基于开关磁阻电机系统的功率变换器设计

基于开关磁阻电机系统的功率变换器设计

开关磁阻电机驱动系统（SRD）是由电力电子技术、控制技术及计算

机技术与传统磁阻电机相结合，发展起来的新型无级调速系统。功率变换器是

开关磁阻电机驱动系统的重要组成部分，在电机成本中占有很大比重，其性能

的好坏将直接影响到电机的工作效率和可靠性。功率变换器拓扑结构的不同主

要表现在电机绕组回馈能量方式的差异上。本文将以开关磁阻电机功率变换器

为研究对象。

1 开关磁阻电机功率变换电路

1.1 功率变换器简介

功率变换器调节不同的负载处于额定功率运行，同时也有不受电网波动

影响的作用。功率变换器是通过电力电子装置进行的，既有直流功率变换器，

也有交流功率变换器。其原理是在一个周期内调节导通时间或是在几个周期内

调节若干个连续导通或关断时间来改变电机输出功率。

功率电子器件在调速系统及各种功率变换电路中运用广泛，以开关方式

工作的电力电子器件是开关磁阻电机功率变换电路的基础及核心。目前，较常

用的功率开关器件主要有以下几种：晶闸管（SCR）、双极型功率晶体管（GTR）、可关断晶闸管（GTO）、功率场效应晶体管（Power MOSFET）、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）。本文中选择开关磁阻电机功率变换电路都是以IGBT 为主开关器件。

1.2 功率变换器的拓扑结构

功率变换器是开关磁阻电机驱动系统的重要组成部分，其拓扑结构具有

多种形式，区别主要在于回收绕组释放磁场能量的方法不同。

2 功率变换器的设计