SR功率变换器.ppt

特种电机及其控制 2 4SRM功率变换器 功率变换器是直流电源和SRM的接口 起着将电能分配到SRM绕组中的作用 同时接受控制器的控制 由于SRM遵循 最小磁阻原理 工作 因此只需要单极性供电的功率变换器 功率变换器应能迅速从电源接受电能 又能迅速向电源回馈能量 特种电机及其控制 对功率变换器主电路的要求 1 较少数量的主开关元件 2 可将全部电源电压加给电动机相绕组 3 主开关器件的电压额定值与电动机接近 4 具备迅速增加相绕组电流的能力 5 可通过主开关器件调制 有效地控制相电流 6 能将能量回馈给电源 特种电机及其控制 2 4 1主电路常见形式 1 双开关型 每相有两只主开关和两只续流二极管 当两只主开关VT1和VT2同时导通时 电源US向电机相绕组供电 当VT1和VT2同时关断时 将电机的磁场储能以电能形式迅速回馈电源 实现强迫换相 特种电机及其控制 双开关型电路特点 1 适用于任意相数SR电机2 相控独立性 独立3 相电压 电源电压4 器件数量多 特种电机及其控制 三相SR电机常采用双开关型主电路 双开关型主电路又称为不对称半桥型主电路 特种电机及其控制 双绕组型电路特点 主开关S1导通时 电源对主绕组A供电 当其关断时 靠磁耦合将主绕组A的电流转移到副绕组 通过二极管D1续流 向电源回馈电能 实现强迫换相 早期使用的双绕组结构 每相有主 副两个绕组 主 副绕组双线并绕 同名端反接 其匝数比为1 1 特种电机及其控制 2 双绕组型 缺点 1 由于主 副绕组之间不可能完全耦合 在S1关断的瞬间 因漏磁及漏感作用 其上会形成较高的尖峰电压 故S1需要有良好的吸收回路 2 由于采用主 副两个绕组 因而电机槽及铜线利用率低 铜耗增加 体积增大 优点 适用于任何相数的SRM 尤其适宜于低压直流电源供电场合 特种电机及其控制 3 电容分压型 电源分裂式 两个相串联的电容C1和C2将电源电压一分为二 构成中点电位 每相只有一个主开关S和一只续流二极管D 当S1导通时 上侧电容C1对A相绕组放电 电源对A相供电 经下侧电容C2构成回路 当S1关断时 A相电流经D1续流 向下侧电容C2充电 特种电机及其控制 电容分压型电路的特点 1 只适用于偶数相SR电机2 主开关数较少3 相控独立性 不独立4 电源利用率低 每相电压为电源电压的1 2 5 需限制中点电位漂移 特种电机及其控制 4 H桥型 该变换器比四相电容分压型功率变换器主电路少了两个串联的分压电容 换相相的磁能以电能形式一部分回馈电源 另一部分注入导通相绕组 引起中点电位的较大浮动 它要求每一瞬间必须上 下各有一相导通 工作制 AB BC CD DA 特种电机及其控制 H桥型电路的特点 1 只适用于4的倍数相SR电机2 主开关数较少3 相控独立性 不独立4 相绕组电压浮动5 本电路特有的优点 可以实现零压续流 提高系统的控制性能 H桥型电路为4相SR电机最常用的主电路形式 特种电机及其控制 相SR电机主电路工作方式 4相8 6极SR电机主电路 特种电机及其控制 方式1 单管斩波方式 需增加一个公共开关V0 PWM斩波由V0完成 V1 V4只负责换相 V0导通V0关断AB两相导通时工作情况 特种电机及其控制 方式2 四相斩波方式 V1 V4不仅担负换相任务 还要进行PWM斩波两导通相对应的开关V1 V2同时开通或关断 特种电机及其控制 方式3 两相斩波方式 主电路同方式2 V1和V3进行PWM斩波控制 工作情况较复杂 换相 V1关断 V2关断 特种电机及其控制 主电路设计实例 系统的主要技术指标 额定功率 30kW 额定转速 1500r min 转速范围 50 2000r min电源 三相交流380V 50Hz 双向运行 停车制动 起动转矩 1 5 190N m 过载能力 120 特种电机及其控制