[发明专利]一种三相开关磁阻电机控制器

说明书

本发明公开了一种三相开关磁阻电机控制器，包括微处理器、电机相绕组、H桥驱动电路、电池和驱动器，所述H桥驱动电路包括三个并联的H桥，每个所述H桥均包括两个半桥结构，每个半桥结构上均包括一个IGBT管和与其反向串联的二极管，所述IGBT管上还反并联有二极管，每个所述半桥结构上还设置有VCE电压检测端子并连接有电压检测电路。本发明通过该种特殊的H桥拓扑IGBT实现减小控制器体积，节约成本，同时防止短路时损坏控制器。

技术领域

本发明涉及开关磁阻电机控制器技术领域，具体为一种三相开关磁阻电机控制器。

背景技术

开关磁阻电机是利用转子磁阻不均匀而产生转矩的电机，又称反应式同步电动机，其结构及工作原理与传统的交、直流电动机有很大的区别。它不依靠定、转子绕组电流所产生磁场的相互作用而产生转矩，而是依靠“磁阻最小原理”产生转矩，即：“磁通总是沿着磁阻最小的路径闭合，从而产生磁拉力。

如图所示，假设开关磁阻电机转子在图示位置时，开关S1、S2合上，A相绕组通电，该相通过直流电源E进行励磁，电机内将建立起以A1A2为轴线的径向磁场，磁通通过定子轭、定子极、气隙、转子极、转子轭等处闭合。通过气隙的磁力线是弯曲的，此时磁路的磁阻大于定、转子磁极轴线重合时的磁阻，因此，转子将受到气隙中弯曲磁力线的切向磁拉力产生的转矩的作用，使得转子磁极的轴线a1a2向定子A相磁极轴线A1A2运动，并受到该方向的力矩作用，即逆时针方向。等a1a2运动到与A1A2轴线重合，磁阻最小，A相将不再产生转矩，此时应换一相导通，比如B相，则转子将逆时针转动另一个步进角。如果连续不断地按A－B－C的顺序分别给绕组通电，则电机转子会逆着励磁顺序以顺时针方向连续旋转。反之，依次给C－B－A相通电，则电机会顺时针方向转动。

由于开关磁阻电机结构不同于一般的异步电机或者永磁同步电机，使用半桥IGBT来设计开关磁阻电机控制器需要6个IGBT模块，这样会导致开关磁阻电机控制器体积较大，成本增加。现有的H桥拓扑IGBT，没有上下桥的VCE电压检测功能，在电机电缆或者接线端子等出现短路的情况下，无法有效的对IGBT进行短路保护，同时现有的开关磁阻电机控制器在控温、抗震方面同样存在明显的不足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种三相开关磁阻电机控制器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种三相开关磁阻电机控制器，包括：

微处理器、电机相绕组、H桥驱动电路、电池和驱动器，所述H桥驱动电路包括三个并联的H桥，每个所述H桥均包括两个半桥结构，每个半桥结构上均包括一个IGBT管和与其反向串联的二极管，所述IGBT管上还反并联有二极管，每个所述半桥结构上还设置有VCE电压检测端子并连接有电压检测电路。

进一步的，所述该电压检测电路包括依次连接的电容、稳压管、电阻和二极管。

进一步的，所述检测电路与微处理器连接，当VCE电压上升达到阀值时，触发驱动芯片关管，控制器停止工作，微处理器接收故障信号后发出复位信号复位故障。

进一步的，所述H桥还连接有热敏电阻。

进一步的，还包括对各部分进行散热的散热机构。

进一步的，所述散热热机构为散热板，所述散热板上设置有散热片，所述散热片内部中空形成循环水道，所述水道内有冷却水。

进一步的，所述散热板上设置有多个安装孔，所述安装孔内设置有螺柱，所述螺柱上套设有进行减震的减震弹簧。

进一步的，所述散热板上设置有散热柱，所述散热柱连接有设置于控制器外部的散热铜片，所述散热柱为套在一起的内外柱结构，其中内柱与循环水道连通，外柱与散热铜片相抵，外柱与内柱间设置有密封圈，且内柱上套设有与外柱端部和散热板相抵的限位弹簧。