[实用新型]一种高电压大功率的开关磁阻电动机装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种开关磁阻电动机装置，特别涉及一种多功率单元输出的直接串联的高电压大功率的开关磁阻电动机装置。

背景技术

近年来开关磁阻电动机装置已越来越广泛的得到应用，所需功率越来越大。该系统由电动机和控制器两大部分组成，而电动机的结构形式很多，常用的形式为4相8/6极，3相12/8极等。

略去上电限流电路后，现用4相开关磁阻电动机的主电路如图1所示。三相电网输入，经桥式整流和电容滤波后得到一个直流功率电源；4个由功率开关和续流二极管串成的桥臂，组成半桥式功率逆变电路，给具有公共连接点M的电动机绕组通电。

功率开关有一端接电源正端的桥臂为正桥臂，功率开关有一端接电源负端的桥臂为负桥臂。2个正桥臂的功率开关轮流导通，一个周期内导通π电角度。2个负桥臂的功率开关也如此，但正桥臂与负桥臂间导通相差π/2电角度，因此任何时候都有两相绕组通电。

现在用得最多的是图2示3相开关磁阻电动机，电动机的三相绕组是互相绝缘的，独立地通过自己的半桥电路得电。每个半桥皆由一个正桥臂和负桥臂构成，整个功率逆变电路共有6个桥臂。

在3相开关磁阻电动机中，三个相绕组的导通角相位相差2π/3电角度。导通时两相间有一定的重叠角，亦即有时是一个相绕组得电，有时候是两相同时得电。

图2示3相开关磁阻电动机的功率较大，另外3相开关磁阻电动机的定/转子极数一般为12/8极，低速性能比较好。

适当地提高三相电源电压以后，三相开关磁阻电动机的功率已达数佰千瓦。这是功率开关，二极管等常用元件的最大额定能力，如果采用更高电压的功率开关，则价格昂贵，也存在着可靠性问题。

开关磁阻电动机的每相绕组有若干线卷连成，像4相8/6极电动机有2个线卷，3相12/8极电动机有4个线卷。增大开关磁阻电动机装置功率的一种方案是把相绕组中的线卷拆开，各相线卷配套后，由多个相当于原来功率电路的功率单元来分套驱动。对于3相12/8极开关磁阻电动机而言，如果把相绕组的4个线卷拆开，配成4套三相，就可以用4个功率单元来驱动，开关磁阻电动机装置的功率增大4倍。

由于各功率单元都处于低电压状态，工作原理也无大变，上述多功率单元分套驱动方案简单可靠，容易实行。但电动机与控制器间连线或比例的增加，给用户带来不便，也容易出故障；另外电动机相绕组的线卷个数不多，开关磁阻电动机装置功率仅能增大有限的倍数。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种连线少，运行可靠，功率提高倍数大的高电压大功率的开关磁阻电动机装置。

本实用新型所述的高电压大功率的开关磁阻电动机装置，包括N相高电压大功率开关磁阻电动机，功率单元和移相变压器(T1)，相应于开关磁阻电动机的每相绕组，设置Z个功率单元输出，直接串联；所述开关磁阻电动机装置包含Z×N个功率单元，Z×N个功率单元的三相电源各由移相变压器的付边绕组供给。

本实用新型所述的高电压大功率的开关磁阻电动机装置，所述功率单元为普通型功率单元或回馈型功率单元。所述Z×N个功率单元的构成和参数一致，能互换。

本实用新型所述的高电压大功率的开关磁阻电动机装置，所述普通型功率单元主要由熔断器、三相桥式整流电路、滤波电容和单相半桥式逆变电路构成。在滤波电容上一般并联有限压放电电路，所述限压放电电路由功率开关和电阻串成，当电动机制动时，限压放电电路放出电能，如果电容上电压过压，限压放电电路接通功率开关放电。

功率单元的三相电源上串联有三个熔断器，起短路保护作用；又可以代替隔离开关，需要时开断。

本实用新型所述的高电压大功率的开关磁阻电动机装置，所述回馈型功率单元是在普通型功率单元的三相桥式整流电路的六个整流二极管上皆并联功率开关，控制能量的回馈。回馈型功率单元无需限压放电电路。

本实用新型所述的高电压大功率的开关磁阻电动机装置，所述单相半桥式逆变电路包含正负桥臂各一个，正、负桥臂都由功率开关和续流二极管串成，串联处是输出端。正桥臂，功率开关正端接于电源正极，与二极管的连接处为功率电源的正输出端；负桥臂，功率开关负端接于电源负极，与二极管连接处为功率单元的负输出端。功率单元具有正、负两个输出端，正输出端是正桥臂的输出端，负载出端是负桥臂的输出端。