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公开(公告)号：CN111786613A
公开(公告)日：2020-10-16
申请号：CN202010530895.5
申请日：2020-06-11
Applicant: 华中科技大学
IPC: H02P29/028
Abstract: 本发明公开了一种均衡调制波幅值的三相串绕组拓扑断路故障容错方法，当断路故障发生导致三相电流中任一相为零时，通过提取、抑制系统中出现的负序电流成分实现故障后电机的容错运行。将控制电机所需的正序及负序调制波成分叠加后，以幅值相等为约束进行重新分配，最终得到各个桥臂在断路故障发生后的新指令值。本发明首次提出了能够使三相串绕组拓扑在桥臂或绕组断路故障发生后仍然保证电机正常工作，并有效改善调制波叠加后幅值不均衡的容错控制方法；同时还对本方法在三相电机上进行了仿真验证，电机容错及调制波均衡控制效果显著。
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公开(公告)号：CN111313802A
公开(公告)日：2020-06-19
申请号：CN202010192417.8
申请日：2020-03-18
Applicant: 华中科技大学
IPC: H02P29/028 , H02P27/06 , H02P25/02 , H02M1/32
Abstract: 本发明公开了一种带悬浮电容的五相开绕组拓扑短路故障的容错方法，当故障相中由开关器件组成的桥臂出现短路故障时，保持故障相的对侧桥臂与故障相的桥臂输出相同电位，各正常相的电源侧逆变器和电容侧逆变器的输出电压切换为故障前相对故障相的线电压；在静止坐标系下向各正常相的电源侧逆变器和电容侧逆变器的输出电压中注入相应的补偿电压，实现带悬浮电容的五相开绕组拓扑的短路容错控制。该方法能够有效抑制短路容错下存在的能量脉冲，保持悬浮电容电压在故障发生后的持续稳定。同时保证各相电流不发生畸变，减少绕组损耗并改善电机工况。
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公开(公告)号：CN107294464A
公开(公告)日：2017-10-24
申请号：CN201710490793.3
申请日：2017-06-26
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种电机驱动装置及定子直流励磁电机系统，该装置包括多个相桥臂和1个中性点桥臂，一个相桥臂、中性点桥臂以及被驱动电机的一相绕组构成电流回路，通过控制相桥臂的导通方向和导通时间控制靠近相桥臂的绕组端电压和电压持续时间，通过控制中性点桥臂的导通方向和导通时间控制靠近中性点桥臂端的绕组端电压和电压持续时间，从而实现控制绕组两端电压大小和电压时间，实现控制绕组两端电流大小和电流方向。由中性点桥臂作为公共桥臂，减少了N-1个桥臂，进而减少了4N-4个开关元件数量，大大缩减了驱动器的成本，提高了功率密度。
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公开(公告)号：CN106655972A
公开(公告)日：2017-05-10
申请号：CN201611218212.2
申请日：2016-12-26
Applicant: 华中科技大学
IPC: H02P27/08 , H02P21/22 , H02M7/5387
CPC classification number: H02P27/08 , H02M7/5387 , H02M2001/0067
Abstract: 本发明公开了一种变流器系统，其包括供电电源、定子直流励磁电机和控制器，所述控制器包括变流器模块，所述变流器模块包括：N组容量不对称的单相全桥逆变电路组成的变流器拓扑,用于控制所述直流励磁电机的电流，所述容量不对称的单相全桥逆变电路拓扑包括两片大容量的开关器件，两片大容量的二极管器件，两片小容量的开关器件，两片小容量的二极管器件；以及由N片驱动芯片及其外围元器件组成的N相驱动电路，用于驱动所述变流器拓扑，从而实现对所述直流励磁电机电流的控制。本发明还公开了一种具有该变流器系统的定子直流励磁电机。本发明的变流器系统实现最优转矩密度，增大变流器的功率密度，并降低电机控制系统的成本。
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公开(公告)号：CN116054683A
公开(公告)日：2023-05-02
申请号：CN202310176907.2
申请日：2023-02-28
Applicant: 华中科技大学
IPC: H02P27/06 , H02M7/5387 , H02M1/088
Abstract: 本发明属于交流电机驱动领域，并具体公开了一种变拓扑电机驱动器及其柔性变拓扑切换控制方法，其包括功率开关桥臂L1、L2、L3、L4，以及单刀双掷切换开关K1、K2、K3；单刀双掷切换开关包括动端和不动端X、Y；A相绕组的左节点连接L1的输出节点，右节点连接K1的动端；B相绕组的左节点连接L2的输出节点和K1的不动端X，右节点连接K1的不动端Y和K2的动端；C相绕组的左节点连接L3的输出节点和K2的不动端X，右节点连接K2的不动端Y和K3的不动端X；K3的动端连接L4，不动端Y连接L1。本发明电路结构最大化利用了桥臂的容量，减少了开关数量，同时避免了因开关同时导通导致的桥臂短路。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112713841B
公开(公告)日：2023-02-14
申请号：CN202011533910.8
申请日：2020-12-22
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种单极性电机驱动器及其转矩损耗比控制方法，属于交流电机驱动控制领域，单极性电机驱动器包括：单极性流出桥臂、N‑1个复用桥臂、单极性流入桥臂和N相定子绕组，N为电机的总相数，N≥3；单极性流出桥臂、复用桥臂和单极性流入桥臂均由依次连接在直流母线电压节点与电源地之间的上桥臂开关和下桥臂开关组成，上桥臂开关和下桥臂开关的连接点为桥臂输出节点；N相定子绕组依次等间隔设置并首尾相连引出N+1个绕组节点，N+1个绕组节点与N+1个桥臂输出节点一一对应连接。在不增加功率器件数量和容量的同时，具备零轴直流电流注入能力和容错能力，并提高直流电压利用率和调速范围，有效降低电机驱动系统的成本、体积和功率损耗。
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公开(公告)号：CN112532144B
公开(公告)日：2021-12-17
申请号：CN202011329273.2
申请日：2020-11-24
Applicant: 华中科技大学
IPC: H02P23/00 , H02P29/024 , H02P29/028
Abstract: 本发明公开了一种多模态柔性切换的电机驱动器及拓扑切换控制方法，其包括第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂、第四桥臂以及第一双向晶闸管、第二双向晶闸管、第三双向晶闸管、第四双向晶闸管。通过控制切换电路中四个双向晶闸管的导通与关断，电机驱动器可以切换四种拓扑结构，分别对应三相半桥拓扑、三相四桥臂拓扑、单相反接的三相四桥臂拓扑和串联绕组拓扑。本发明的电机驱动器在不同的工况需求下，可以采用不同的拓扑结构，从而提升电机驱动器的控制自由度和容错能力，并实现电机工作区间的最大化。同时，所提出的柔性切换电路及其控制方法实现了四种拓扑的柔性切换，使电机驱动器切换拓扑的过程短暂迅速，不对电机的转速和转矩造成任何影响。
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公开(公告)号：CN112727923B
公开(公告)日：2021-12-03
申请号：CN202011605006.3
申请日：2020-12-30
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种磁轴承串联绕组控制器的开关断路故障容错系统及方法，包括2N个串联的绕组、2N+1个桥臂和1个直流电压源；各桥臂的上端均与直流电压源的正极连接，下端均与直流电压源的负极连接；本发明采用串联绕组拓扑作为磁悬浮轴承控制器的绕组拓扑，每个开关元件都有独立的分块，单个开关元件故障并不会影响其它元件，同时对单独放置的二极管也没有太大影响，故在该容错系统中，当单个开关元件故障时，仍可利用其它剩余开关元件来实现磁悬浮轴承系统的稳定控制，在正常工作模式和容错工作模式中平滑切换，保证转子不发生跌落；在发生开关器件断路故障时可以在容错工作模式下保证系统不停机运行，有效提高了磁悬浮轴承系统的故障冗余能力。
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公开(公告)号：CN111786613B
公开(公告)日：2021-08-20
申请号：CN202010530895.5
申请日：2020-06-11
Applicant: 华中科技大学
IPC: H02P29/028
Abstract: 本发明公开了一种均衡调制波幅值的三相串绕组拓扑断路故障容错方法，当断路故障发生导致三相电流中任一相为零时，通过提取、抑制系统中出现的负序电流成分实现故障后电机的容错运行。将控制电机所需的正序及负序调制波成分叠加后，以幅值相等为约束进行重新分配，最终得到各个桥臂在断路故障发生后的新指令值。本发明首次提出了能够使三相串绕组拓扑在桥臂或绕组断路故障发生后仍然保证电机正常工作，并有效改善调制波叠加后幅值不均衡的容错控制方法；同时还对本方法在三相电机上进行了仿真验证，电机容错及调制波均衡控制效果显著。
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公开(公告)号：CN111313802B
公开(公告)日：2021-06-11
申请号：CN202010192417.8
申请日：2020-03-18
Applicant: 华中科技大学
IPC: H02P25/22 , H02P29/028 , H02P27/06
Abstract: 本发明公开了一种带悬浮电容的五相开绕组拓扑短路故障的容错方法，当故障相中由开关器件组成的桥臂出现短路故障时，保持故障相的对侧桥臂与故障相的桥臂输出相同电位，各正常相的电源侧逆变器和电容侧逆变器的输出电压切换为故障前相对故障相的线电压；在静止坐标系下向各正常相的电源侧逆变器和电容侧逆变器的输出电压中注入相应的补偿电压，实现带悬浮电容的五相开绕组拓扑的短路容错控制。该方法能够有效抑制短路容错下存在的能量脉冲，保持悬浮电容电压在故障发生后的持续稳定。同时保证各相电流不发生畸变，减少绕组损耗并改善电机工况。
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