[发明专利]开放式绕组变结构电机系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种开放式绕组变结构电机系统，属于电机领域。

背景技术

随着高功率密度磁铁和功率器件的发展，电机系统尤其是开放式绕组电机(永磁独立绕组电机)系统应用场合不断扩大，比如现在发展出来的全电汽车、全电坦克、全电舰船等，电机系统作为上述系统的关键动力机构和推进动力源，其工况需求往往比较复杂而且经常多变，比如经常会遇到高速、低速、轻载、超载、正常和故障等工况。

现有技术中，为了使得电机系统满足不同的驱动工况要求，通常采用多台电机通过力或者速度综合器进行耦合，比如高速电机+低速电机通过离合器，根据不同的工况需求，切换相应的电机进行工作。该结构虽然能够提高不同的工况需求，但是由于两台电机不是同时工作，而且离合器为了满足多种工况，其体积和重量都非常大，从而造成系统功率密度非常低，而且由于离合器的存在，使得系统效率较低，另外也会产生较大的机械震动和噪声。

电机系统作为机电能量转换系统的核心关键子系统，其性能和可靠性决定并影响着机电能量转换系统的性能和任务完成能力。如何从根本上解决上述矛盾，让电机系统既能够满足多工况需求又能够具有较高的可靠性，是本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种充分利用可变结构驱动器和高功率密度的多相开放式绕组电机的结构可变、高功率密度、高可靠性优点的变结构电机系统。

本发明目的通过如下技术方案予以实现：

提供一种开放式绕组变结构电机系统，包括主控制器(10)、可变结构驱动器(20)、电流采集模块和开放式绕组电机(30)；

所述电流采集模块采集开放式绕组电机(30)每个绕组输出的电流并传输给主控制器(10)；

开放式绕组电机(30)具有3×N+3个绕组，其中N≥1，分为N+1组绕组，每组包括第一绕组((N+1)W1)、第二绕组((N+1)W2)和第三绕组((N+1)W3)；

所述可变结构驱动器(20)包括功率管驱动器(22)、开关驱动器(23)、功率管组(24)和电源开关组(25)；

电源开关组(25)包括电源组(60)和4×N+4个功率开关(51)；电源组(60)包括直流功率电源(61)，直流功率电源(61)具有正输出端子(i_Vs)和负输出端子(i_PGND)，分别与所述功率电源接线端子(52)相连；4×N+4个功率开关(51)包括N+1组第一开关管(T(N+1)1)、第二开关管(T(N+1)2)、第三开关管(T(N+1)3)和第四开关管(T(N+1)4)；