[发明专利]双三电平逆变器拓扑的开绕组电机桥臂故障的容错方法

权利要求书

1.一种双三电平逆变器拓扑的开绕组电机的桥臂故障容错方法，包括逆变器1和逆变器2，逆变器1中包括A1桥臂、B1桥臂、C1桥臂，逆变器2中包括A2桥臂、B2桥臂、C2桥臂；其特征在于：在逆变器1的A1桥臂、B1桥臂、C1桥臂与逆变器2中A2桥臂、B2桥臂、C2桥臂之间设有双向晶闸管TR1、双向晶闸管TR2、双向晶闸管TR3、双向晶闸管TR4、双向晶闸管TR5和双向晶闸管TR6，其中双向晶闸管TR1的主电极1与A1桥臂绕组侧连接、主电极2与B2桥臂绕组侧连接；双向晶闸管TR2的主电极1与B1桥臂绕组侧连接、主电极2与C2桥臂绕组侧连接；双向晶闸管TR3的主电极1与C1桥臂绕组侧连接、主电极2与A2桥臂绕组侧连接；双向晶闸管TR4的主电极1与A1桥臂绕组侧连接、主电极2与C2桥臂绕组侧连接；双向晶闸管TR5的主电极1与B1桥臂绕组侧连接、主电极2与A2桥臂绕组侧连接；双向晶闸管TR6的主电极1与C1桥臂绕组侧连接、主电极2与B2桥臂绕组侧连接；当逆变器1和逆变器2无故障发生时所有双向晶闸管均处于断开状态，当逆变器1和逆变器2出现故障时通过开启对应的双向晶闸管实现容错工作；

针对单桥臂故障、两桥臂故障分别有不同的容错步骤，其中单桥臂故障一共有6种情况，分别是：A1桥臂故障，B1桥臂故障，C1桥臂故障，A2桥臂故障，B2桥臂故障，C2桥臂故障；两桥臂故障一共有15种情况，分别是：A1桥臂和B1桥臂故障，A1桥臂和C1桥臂故障，A1桥臂和A2桥臂故障，A1桥臂和B2桥臂故障，A1和桥臂C2桥臂故障，B1桥臂和C1桥臂故障，B1桥臂和A2桥臂故障，B1桥臂和B2桥臂故障，B1桥臂和C2桥臂故障，C1桥臂和A2桥臂故障，C1桥臂和B2桥臂故障，C1桥臂和C2桥臂故障，A2桥臂和B2桥臂故障，A2桥臂和C2桥臂故障，B2桥臂和C2桥臂故障；

针对上述的6种单桥臂故障，通过调制策略选取A1桥臂和B2桥臂开关状态相同，B1桥臂和C2桥臂开关状态相同，C1桥臂和A2桥臂开关状态相同的特殊电压矢量，此时A1桥臂和B2桥臂互为冗余桥臂，B1桥臂和C2桥臂互为冗余桥臂，C1桥臂和A2桥臂互为冗余桥臂；当A1桥臂故障时，封锁A1桥臂开关管的脉冲，同时打开双向晶闸管TR1，由于A1桥臂和B2桥臂互为冗余桥臂，所以利用B2桥臂代替A1桥臂工作，其它故障以此类推；

针对以上15种两桥臂故障，共分为两种情况：

两桥臂故障第一种情况是：当A1桥臂和B1桥臂故障，A1桥臂和C1桥臂故障，A1桥臂和A2桥臂故障，A1桥臂和C2桥臂故障，B1桥臂和C1桥臂故障，B1桥臂和A2桥臂故障，B1桥臂和B2桥臂故障，C1桥臂和B2桥臂故障，C1桥臂和C2桥臂故障，A2桥臂和B2桥臂故障，A2桥臂和C2桥臂故障，B2桥臂和C2桥臂故障时，共12种两桥臂故障，利用正三角形接法实现两桥臂故障容错，从而等效为两个单桥臂故障；当A1桥臂和B1桥臂故障时，封锁A1桥臂和B1桥臂开关管的脉冲，同时打开双向晶闸管TR1和TR2；其它故障以此类推，从而实现两桥臂故障容错控制；

两桥臂故障第二种情况是：当A1桥臂和B2桥臂故障、或B1桥臂和C2桥臂故障、或C1桥臂和A2桥臂故障时，共3种两桥臂故障，具体为：通过调制算法选取A1桥臂和C2桥臂开关状态相同，B1桥臂和A2桥臂开关状态相同，C1桥臂和B2桥臂开关状态相同的特殊电压矢量；在特殊电压矢量状态下，A1桥臂和C2桥臂互为冗余桥臂，B1桥臂和A2桥臂互为冗余桥臂，C1桥臂和B2桥臂互为冗余桥臂；当A1桥臂和B2桥臂故障时，封锁A1桥臂和B2桥臂开关管的脉冲，同时打开双向晶闸管TR4和TR6；其它故障以此类推，实现两桥臂故障容错控制。

2.根据权利要求1所述的双三电平逆变器拓扑的开绕组电机桥臂故障的容错方法，其特征在于：单桥臂故障时，当A2桥臂故障时：通过双向晶闸管TR3将A2桥臂侧切换到C1桥臂侧,由于A2桥臂和C1桥臂互为冗余桥臂，所以开关状态相同，在切换到C1桥臂后，电机正常运行，故障前后功率保持一致；A1桥臂或B2桥臂故障时，通过双向晶闸管TR1实现容错控制，B1桥臂或C2桥臂故障时，通过双向晶闸管TR2实现容错控制，C1桥臂或A2桥臂故障时，通过双向晶闸管TR3实现容错控制，其它情况以此类推。