[发明专利]用于磁场调制开关磁阻电机的九开关驱动系统及控制方法

权利要求书

1.一种用于磁场调制开关磁阻电机的九开关驱动系统，其特征在于，包括：九开关开绕组逆变器和逆变器驱动模块；

逆变器驱动模块，用于根据采集到的磁场调制开关磁阻电机绕组电流和转子位置，为九开关开绕组逆变器中的开关管产生驱动信号；

九开关开绕组逆变器与磁场调制开关磁阻电机的三相绕组连接，用于根据逆变器驱动模块产生的驱动信号控制内部开关管的开关状态，为所述磁场调制开关磁阻电机各相绕组注入带有直流偏置的正弦电流，驱动磁场调制开关磁阻电机运行；所述九开关开绕组逆变器三个桥臂正常工作时共有27种工作状态，将上述状态全部用于为所述磁场调制开关磁阻电机各相绕组注入带有直流偏置的正弦电流。

2.根据权利要求1所述的一种用于磁场调制开关磁阻电机的九开关驱动系统，其特征在于，所述九开关开绕组逆变器包括并联在同一条直流母线上的三个桥臂；每个桥臂包括上开关管、中开关管、下开关管及其对应的反并联二极管；

所述上开关管及其反并联二极管的阳极连接端与所述中开关管及其反并联二极管的阴极连接端构成对应桥臂的上输出端；

所述中开关管及其反并联二极管的阳极连接端与所述下开关管及其反并联二极管的阴极连接端构成对应桥臂的下输出端；

所述开关磁阻电机的三相绕组分别跨接在不同桥臂的上、下输出端。

3.根据权利要求2所述的一种用于磁场调制开关磁阻电机的九开关驱动系统，其特征在于，所述九开关开绕组逆变器运行时满足以下要求：

上开关管、中开关管和下开关管有且仅有两个同时开通。

4.根据权利要求2-3任一项所述的一种用于磁场调制开关磁阻电机的九开关驱动系统，其特征在于，所述九开关开绕组逆变器正常工作时，每个桥臂有以下工作状态：

1状态，上开关管、中开关管开通，下开关管关断，桥臂上输出端电位与下输出端电位均与正直流母线相同；

0状态，上开关管、下开关管开通，中开关管关断，桥臂上输出端电位与正直流母线相同，下输出端电位与负直流母线相同；

-1状态，中开关管、下开关管开通，上开关管关断，桥臂上输出端电位与下输出端电位均与负直流母线相同。

5.根据权利要求4所述的一种用于磁场调制开关磁阻电机的九开关驱动系统，其特征在于，所述九开关开绕组逆变器三个桥臂采用1-1-1、11-1、-11-1、-111、-1-11、1-11、-1-1-1、000、111九种工作状态组合，为所述磁场调制开关磁阻电机各相绕组注入带有直流偏置的正弦电流。

6.一种用于权利要求1-5任一项所述磁场调制开关磁阻电机的九开关驱动系统的控制方法，其特征在于，包括：

S1.对九开关开绕组逆变器所有工作状态对应的电压矢量进行扇区划分；

S2.根据采集到的磁场调制开关磁阻电机绕组电流反馈值、转子转速与位置信号反馈值，经过双闭环调节，得到参考电压；

S3.根据参考电压幅值、相位判断参考电压所在扇区，得到对应的四种电压矢量；其中，至少包括一种能同时产生交流电流和直流电流的电压矢量；

S4.根据伏秒平衡原理计算电压矢量作用时间，并对三个桥臂的中开关管设置死区时间防止桥臂直通，得到九路PWM信号，输出给九开关开绕组逆变器的九个开关管。