[发明专利]零序调磁型记忆电机用三相四桥臂型驱动调磁集成拓扑

说明书

本发明属于电机技术领域，公开零序调磁型记忆电机用三相四桥臂型驱动调磁集成拓扑，所述拓扑结构包括第一电压源逆变器、单相桥臂以及零序调磁型记忆电机三相电机绕组；所述拓扑连接方式为：输入电源直接接到第一电压源逆变器与单相桥臂的直流母线上，三相电机绕组打开的三个端口与第一电压源逆变器相连，零序调磁型记忆电机三相电机绕组闭合端形成的中性点与单相桥臂相连。本发明所述零序调磁型记忆电机是通过零序电流的幅值和方向改变低矫顽力永磁体的磁化状态。本发明通过将电机中性点与单相桥臂连接以提供零序通路，通过控制单相桥臂的开关情况控制零序电流的幅值和方向。本发明与传统直流调磁型记忆电机的调磁方法相比省去了直流电源。

技术领域

本发明属于电机技术领域，具体涉及零序调磁型记忆电机用三相四桥臂型驱动调磁集成拓扑。

背景技术

永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Machine，PMSM)以其高效率、高功率密度和动态响应快的优点得以快速发展，在航空航天、电动汽车、家用电器等领域获得了广泛应用。然而传统永磁同步电机由于永磁材料(如钕铁硼)的高矫顽力特性，电机内的气隙磁场基本保持恒定，为其在高速区的弱磁调速带来了挑战。在弱磁调速的过程中，不仅会出现额外的励磁损耗，还会降低高速区的运行效率，同时还会带来发热的问题，影响电机的参数。故以实现永磁电机气隙磁场的有效调节为目标的可调磁通永磁电机一直是电机研究领域的热点和难点。可变磁通记忆电机(Variable Flux Magnet Memory Motor,VFMM)使用了低矫顽力永磁体，这类永磁体可以通过调磁电流脉冲改变其磁化状态，并且在调磁脉冲消失后保持在该磁化水平，从而真正意义上实现了可变磁通。

根据其产生调磁磁动势(Magnetic Motive Force，MMF)的方式，可分为交流调磁型VFMM和直流调磁型VFMM。交流调磁型VFMM一般采用在d轴上施加调磁电流脉冲进行调磁，但由于实际运行中d轴电流可能并不为0，可能导致出现意外退磁的情况。直流调磁型VFMM通常单独放置一套调磁绕组来调节低矫顽力永磁体的磁化状态，其优点在于电枢绕组和调磁绕组彼此独立，便于在线调磁控制，但同时会使得电机结构往往较为复杂。同时需要额外的直流电源对调磁绕组进行供电，由于直流电源仅在调磁时进行工作，故此种方法有着成本较高直流电源利用率很低的问题。

传统的永磁同步电机的三相绕组呈Y型连接，在三相对称的情况下无零序通路，也就减少了电机中的谐波影响，但零序调磁型记忆电机需要零序通路，同时还需要对零序电流进行控制，从而将零序电流作为调磁电流来改变电机的磁化状态。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供零序调磁型记忆电机用三相四桥臂型驱动调磁集成拓扑，解决了现有技术中零序调磁型记忆电机需要零序通路，同时还需要对零序电流进行控制。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

零序调磁型记忆电机用三相四桥臂型驱动调磁集成拓扑，所述拓扑结构包括第一电压源逆变器、单相桥臂以及零序调磁型记忆电机三相电机绕组；

所述拓扑连接方式为：输入电源直接接到第一电压源逆变器与单相桥臂的直流母线上，三相电机绕组打开的三个端口与第一电压源逆变器相连，零序调磁型记忆电机三相电机绕组闭合端形成的中性点与单相桥臂相连。

进一步地，所述零序调磁型记忆电机三相电机绕组打开端分别与所述第一电压源逆变器内的三相桥臂相连，所述零序调磁型记忆电机三相电机绕组闭合端形成的中性点与所述单相桥臂相连，形成三相四桥臂拓扑结构。