具有高容错能力的四相六桥臂逆变器

摘要

具有高容错能力的四相六桥臂逆变器，属于电机控制领域，本发明为解决采用四相半桥逆变器无法控制具有45°相带角的四相永磁同步电机，而采用四相全桥逆变器控制四相永磁同步电机的成本高的问题。本发明所述具有高容错能力的四相六桥臂逆变器包括四相半桥拓扑结构，每个桥臂输出端连接一相绕组，互差90°机械角度的两相绕组作为一组，每组增加一个桥臂，增加的两个桥臂共同控制相绕组的电流零序分量，两桥臂的输出电流支路上均串联一个双向导通二极管，用于故障隔离。发生故障时调节每相电流激励的幅值与相位，重构圆形旋转磁场，保持电机的工作。本发明用于驱动具有45°和90°相带角的四相永磁同步电机。

主权项

具有高容错能力的四相六桥臂逆变器，它包括四相半桥拓扑结构，所述四相半桥拓扑结构由8个功率开关管和直流电源U_dc1构成，所述四相半桥拓扑结构的四个桥臂输出端分别连接四相永磁同步电机的A相绕组L_a的一端、B相绕组L_b的一端、C相绕组L_c的一端和D相绕组L_d的一端，四相永磁同步电机的A相绕组L_a、B相绕组L_b、C相绕组L_c和D相绕组L_d沿圆周依次排列，且A相绕组L_a和B相绕组L_b之间的机械角度为45°；B相绕组L_b和C相绕组L_c之间的机械角度为45°；C相绕组L_c和D相绕组L_d之间的机械角度为45°；D相绕组L_d和A相绕组L_a之间的机械角度为225°；其特征在于，具有高容错能力的四相六桥臂逆变器还包括由直流电源U_dc2和4个功率开关管构成的两相半桥拓扑结构；A相双向导通二极管D_a、B相双向导通二极管D_b、C相双向导通二极管D_c、D相双向导通二极管D_d、第一故障隔离双向导通二极管D_com1和第二故障隔离双向导通二极管D_com2，直流电源U_dc1和直流电源U_dc2并联，所述两相半桥拓扑结构具有两相桥臂，分别为第一桥臂和第二桥臂，四相永磁同步电机的A相绕组L_a的另一端与A相双向导通二极管D_a的一端相连，四相永磁同步电机的C相绕组L_c的另一端与C相双向导通二极管D_c的一端相连，A相双向导通二极管D_a的另一端和C相双向导通二极管D_c的另一端都与第一故障隔离双向导通二极管D_com1的一端相连，第一故障隔离双向导通二极管D_com1的另一端与第一桥臂的输出端相连；四相永磁同步电机的B相绕组L_b的另一端与B相双向导通二极管D_b的一端相连，四相永磁同步电机的D相绕组L_d的另一端与D相双向导通二极管D_d的一端相连，B相双向导通二极管D_b的另一端和D相双向导通二极管D_d的另一端都与第二故障隔离双向导通二极管D_com2的一端相连，第二故障隔离双向导通二极管D_com2的另一端与第二桥臂的输出端相连。