[发明专利]一种低成本开关磁阻电机绕组电流检测系统及其方法

摘要

本发明公开了一种低成本开关磁阻电机绕组电流检测系统及其方法，包括开关磁阻电机、改进型不对称半桥变换器、转子位置检测装置、电流传感器以及控制器；本发明对相邻两相定子绕组电流由于导通范围设定不同而引起的不同工作模式进行分析，讨论了两相定子绕组电流存在重叠区间以及不存在重叠区间的情况，并提出一种改进型不对称半桥变换器拓扑，在减少电子器件的同时，只通过一个电流传感器就可以重构出各相定子绕组电流而没有任何电压损失。该发明不仅减少了电机系统的体积和成本，使得系统更加紧凑，而且对于电机性能的可靠性也有了极大的提高。

主权项

1.一种低成本开关磁阻电机绕组电流检测系统，包括一台开关磁阻电机、一个改进型不对称半桥变换器、一个位置检测器、一个电流传感器和一个控制器；其特征在于：所述的开关磁阻电机具有四相定子绕组La~Ld；所述的改进型不对称半桥变换器用于为开关磁阻电机的各相定子绕组提供励磁；所述的位置检测器用于检测开关磁阻电机的转子位置信号；所述的电流传感器用于检测变换器上的母线电流；所述的控制器根据转子位置信号计算电机转速，根据母线电流重构出开关磁阻电机各相定子绕组的绕组电流，然后基于电机转子位置、绕组电流和转速，为改进型不对称半桥变换器中的功率开关器件提供导通信号；所述的改进型不对称半桥变换器包括六个二极管D1~D6、八个开关管S1~S8和一个直流母线电容；其中，直流母线电容的一端与电流传感器的一端、开关管S1的一端、开关管S5的一端、二极管D1的阴极、二极管D3的阴极、二极管D4的阴极和二极管D6的阴极共连并接外部直流电压源的正极，电流传感器的另一端与开关管S3的一端、开关管S7的一端相连，开关管S1的另一端与开关管S3的另一端、定子绕组La的一端、定子绕组Lc的一端、二极管D2的阴极相连，定子绕组La的另一端与二极管D1的阳极、开关管S2的一端相连, 定子绕组Lc的另一端与二极管D3的阳极和开关管S4的一端相连,开关管S5的另一端与开关管S7的另一端、定子绕组Lb的一端、定子绕组Ld的一端、二极管D5的阴极相连，定子绕组Lb的另一端与二极管D4的阳极和开关管S6的一端相连, 定子绕组Ld的另一端与二极管D6的阳极和开关管S8的一端相连,直流母线电容的另一端与开关管S2的另一端、开关管S4的另一端、开关管S6的另一端、开关管S8的另一端、二极管D2的阳极和二极管D5的阳极共连并接外部直流电压源的负极，八个开关管S1~S8的控制极接收控制器提供的导通信号。