一种SRM容错型的功率变换器的制作方法

本发明涉及功率变换器，特别涉及一种srm容错型的功率变换器。

背景技术：

1、开关磁阻电机 (switched reluctance motor，srm) 因其成本低、容错性强、调速范围宽、能够在恶劣环境下运行等优点，在电机传动、航空航天、风能发电等领域得到广泛应用。其中容错能力是srm能被广泛应用的一个重要特征，然而由于功率变换器长期在高频开关和大电压电流条件下运行，损耗和发热现象严重，使得功率变换装置在srd中最容易出现故障。若功率变换装置长时间处于故障状态，会对整个电机系统造成严重损坏。因此，对于srm容错功率变换装置的研究具有重要意义。功率变换器在开关磁阻电机驱动系统中具有重要的作用，其性能的好坏一定程度上决定了驱动系统性能的优劣。目前针对功率变换器容错能力，主要有两种研究方向：其一是构造具有容错能力的功率变换器拓扑结构，其二是通过优化控制策略。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的主要目的是构造具有容错能力的功率变换器。

2、本发明提供一种srm容错型的功率变换器，所述功率变换器包括：

3、至少一路主桥臂，所述至少一路主桥臂由功率开关管和常闭触点继电器连接组成，所述至少一路主桥臂的中点定义为中心节点，每个所述中心节点连接绕组的一端和二极管的阴极，二极管的阳极连接到绕组的另一端，且所述至少一路主桥臂的上桥臂和下桥臂关于所述中心节点对称；以及

4、辅助桥臂，所述辅助桥臂则由两个功率开关管和多个常开触点继电器连接组成，且每两个串联的常开触点继电器的中点处与中心节点相连;

5、其中，当功率开关管出现故障时，与故障桥臂对应的常闭触点继电器会断开，与所述故障桥臂对应的常开触点继电器吸合，故障桥臂为某一路主桥臂的上桥臂或下桥臂。

6、在本发明的一些实施方式中，至少一路主桥臂具体为三路主桥臂，每路所述主桥臂由两个功率开关管和两个常闭触点继电器连接组成；且三路所述主桥臂的中心节点分别为a中心节点、b中心节点以及c中心节点。

7、在本发明的一些实施方式中，所述辅助桥臂则由两个功率开关管和六个常开触点继电器连接组成，每两个串联的常开触点继电器的中点处分别与a中心节点、b中心节点以及c中心节点相连。

8、在本发明的一些实施方式中，所述功率开关管的驱动信号采用单极性调制方式，其中，单极性调制方式为在在功率开关管所对应的相电感上升区域范围内，所述至少一路主桥臂或所述辅助桥臂中上桥臂的功率开关管以pwm驱动信号不断导通与关断；其中，将保持常通的功率开关管定义为位置管，以pwm驱动信号驱动的功率开关管定义为斩波管。

9、本发明提供的一种srm容错型的功率变换器，在开关管出现故障时，容错拓扑重构的srm容错型的功率变换器不需要判断出开关管的故障类型，只需要检测处故障管所处桥臂，就可以最大程度上减小故障对电机运行状态的影响，而且srm容错型的功率变换器不需要单独设计容错控制程序，只需将原本给故障管的驱动信号给辅助开关管即可，控制方法简单且高效。

技术特征：

1.一种srm容错型的功率变换器，其特征在于，所述功率变换器包括：

2.根据权利要求1所述的一种srm容错型的功率变换器，其特征在于，至少一路主桥臂具体为三路主桥臂，每路所述主桥臂由两个功率开关管和两个常闭触点继电器连接组成；且三路所述主桥臂的中心节点分别为a中心节点、b中心节点以及c中心节点。

3.根据权利要求2所述的一种srm容错型的功率变换器，其特征在于，所述辅助桥臂则由两个功率开关管和六个常开触点继电器连接组成，每两个串联的常开触点继电器的中点处分别与a中心节点、b中心节点以及c中心节点相连。

4.根据权利要求1所述的一种srm容错型的功率变换器，其特征在于，所述功率开关管的驱动信号采用单极性调制方式，其中，单极性调制方式为在功率开关管所对应的相电感上升区域范围内，所述至少一路主桥臂或所述辅助桥臂中上桥臂的功率开关管以pwm驱动信号不断导通与关断。

技术总结
本申请提供了一种SRM容错型的功率变换器，功率变换器包括：至少一路主桥臂，至少一路主桥臂由功率开关管和常闭触点继电器连接组成，至少一路主桥臂的中点定义为中心节点，每个中心节点连接绕组的一端和二极管的阴极，二极管的阳极连接到绕组的另一端，且至少一路主桥臂的上桥臂和下桥臂关于中心节点对称；以及辅助桥臂，辅助桥臂则由两个功率开关管和多个常开触点继电器连接组成，且每两个串联的常开触点继电器的中点处与中心节点相连。在开关管出现故障时，容错拓扑重构的SRM容错型的功率变换器不需要判断出开关管的故障类型，只需要检测处故障管所处桥臂，就可以最大程度上减小故障对电机运行状态的影响。

技术研发人员：蔡木良,张锋,范瑞祥,何芳,陈克绪,刘蓓,占志旺,李嬴正,平梦玲,刘斌,夏鹏
受保护的技术使用者：南昌科晨电力试验研究有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14