;开关管T3反并联二极管D3,D3负极与电容C2的低压侧相连,T3、D3反并联后与电容C2所组成的串联电路,再并联在不对称半桥功率变换电路两侧,D3正极与C1低压侧连接,再与DA2的正极和TA2的第二极相连;开关管T2和二极管D21、D22、D23、D24构成双向开关,分别连接电容C1的高压侧和电容C2的低压侧;开关管T1反并联二极管D1后,D1正极与C1的高压侧相连接,D1负极与C2的高压侧相连接,并且与TA1的第二极和DA1的负极相连。

2.根据权利要求1所述的开关磁阻电机的多电平功率拓扑结构,其特征在于:电容C1两侧电压等于直流侧电源电压,起动电机前通过控制开关管T3的通断对电容C2充电,在电机起动时绕组两侧可施加电容C1和C2的叠加电压(UC1+UC2),电机实现快速起动。

3.根据权利要求1所述的开关磁阻电机的多电平功率拓扑结构,其特征在于:以电机A相为例,开关管T2、TA1、TA2导通,且T1、T3关断,二极管DA1、DA2截止,电压UC1+UC2加至A相绕组两端,电机运行在快速励磁(+2)状态;开关管TA1、TA2导通,且T1、T2、T3关断,二极管DA1、DA2截止,外加电源UC1加至A相绕组两端,电机运行在正常励磁(+1)状态;只导通开关管TA2或只导通开关管TA1,绕组两端电压为0,电机运行在续流(0)状态;开关管T1导通,且T2、T3、TA1、TA2关断,二极管DA1、DA2导通,外加电源-UC1加至A相绕组两端,电机运行在正常退磁(-1)状态;开关管T2导通,且T1、T3、TA1、TA2关断,二极管DA1、DA2导通,外加电源-(UC1+UC2)加至A相绕组两端,电机运行在快速退磁(-2)状态。