[发明专利]四相电励磁双凸极电机变换器容错拓扑结构及容错方法

摘要

本发明公开了一种驱动四相电励磁双凸极电机的容错型功率变换器的拓扑结构及容错控制方法。在该拓扑中，相位相差180°的A、C两相绕组反向串联，B、D两相绕组反向串联；在传统四相全桥变换器的基础上加入两个双向晶闸管：A、B两相绕组输入端之间连接双向晶闸管TR1，C、D两相绕组输入端之间连接TR2。当系统正常运行时，晶闸管TR1、TR2均关断，控制方式采用四相四状态控制，电机四相绕组依次通入相位差为90°的梯形波电流，电机四相绕组均对外出力；当检测到变换器发生单相开路故障后，采用容错控制方法，变换器处于容错运行状态并仍能输出四相相位相差90°的梯形波电流通入电机各相，电机仍有四相绕组对外出力，不受功率管开路的影响。

主权项

1.四相电励磁双凸极电机驱动系统，其特征在于：该驱动系统主要由四相12/9极电励磁双凸极电机、四相容错型变换器、双向晶闸管、信号检测单元、直流电源和DSP主控单元；四相电励磁双凸极电机定转子极数为12N/9N，定子极弧系数为0.667，转子极弧系数为0.5；四相A、B、C、D的相位依次相差90°电角度，A相超前B相90°，B相超前C相90°，C相超前D相90°；四相全桥变换器中第一桥臂、第二桥臂中点输出端之间串接一个双向晶闸管TR1，第三、第四桥臂中点输出端之间串接一个双向晶闸管TR2；DSP主控单元通过信号检测单元分别采集双凸极电机位置信号、各相绕组电流信号，输出控制信号分别驱动各桥臂开关管，用以驱动四相电励磁双凸极电机，检测各桥臂中点电压和母线正端电压，计算桥臂中点电压和母线正端电压的差值，根据差值的变化规律进行故障诊断，根据故障诊断结果输出控制信号，选择应该开通的双向晶闸管，实现故障容错控制。