[发明专利]电机驱动设备和方法

权利要求书

1.一种电机驱动设备，该电机驱动设备包括：

逆变器，该逆变器包括用于连续激活电机的N相的主驱动器和用于激活备用相的备用驱动器，该备用相用于取代所激活的N相中的故障相；

检测单元，该检测单元用于检测从所述逆变器输入至所述电机的所述N相的各自的输出信号；

切换单元，该切换单元用于执行切换以便将所述备用驱动器的所述备用相连接至存在的N相的所述故障相；以及

控制单元，该控制单元用于驱动所述逆变器以从所述N相的所检测到的各自的输出信号确定所述主驱动器的相中是否发生故障，以及当所述相中发生故障时控制所述切换单元以便将所述故障相连接至所述备用相。

2.根据权利要求1所述的电机驱动设备，其中所述逆变器还包括用于供电至所述主驱动器和所述备用驱动器的供电单元。

3.根据权利要求1所述的电机驱动设备，其中所述电机是开关磁阻电机（SRM）。

4.根据权利要求3所述的电机驱动设备，其中所述逆变器的所述主驱动器包括：

N个线圈，所述N个线圈对应于所述电机中设计的所述N相并且具有上部端子和下部端子，电流从所述上部端子输入和从所述下部端子输出；

N对切换装置，所述N对切换装置包括分别与所述N个线圈的所述上部端子和所述下部端子串联连接的上部切换装置和下部切换装置；以及

N对二极管，所述N对二极管包括上部二极管和下部二极管，所述上部二极管中的每个上部二极管与所述上部切换装置并联连接，所述下部二极管中的每个下部二极管与所述下部切换装置并联连接，以便当所述N对切换装置中的任何一对切换装置断开时对应线圈的绕组电流是流通的。

5.根据权利要求4所述的电机驱动设备，其中所述逆变器的备用驱动器包括：

上部备用端子和下部备用端子，对应于所述主驱动器的所述相的对应线圈，所述主驱动器的所述相对应于所述电机中设计的所述N相中的所述故障相；

至少一对备用切换装置，包括上部备用切换装置和下部备用切换装置，所述上部备用切换装置和下部备用切换装置各自与所述上部备用端子和所述下部备用端子串联连接；以及

至少一对备用二极管，包括与所述上部备用切换装置并联连接的上部备用二极管和与所述下部备用切换装置并联连接的下部备用二极管，以便当所述至少一对备用切换装置中的的任何一对备用切换装置断开时所述对应线圈的所述绕组电流是流通的。

6.根据权利要求5所述的电机驱动设备，其中所述切换单元包括：

N个上部开关，该N个上部开关中的每个上部开关具有连接至所述上部备用端子的一端和连接至所述N个线圈的各自的上部端子的另一端以执行切换，以便根据从所述控制单元输入的切换控制信号将所述上部备用端子连接至所述N个线圈的所述上部端子中的任何一个上部端子；以及

N个下部开关，该N个下部开关中的每个下部开关具有连接至所述下部备用端子的一端和连接至所述N个线圈的各自的下部端子的另一端以执行切换，以便根据所述切换控制信号将所述下部备用端子连接至所述N个线圈的所述下部端子中的任何一个下部端子。

7.根据权利要求6所述的电机驱动设备，其中所述控制单元控制对应的上部开关以便将所述备用驱动器的所述上部备用端子连接至所述主驱动器的对应线圈的上部端子，并同时控制对应的下部开关以便将所述备用驱动器的所述下部备用端子连接至所述主驱动器的对应线圈的下部端子，以将对应于所述N相中的所述故障相的所述主驱动器的对应线圈连接至所述备用驱动器。

8.根据权利要求1所述的电机驱动设备，其中所述电机是永磁同步电机（PMSM）。

9.根据权利要求8所述的电机驱动设备，其中所述逆变器的所述主驱动器包括：

对应于所述电机中设计的所述N相的N个线圈，所述N个线圈具有公共端子和一个连接点，在所述连接点处所述N个线圈的每个线圈相互连接，电流从所述公共端子输入并从所述公共端子输出，并且所述N个线圈安装在所述连接点与各自的公共端子之间；以及

包括上部切换装置和下部切换装置的N对切换装置，所述上部切换装置和所述下部切换装置与所述N个线圈的所述公共端子的上端和下端串联连接。