[发明专利]一种开关磁阻电机相电流重构方法

摘要

本发明提出了一种开关磁阻电机相电流重构方法，在不改变不对称半桥型功率变换器拓扑的条件下，采用两个电流传感器实现相电流重构。首先将两个电流传感器分别安装在功率变换器的上母线中点和下母线中点位置，其次将开关磁阻电机的一个转子周期分为8个区间，然后在每个区间通过改变相电流的路径来使两相的相电流分别通过上母线电流传感器和下母线电流传感器，从而实现开关磁阻电机各相电流重构。本发明所述的相电流重构方法降低了开关磁阻电机系统的成本，提高了系统的可靠性，具有良好的工程应用价值。

主权项

1.一种开关磁阻电机相电流重构方法，其特征在于：针对四相开关磁阻电机，在不改变不对称半桥型功率变换器拓扑的基础上，对四相绕组的节点位置进行适当的修改，并且分别在功率变换器的上母线中点和下母线中点位置上各安装一个电流传感器来检测开关磁阻电机A、B、C、D四相的电流；首先将开关磁阻电机的一个转子周期分为8个区间：A1、A2、B1、B2、C1、C2、D1、D2；在A1区间，当A相处于下零电压续流状态，且B相处于关断状态或者励磁状态时，以及当A相和B相同时处于励磁状态时，A、B两相的电流会分别通过上母线电流传感器和下母线电流传感器；当A相处于励磁状态或者下零电压续流状态，且B相处于下零电压续流状态时，A、B两相电流则会同时通过下母线电流传感器，此时解耦合方法为：开通开关管S5，关闭开关管S2，使B相由下零电压续流状态转换为上零电压续流状态，此时B相电流通过上母线电流传感器，A相电流通过下母线电流传感器；在A2区间，当A相处于负电压续流状态，且B相处于下零电压续流状态时，A、B两相的电流分别通过上母线电流传感器和下母线电流传感器；当A相处于负电压续流状态，且B相处于励磁状态时，A、B两相电流则会同时通过上母线电流传感器，此时解耦合的方法为：开通开关管S6，使A相由负电压续流状态转换为下零电压续流状态，此时A相电流通过下母线电流传感器，B相电流通过上母线电流传感器；在B1区间，当B相处于下零电压续流状态，且C相处于关断状态时，以及当B相处于励磁状态，且C相处于励磁状态或者下零电压续流状态时，B、C两相电流分别通过上母线电流传感器和下母线电流传感器；当B相处于下零电压续流状态，且C相处于励磁状态或者下零电压续流状态时，B、C两相电流则会同时通过下母线电流传感器，此时解耦合的方法为：开通开关管S5，关闭开关管S2，使B相由下零电压续流状态转换为上零电压续流状态，此时B相电流通过上母线电流传感器，C相电流通过下母线电流传感器；在B2区间，当B相处于负电压续流状态，且C相处于励磁状态时，B、C两相电流则会同时通过下母线电流传感器，此时解耦合的方法为：开通开关管S5，使B相由负电压续流状态转换为上零电压续流状态，此时B相电流通过上母线电流传感器，C相电流通过下母线电流传感器；当B相处于负电压续流状态，且C相处于下零电压续流状态时，B、C两相电流也会同时通过下母线电流传感器，此时解耦合的方法为：开通开关管S3，关断开关管S8，使C相由下零电压续流状态转换为上零电压续流状态，此时C相电流通过上母线电流传感器，B相电流通过下母线电流传感器；在C1区间的情况与A1区间的情况相同，当D相处于下零电压续流状态，且C相处于励磁状态或者下零电压续流状态时，C、D两相电流耦合，此时解耦合的方法为：开通开关管S7，关闭开关管S4，使D相由下零电压续流状态转换到上零电压续流状态；在C2区间的情况与A2区间的情况相同，当C相处于负电压续流状态，且D相处于励磁状态时，C、D两相电流耦合，此时解耦合的方法为：开通开关管S8，使C相由负电压续流状态转换到下零电压续流状态；在D1区间的情况与B1区间的情况相同，当D相处于下零电压续流状态，且A相处于励磁状态或者下零电压续流状态时，A、D两相电流耦合，此时解耦合的方法为：开通开关管S7，关闭开关管S4，使D相由下零电压续流状态转换到上零电压续流状态；在D2区间的情况与B2区间的情况相同，当D相处于负电压续流状态，且A相处于励磁状态时，以及当D相处于负电压续流状态，且A相处于下零电压续流状态时，A、D两相电流耦合，前者解耦合的方法为：开通开关管S7，使D相由负电压续流状态转换为上零电压续流状态；后者解耦合的方法为：开通开关管S1，关闭开关管S6，使A相由下零电压续流状态转换为上零电压续流状态；因此，本发明提出的开关磁阻电机相电流重构方法在整个转子周期内可实现A、B、C、D四相电流重构。