[发明专利]永磁同步电机容错型牵引模块及其控制方法

权利要求书

1.一种永磁电机容错牵引模块，其特征在于：所述该模块包含第一台三相逆变器、第二台三相逆变器、第一台三相永磁同步电机、第二台三相永磁同步电机和一个容错桥；第一台三相逆变器、第二台三相逆变器分别通过容错桥连接第一台三相永磁同步电机、第二台三相永磁同步电机，所述容错桥由双向开关k1-k12组成，双向开关k1-k3连接第一台三相逆变器的三相对称电流输出端与第一台三相永磁同步电机的三相同步电流输入端，双向开关k4-k6连接第二台三相逆变器的三相对称电流输出端与第二台三相永磁同步电机的三相同步电流输入端，双向开关k7、k8、k9、k10、k11、k12分别与双向开关k1、k2、k3、k6、k5、k4连接，k7、k8、k9相连，k10、k11、k12相连，k7、k8、k9的公共点和k10、k11、k12的公共点相连。

2.根据权利要求1所述的永磁电机容错牵引模块，其特征在于：所述双向开关为双向晶闸管。

3.一种根据权利要求1所述的容错牵引模块的控制方法，其特征在于：包括如下步骤：

1）永磁电机容错牵引模块运行于正常模式，容错桥中双向开关k1-k6闭合，k7-k12关断，永磁电机容错牵引模块相当于两套独立的三相永磁牵引系统；

2）检测永磁电机容错牵引模块中是否有一相桥臂发生故障，如果检测到桥臂发生故障，则进入步骤3，否则，在本步骤循环；

3）当第一台三相逆变器发生故障时，容错桥中双向开关k1-k3闭合，k4-k12关断；当第二台三相逆变器发生故障时，容错桥中双向开关k4-k6闭合，k1-k3及k7-k12关断，永磁电机容错牵引模块相当于一套独立的三相永磁牵引系统；

4）检测永磁电机容错牵引模块的转速有没有被动减小到最高转速的一半以下，如果是，则进入步骤5，否则在本步骤循环；

5）按照不相邻原则通过容错桥将故障逆变器和正常逆变器变换成五相逆变器，用其来控制两台永磁同步电机，具体如下：

其中，k₁-k₁₂分别代表12个双向开关，0代表关断，1代表闭合；n_FL是故障桥臂的编号，n_FL=1-3为第一台三相逆变器的三相桥臂，n_FL=4-6表示第二台三相逆变器的三相桥臂，Δθ是两台永磁同步电机的初始位置电角度差值。