本实用新型属于电力电子领域，具体涉及一种开关磁阻电机软开关功率变换器。
背景技术：
与各种传统直流和交流电机相比，开关磁阻电机由于其稳定、高效、功率大等特性，目前广泛运用在工业应用、家电企业、航空航天等各领域之中。然而，由于开关磁阻电机换流非常频繁，使得功率变换器开关器件的使用频率大大增加，开关器件高频率的开通和关断会引起严重的电磁干扰和开关损耗，这些都限制着开关磁阻电机在高效、稳定运行上的发展。为了解决上述问题，通常采用软开关技术降低其导通和关断时的损耗。软开关技术实现的基本方式有：（1）零电压开通；（2）零电压关断；（3）零电流开通；（4）零电流关断。但是由于电力电子器件本身的特性及辅助电路设计的合理性，在实现软开关技术的同时会产生一系列额外的损耗和能耗，影响电路的工作效率。
控制开关磁阻电机功率变换器开关器件的损耗，是减少电磁干扰提高功率变换器工作效率的重要措施。在功率变换器开关器件开通和关断的时候，某一时间段内电流和电压会同时存在，在电流电压重合的时候便会产生损耗。这些损耗会随着开断时间及开断频率的增加而增加，严重时便会产生电磁干扰，进一步影响功率变换器电路的工作效率。因此针对开关磁阻电机功率变换器开关器件损耗问题，研究新型软开关电路去减小损耗是很有必要的。
目前，在国内外研究的开关磁阻电机软开关功率变换器中，所运用的基本方法及问题有：（1）在经典不对称半桥电路的基础上串联谐振电感于逆变桥上，增加了一套换流电路实现零电压开通和零电流关断，但是谐振电感串在母线上，绕组的能量均会经过此电感，使得电感产生额外的热损耗；（2）通过在主开关上并联反并联二极管来控制主开关上的电流达到零电流关断的效果，但对辅助开关的开关时间的控制会严重影响主开关上的电流；（3）在直流母线上并联谐振环,提高了母线的利用率,但并没有对跨接在母线上的开关损耗进行可靠性分析（4）在使用零电压关断技术时，不能很好的控制主开关零电压的时间。
中国专利“高效谐振极SRD软开关功率电路”（专利号：ZL201610394420）提出了一种通过高效谐振辅助电路实现软开关的功率电路。然而该专利辅助电路中使用的电力电子器件较多，其导通时产生的热量等损耗会大大增加。
技术实现要素：
为此，针对现有技术所存在的缺陷，本实用新型在解决所有辅助开关的损耗问题和其他电力电子器件能量消耗问题的基础上，提供一种开关磁阻电机软开关功率变换器，该变换器在尽可能使用更少的电力电子器件的基础上，实现了所有主开关和辅助开关的软开通和软关断，提高了控制电路的工作效率以及可靠性。
本实用新型采取的技术方案为：
一种开关磁阻电机软开关功率变换器，包括辅助电路、主电路，主电路为不对称半桥电路，所述不对称半桥电路的每个主开关管上，并联等值电容；
辅助电路包括辅助开关管V1、辅助开关管V8、谐振电容C1、谐振电容C2、反向二极管D1、反向二极管D2、谐振电感L1；
辅助开关管V1集电极接在电源正极，辅助开关管V1发射极接在直流母线L0上；
谐振电感L1与反向二极管D1串联然后、并联在辅助开关V1的集电极、发射极；
反向二极管D1方向由谐振电感L1指向电源正极，谐振电容C2并联在反向二极管D1阳极、阴极；
反向二极管D2阴极连接谐振电感L1另一端，谐振电感L1一端连接反向二极管D1阳极，
反向二极管D2阳极连接电源负极，反向二极管D2方向由电源负极指向谐振电感L1；
谐振电容C1、辅助开关管V8均并联在直流母线L0两侧。
与现有最好技术相比，本实用新型一种开关磁阻电机软开关功率变换器优点在于：
（1）、辅助电路用了尽可能少的开关器件和其他电力电子元件，降低了开关损耗和导通损耗。
（2）、所有开关均实现了软开关技术。
（3）、谐振电路能很好地控制零电压的持续时间，方便对开关进行零电压关断。
附图说明
图1为本实用新型变换器电路图。
具体实施方式
如图1所示，一种开关磁阻电机软开关功率变换器，包括辅助电路B、主电路A。主电路A为不对称半桥电路，所述不对称半桥电路的每个主开关管上，并联等值电容。
辅助电路B包括辅助开关管V1、辅助开关管V8、谐振电容C1、谐振电容C2、反向二极管D1、反向二极管D2、谐振电感L1。
辅助开关管V1集电极接在电源正极，辅助开关管V1发射极接在直流母线L0上；
谐振电感L1与反向二极管D1串联然后、并联在辅助开关V1的集电极、发射极；
反向二极管D1方向由谐振电感L1指向电源正极，谐振电容C2并联在反向二极管D1阳极、阴极；
反向二极管D2阴极连接谐振电感L1另一端，谐振电感L1一端连接反向二极管D1阳极，
反向二极管D2阳极连接电源负极，反向二极管D2方向由电源负极指向谐振电感L1；
谐振电容C1、辅助开关管V8均并联在直流母线L0两侧。
所述不对称半桥电路包括主开关管V2、主开关管V3、主开关管V4、主开关管V5、主开关管V6、主开关管V7；主开关管V2、主开关管V3、主开关管V4、主开关管V5、主开关管V6、主开关管V7分别并联等值电容C3、等值电容C4、等值电容C5、等值电容C6、等值电容C7、等值电容C8；
主开关管V2集电极连接直流母线L0一侧，主开关管V2发射极连接A相绕组一端，A相绕组另一端连接主开关管V3集电极，主开关管V3发射极连接直流母线L0另一侧；
主开关管V4集电极连接直流母线L0一侧，主开关管V4发射极连接B相绕组一端，B相绕组另一端连接主开关管V5集电极，主开关管V5发射极连接直流母线L0另一侧；
主开关管V6集电极连接直流母线L0一侧，主开关管V6发射极连接C相绕组一端，C相绕组另一端连接主开关管V7集电极，主开关管V7发射极连接直流母线L0另一侧；
二极管D3阳极连接直流母线L0另一侧，二极管D3阴极连接主开关管V2发射极；
二极管D4阳极连接主开关管V3集电极，二极管D4阴极连接直流母线L0一侧；
二极管D5阳极连接直流母线L0另一侧，二极管D5阴极连接主开关管V4发射极；
二极管D6阳极连接主开关管V5集电极，二极管D6阴极连接直流母线L0一侧；
二极管D7阳极连接直流母线L0另一侧，二极管D7阴极连接主开关管V6发射极。
辅助开关管V1、辅助开关管V8和所述主开关管均为零电压开通和零电压关断。
谐振电容C1数值远小于谐振电感L1，使得电容放电完成后电感可以继续放电。
谐振电感L1与谐振电容C1谐振时，谐振电容C1放电完成后反向二极管D2导通，谐振电感L1放电完成后反向二极管D2关断。
本实用新型一种开关磁阻电机软开关功率变换器，可高效的达到软开通和关断的效果。在关断主开关之前，先切断主线路上的辅助开关管V1，然后辅助电路B的谐振电容C1和谐振电感L1开始谐振，电感电容同时放电，为绕组提供能量将剩余能量反馈给电源。由于电感的值远大于电容，电容放电结束辅助反向二极管D2导通，电感继续给电源放电，此时直流母线L0电压为零，关断第一个绕组的主开关管V2为零电压关断。开通辅助开关管V8，由于谐振电容C1与其并联且电压为零，所以辅助开关管V8为零电压开通。此时电源给谐振电容C2, 谐振电感L1充电，谐振电容C2与谐振电感L1开始谐振，直到谐振电感L1达到其额定电流。之后关断主开关管V4，谐振电容C1，谐振电感L1，谐振电容C2开始谐振，直到谐振电容C1达到母线电压。谐振电感L1开始放电，谐振电容C2电压继续上升，在此期间开通辅助开关管V1,由于母线电压仍为零，所以为零电压开通。当谐振电感L1电流下降到零，谐振电容C2开始放电，谐振电感L1电流反向增大，谐振电容C2降为零后，开通第二个绕组的主开关管V4、主开关管V5，换向结束，系统回到初始状态。本实用新型中的每一个开关器件均能达到软开通和软关断，大大减少了开关磁阻电机的损耗。
下面结合附图1对本实用新型作进一步阐述：
步骤1（t0-t1）：初始时刻A相导通，BC相关断，电源给A相绕组充电，谐振电容C1电压为电源电压，谐振电感L1有一初始反向电流I1。
步骤2（t1-t2）：关断辅助开关管V1，由于此时谐振电容C1电压为电源电压，所以辅助开关管V1的两个端子等电位，辅助开关管V1电压为零，关断辅助开关管V1为零电压关断。辅助开关管V1关断后，谐振电感L1、谐振电容C1开始谐振，谐振电容C1给绕组A和电源同时放电，谐振电感L1电流和谐振电容C1电压同时下降。
步骤3（t2-t3）:当谐振电容C1放电结束之后，由于谐振电感L1电感值远大于谐振电容C1电容值，辅助反向二极管D2导通，谐振电感L1与反向二极管D2组成回路继续对电源放电，直流母线L0电压保持为零。
步骤4（t3-t4）:此时关断A绕组主开关管V2，由于直流母线电压为零，所以主开关管V2为零电压关断。同时开通辅助开关管V8，使电源给谐振电容C2与谐振电感L1同时充电，直到谐振电感L1达到其额定电流。
步骤5（t4-t5）：此时关断辅助开关管V8，由于谐振电容C1两端电压为零，所以辅助开关管V8为零电压关断。此时谐振电感L1、谐振电容C1、谐振电容C2开始谐振，电源给其充电，直至谐振电容C1达到电源电压。
步骤6（t5-t6）：谐振电感L1开始放电，谐振电容C2电压继续上升，此时开通辅助开关管V1，由于谐振电容C1已经达到电源电压，所以辅助开关管V1两端电压为零，为零电压开通。当谐振电感L1电流降到零后，谐振电容C2开始放电，谐振电感L1电流反向增大。谐振电容C2电压降为零后，开通主开关管V4,换相结束，系统回到初始状态。