[发明专利]一种双电机驱动装置

说明书

本发明公开了一种双电机驱动装置，包括：四桥臂逆变电路、第一电机、第二电机、逆变电路控制模块；其中，四桥臂逆变电路的输入端连接直流母线，接入外部直流电；其中，四个桥臂的上桥和下桥分别由开关管构成，四个桥臂的上桥和下桥之间的桥臂开关中点分别连接第一电机的第一绕组、第二绕组及第二电机的第一绕组、第二绕组；第一电机的第三绕组连接第二电机的第三绕组；逆变电路控制模块，用于控制四个桥臂中的开关管开通或关断，驱动第一电机及/或第二电机并调节其工作状态。

技术领域

本发明属于电力电子领域，尤指一种双电机驱动装置。

背景技术

现今的电力电子领域中，越来越多的设备应用两台甚至多台电机，诸如工业机器手，多轴系统，汽车(包括新能源汽车)，家用电器如空调冰箱等。

传统的电机驱动器一般为一台变频器(一般包含3桥臂6个电子开关管)驱动一台电机，两台电机需用两台变频器驱动，该方法使用多个电子开关使得系统的成本较高、体积大、重量重，而且可靠性下降。

如图1所示，该拓补结构为两台变频器(inverter)分别独立驱动并控制两台电机(motor)，由于两台变频器互相独立，因此对两台电机的驱动也完全独立，可以使得两台电机在不同工况，不同负载，不同输出扭矩及不同转速的情况下运行。但是这种方法使得驱动系统体积大，重量重，成本高。

图2是现有的一种经过改进的驱动系统拓扑结构，如图2所示，通过一个变频电路可以同时驱动两台电机(PMSM)，两台电机中三相绕组的其中一相互相连接，流过完全相同的电流。电机1的另外两相绕组分别接在变频电路的两个桥臂的中点，可以分别控制其电流，电机2的一相绕组接于变频电路的第三桥臂，可控制其电流，而另外一相绕组接于电容中点，由电容充放电提供电流。这种驱动系统使用了两个电容的中点，存在母线电容中点电位不平衡以及直流母线电压利用率不高等问题。

图3是现有的另一种经过改进的驱动系统拓扑结构，如图3所示，也是通过一个变频电路驱动两台电机，两台电机中三相绕组的其中一相互相连接同时接于电容中点，由电容充放电提供电流，电机一及电机二的另外两相绕组分别各自接于变频器的四个桥臂的中点，由其控制各相绕组电流。这种驱动系统与图2方案存在的问题类似，也存在母线电容中点电位不平衡以及直流母线电压利用率不高等问题。

发明内容

为解决现有驱动系统存在的的体积大，重量重，成本高，以及母线电容中点电位不平衡以及直流母线电压利用率不高等问题，本发明使用数量较少的电子开关管，降低了系统的成本，减小了体积及重量，同时也一定程度上提高了系统的可靠性。

本发明公开了一种双电机驱动装置，包括：四桥臂逆变电路、第一电机、第二电机、逆变电路控制模块；其中，所述四桥臂逆变电路的输入端连接直流母线，接入外部直流电；其中，四个桥臂的上桥和下桥分别由开关管构成，四个桥臂的上桥和下桥之间的桥臂开关中点分别连接第一电机的第一绕组、第二绕组及第二电机的第一绕组、第二绕组；所述第一电机的第三绕组连接所述第二电机的第三绕组；所述逆变电路控制模块，用于控制所述四个桥臂中的开关管开通或关断，驱动第一电机及/或第二电机并调节其工作状态。

本发明的双电机驱动装置，降低构造成本，减小了系统的体积与重量，一定程度上提高了系统可靠性，并且避免了现有技术中存在的母线电容中点电位不平衡以及直流母线电压利用率不高等问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：

图1、图2、图3为现有技术中利用变频器驱动控制双电机的结构示意图。

图4为本发明一实施例的双电机驱动装置结构示意图。

图5为本发明一实施例中两台电机电流的分布示意图。

图6为本发明一实施例的控制流程示意图。