先进制造技术

本发明适用于功率变换器技术领域，提供了一种开关磁阻电机功率变换器及控制方法，应用于开关磁阻电机系统。开关磁阻电机功率变换器包括：四个开关支路、两个电容、四个开关管以及电源。当开关磁阻电机系统工作在低速模式时，电源电压的一半分配在电机的绕组上，此时功率变换器可以输出正负二分之一电源电压两种电平；当开关磁阻电机工作在高速模式时，将电源全压分配在绕组上，此时开关磁阻功率变换器可以输出正负电源电压两种电平；此外，开关磁阻功率变换器还具有各相绕组的零压续流状态，此时输出电平为零。本发明提供的开关磁阻电机功率变换器具有实现五种电平的输出能力，可以提高开关磁阻电机系统的整体控制性能。

功率变换器通过调节导通时间来改变电机的输出功率，可保护负载不受电网波动的影响。开关磁阻电机功率变换器种类众多，在四相开关磁阻电动机中电容分压型开关磁阻电机功率变换器应用广泛。这种结构的主电路每一相只需一个开关管和一个续流二极管，各相的主开关管和续流二极管依次上下交替排布，直流电源被两个电容分压，得到的中点电位仅为直流电源的一半，通过电容和绕组不断地能量交换进行换相。

然而电容分压型开关磁阻电机功率变换器在高速运行时转矩脉动大，电源的利用率低，仅适用于电源电压较高的场合，系统的控制性能低。

本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本发明实施例提供了一种开关磁阻电机功率变换器及控制方法，应用在开关磁阻电机系统，当电机工作在低速模式时，电源电压的一半分配在电机绕组上，此时本实施例提供的开关磁阻功率变换器可以输出正负二分之一电源电压两种电平；当电机工作在高速模式时，将电源全压分配在电机绕组上，此时本实施例提供的开关磁阻功率变换器可以输出正负电源电压两种电平；此外，本实施例提供的开关磁阻功率变换器还增加了绕组的零压续流状态，零压续流状态下输出电压为零，从而实现五种电平的输出能力，提高系统的整体控制性能。