开关磁阻电机2(n+1)公共上开关管功率拓扑加速续流控制策略

摘要

与传统的不对称半桥功率变换器拓扑相比,2(n+1)公共上开关管拓扑减少了1/4的功率器件,可有效地减小功率变换器体积,降低成本。同时2(n+1)公共上开关管拓扑也较大程度地保留了不对称半桥拓扑具有的相间独立、控制灵活等优点。但由于存在公共的上开关管,2(n+1)公共上开关管拓扑在续流阶段存在退磁速度慢、电流反常上升的问题,且在高速运行阶段该问题尤其明显。针对此问题,该文分析问题产生的原因,并且提出一种新的加速续流控制策略,加快续流速度,防止续流电流反常上升。该方法通过在公共上开关管驱动信号中叠加PWM信号,有效地提高了续流相绕组两端的等效电压,保证相电流在下一个周期开始励磁之前下降到零。文中通过Matlab/Simulink建立了一台四相8/6结构样机的数字仿真模型,并通过仿真分析证明加速续流策略的有效性。最后搭建实验平台,对提出的控制策略进行实验验证。实验结果表明,所提出的加速续流控制策略具备可行性及优越性。