[实用新型]电梯拽引用开关磁阻电动机功率变换器的绕组开关电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电梯拽引用开关磁阻电动机功率变换器的绕组开关电路。

背景技术

现有的最常用的两种四相绕组开关磁阻电动机功率变换器主电路结构形式，要么开关管关断时承受电压较大而电枢绕组电压较小，不能用足电源容量，电动转矩有效性也较低，如图1所示的双极性电源型功率变换器主电路。每相只用一只主开关是其主要优点，但主开关和续流二极管的电压定额为U_S+ΔU(ΔU系因换相引起的任一瞬变电压)，而加给绕组的电压仅为U_S/2，未能用足开关器件的额定电压和电源的容量。另外，这种结构的功率变换器主电路，当电机单相运行时，因瞬时只有一只开关管导通，C₁、C₂交替出现较大的波动。采用双相运行方式可以解决这一问题（前提是电路上、下两部分同时有一相绕组导通），但在双相运行时，电动转矩的有效性将降低，电流在相绕组中的电阻损耗却将增加；而且，两相同时通电，电机磁路饱和加剧，进一步降低了电流产生电动转矩的有效性。

要么所需开关管数量较多，经济性差，如图2所示的不对称半桥型主电路。它的特点是：（1）、各主开关管的电压定额为U_S，与电机绕组的电压定额近似相等，所以这种线路用足了主开关管的额定电压，有效的全部电源电压可用来控制相绕组电流。（2）、由于每相绕组接至各自的不对称半桥，在电路上，相与相之间的电流控制是完全独立的。（3）、可给相绕组提供3种电压回路，即上、下主开关同时导通时的正电压回路，一只主开关保持导通另一只主开关关断时的零电压回路，上、下主开关均关断时的负电压回路。这样，低速斩波控制方式时可采用能量非回馈式斩波方式，即在斩波续流期间，相电流在“零电压回路”中的续流，避免了电机与电源间的无功能量交换，这对增加转矩、提高功率变换器容量的利用率、减少斩波次数、仰制电源电压波动、降低转矩脉动都是有利的。（4）、每相需2只主开关，未能充分体现单极性的开关磁阻电动机功率变换器较其他交流调速系统变流器固有的优势。通过以上分析可看出，从性能上看，不对称半桥型较双极性电源型有很大优势，其唯一不足是所用开关器件数量多，尤其是对非小型的SR电动机，明显增加了功率变换器的成本，经济性差。

实用新型内容

为克服现有技术的上述缺点，本实用新型提供了一种结构简单，所需的开关管数量少，加电时任一导通的绕组均可接受到全电压的电梯拽引用开关磁阻电动机功率变换器的绕组开关电路。

电梯拽引用开关磁阻电动机功率变换器的绕组开关电路，包括外部输入的直流电源和并联连接的两个绕组单元，直流电源加载于两个绕组单元上；绕组单元包括串联连接的第一绕组和第二绕组；每个绕组单元中有且仅有一个绕组通电；

第一绕组的与第二绕组相连的一端连接第二开关管和第二二极管的负端，第二开关管的另一端连接电源的正输出端，第二二极管的正端连接电源的负输出端；第一绕组的另一端连接第一二极管的正端和第一开关管，第一二极管的负端连接电源的正输出端，第一开关管的另一端连接电源的负输出端；第二绕组的另一端连接第三二极管的正端和第三开关管，第三二极管的负端连接电源的正输出端，第三开关管的另一端连接电源的负输出端。绕组断电后，由于绕组为电感性负载，绕组电流无法立即降为零度，利用二极管的单向导通性将部分电能反馈回电源。

进一步，两个绕组单元的绕组以组合形式按照乘法原理形成四段循环两两导通的运行顺序。具体来说是：第一绕组单元第一绕组导通且第二绕组单元第一绕组导通—>第二绕组单元第一绕组导通且第一绕组单元第二绕组导通—>第一绕组单元第二绕组导通且第二绕组单元第二绕组导通—>第二绕组单元第二绕组导通且第一绕组单元第一绕组导通。

本实用新型的技术构思是：使绕组两两串联均布于两组开关电路中，每个绕组单元具有三只开关管，每个绕组单元的第二开关管共用，节省了开关管的数量，加电后人以导通的绕组均可接受到全电压，效率高。

本实用新型具有结构简单，所需的开关管数量少，加电时任一导通的绕组均可接受到全电压的优点。

附图说明

图1为现有常用的双极性电源型四相开关磁阻电动机功率变换器主电路。

图2为现有常用的不对称半桥型四相开关磁阻电动机功率变换器主电路。

图3为本实用新型的电路图。

具体实施方式

参照图3，进一步说明本实用新型：