[实用新型]一种开关磁阻电机的控制器

说明书

本实用新型公开了一种开关磁阻电机的控制器，其包括分别设置在开关磁阻电机输入端和输出端的第一桥臂电路、第二桥臂电路和电源Vdc；开关磁阻电机的输入端连接在电平变换器S2、二极管DS2之间，开关磁阻电机的输出端连接在电平变换器S3、二极管DS3之间；电源Vdc的正极与电平变换器T1和二极管DT2连接，电源Vdc的负极与电平变换器T2和二极管DT1连接。本方案控制器的电路中，可以产生四个电平，相绕组最多可具有七电平，电路共需要8个开关管，8个二极管和6个电容。本实用新型解决了传统的用于开关磁阻电机驱动的不对称飞跨电容多电平控制电路中电容电压冗余状态过多、控制复杂的问题，本方案的控制器的电路只需一个直流源供电。

技术领域

本实用新型涉及开关磁阻电机驱动控制技术领域，具体涉及一种开关磁阻电机的控制器。

背景技术

传统的用于开关磁阻电机驱动电路的多电平变换器都是利用一种箝位器件来实现箝位功能，所需功率器件较多、结构复杂，造成开关磁阻电机的驱动电路体积大、效率低、成本高等问题，极大地限制了其实际应用范围。特别是电平数较高情况下电容电压冗余状态过多，中性点电位及电容电压平衡控制复杂，器件损耗和开关频率间矛盾关系的问题，成为限制多电平变换器在实际中应用的主要因素。近些年来，用于开关磁阻电机驱动的电路结构较为复杂，可拓展性不强，或者是其控制方法很复杂，不易于实现。

实用新型内容

针对现有技术中的上述不足，本实用新型提供了一种结构简单、构建输出相同电平数时，减小电容和中性点控制复杂程度的开关磁阻电机的控制器。

为了达到上述发明目的，本实用新型所采用的技术方案为：

提供一种开关磁阻电机的控制器，其包括分别设置在开关磁阻电机输入端和输出端的第一桥臂电路、第二桥臂电路和电源Vdc；

第一桥臂电路包括相互串联的电平变换器T1、电平变换器S1、电平变换器S2、二极管DS2、二极管DS1和二极管DT1；电平变换器S1、电平变换器S2之间连接有二极管D2，二极管D2与电平变换器S6连接，电平变换器S6连接在二极管DS2、二极管DS1之间；二极管D2与电平变换器S6之间连接有并联的电容C3和电容C4，电容C3连接在电平变换器T1、电平变换器S1之间，电容C4连接在二极管DS1、二极管DT1之间；二极管D2和电平变换器S6上并联有电容C6；

第二桥臂电路包括相互串联的电平变换器T2、电平变换器S4、电平变换器S3、二极管DS3、二极管DS4和二极管DT2；电平变换器S4、电平变换器S3之间连接有二极管D1，二极管D1与电平变换器S5连接，电平变换器S5连接在二极管DS3、二极管DS4之间；二极管D1与电平变换器S5之间连接有并联的电容C1和电容C2，电容C2连接在电平变换器T2、电平变换器S4之间，电容C1连接在二极管DS4、二极管DT2之间；二极管D2和电平变换器S6上并联有电容C5；

开关磁阻电机的输入端连接在电平变换器S2、二极管DS2之间，开关磁阻电机的输出端连接在电平变换器S3、二极管DS3之间；

电源Vdc的正极与电平变换器T1和二极管DT2连接，电源Vdc的负极与电平变换器T2和二极管DT1连接。

进一步地，电源Vdc的正极上连接有电感L，电感L与电平变换器T1和二极管DT2连接。

进一步地，电平变换器T1、电平变换器S1、电平变换器S2、电平变换器S6、电平变换器T2、电平变换器S4、电平变换器S3、电平变换器S5均包括三极管和二极管，二极管连接在三极管的集电极和发射极之间。

本实用新型的有益效果为：本方案采用第一桥臂电路和第二桥臂电路独立控制的方式，充分利用总调制占空比信号与两桥臂调制占空比信号的关系，将总调制占空比信号合理分配到左、右两个桥臂电路上，再利用三角载波在相位上的控制自由度，产生所需目标电压的占空比，与开关磁阻电机的换向逻辑输出和限流逻辑输出进行与逻辑控制，最终产生三相各自的开关信号驱动过程。