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公开(公告)号：CN111637164A
公开(公告)日：2020-09-08
申请号：CN202010435591.0
申请日：2020-05-21
Applicant: 华中科技大学
IPC: F16C32/04
Abstract: 本发明公开了一种应用于磁悬浮轴承的串联绕组控制装置及方法，属于磁悬浮轴承控制领域，包括5个单向导通器件、5个可控开关、4个绕组和电源。改变各个可控开关在一个开关周期内的导通时间控制通过各绕组的电流，通过将4个绕组分为两组，控制绕组中共模电流与差模电流的方式，实现对磁悬浮轴承中控制两个自由度的4个绕组电流的控制。本发明4个绕组串联，对于单个八极径向磁轴承的4个绕组只需要5个桥臂进行控制，对普通的桥式电路中单个线圈需要两个桥臂控制的方式，有效提高了器件的利用率。同时本发明提供的控制器在对两个绕组之间的差模电流进行控制时，可实现较高的电压利用率。
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公开(公告)号：CN109039207B
公开(公告)日：2020-05-19
申请号：CN201810813828.7
申请日：2018-07-23
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种N相N+1桥臂逆变器，包括：N+1个桥臂，每个桥臂包括：上桥臂功率开关器件和下桥臂功率开关器件，每个桥臂中的上桥臂功率开关器件的上节点连接直流母线电压，下桥臂功率开关器件的下节点连接电源地，上桥臂功率开关器件的下节点与下桥臂功率开关器件的上节点连接，作为桥臂的输出节点；其中N为电机的总相数，N为奇数，且N大于等于3。本发明可以减少逆变拓扑中的功率器件数量，减少逆变器系统容量，降低驱动系统成本，提高功率密度，提高直流电压利用率，提高拓扑容错能力，并实现定子电流全部自由度的控制。
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公开(公告)号：CN110707989A
公开(公告)日：2020-01-17
申请号：CN201910866276.0
申请日：2019-09-12
Applicant: 华中科技大学
IPC: H02P27/12 , H02P29/50 , H02M7/5387 , H02M7/5395
Abstract: 本发明公开了一种三相半桥-串联绕组拓扑结构切换的逆变器及其切换方法，逆变器包括第一桥臂、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，驱动四个双向晶闸管的导通状态，可以切换逆变器的三种模式，分别对应三相半桥拓扑结构、暂态结构和串联绕组拓扑结构。本发明在模式切换时利用了两相电流的过零点进行模式切换，使切换过程短暂迅速，在切换过程中不对电机的转速转矩造成影响，从而避免了对用户的影响，同时保证逆变器低速时的转矩输出能力和高速时的转速输出能力，实现电机工作区间的最大化。
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公开(公告)号：CN108258976B
公开(公告)日：2019-07-05
申请号：CN201810051626.3
申请日：2018-01-19
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开一种开绕组电机驱动器拓扑及其调制方法，包括：每个桥臂包含一个上桥臂功率开关器件和一个下桥臂功率开关器件，每个桥臂的上桥臂功率开关器件的上节点连接直流母线电压，下桥臂功率开关器件的下节点连接电源地，上桥臂功率开关器件的下节点与下桥臂功率开关器件的上节点连接，作为桥臂的输出节点；第一桥臂的输出节点连接开绕组电机A相定子绕组的左节点，第二桥臂的输出节点连接开绕组电机A相定子绕组的右节点和B相定子绕组的左节点，第三桥臂的输出节点连接开绕组电机B相定子绕组的右节点和C相定子绕组的左节点，第四桥臂的输出节点连接开绕组电机C相定子绕组的右节点。本发明提高了驱动器的功率密度，保证电机的工作性能。
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公开(公告)号：CN106655972B
公开(公告)日：2019-06-18
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
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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109039207A
公开(公告)日：2018-12-18
申请号：CN201810813828.7
申请日：2018-07-23
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种N相N+1桥臂逆变器，包括：N+1个桥臂，每个桥臂包括：上桥臂功率开关器件和下桥臂功率开关器件，每个桥臂中的上桥臂功率开关器件的上节点连接直流母线电压，下桥臂功率开关器件的下节点连接电源地，上桥臂功率开关器件的下节点与下桥臂功率开关器件的上节点连接，作为桥臂的输出节点；其中N为电机的总相数，N为奇数，且N大于等于3。本发明可以减少逆变拓扑中的功率器件数量，减少逆变器系统容量，降低驱动系统成本，提高功率密度，提高直流电压利用率，提高拓扑容错能力，并实现定子电流全部自由度的控制。
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公开(公告)号：CN108258976A
公开(公告)日：2018-07-06
申请号：CN201810051626.3
申请日：2018-01-19
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开一种开绕组电机驱动器拓扑及其调制方法，包括：每个桥臂包含一个上桥臂功率开关器件和一个下桥臂功率开关器件，每个桥臂的上桥臂功率开关器件的上节点连接直流母线电压，下桥臂功率开关器件的下节点连接电源地，上桥臂功率开关器件的下节点与下桥臂功率开关器件的上节点连接，作为桥臂的输出节点；第一桥臂的输出节点连接开绕组电机A相定子绕组的左节点，第二桥臂的输出节点连接开绕组电机A相定子绕组的右节点和B相定子绕组的左节点，第三桥臂的输出节点连接开绕组电机B相定子绕组的右节点和C相定子绕组的左节点，第四桥臂的输出节点连接开绕组电机C相定子绕组的右节点。本发明提高了驱动器的功率密度，保证电机的工作性能。
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公开(公告)号：CN118783855A
公开(公告)日：2024-10-15
申请号：CN202410847406.7
申请日：2024-06-27
Applicant: 华中科技大学
IPC: H02P25/18 , H02P29/024 , H02P29/032
Abstract: 本发明属于电机驱动相关技术领域，其公开了一种具备变支路拓扑功能的伺服驱动系统及其柔性切换方法与应用，伺服驱动系统包括A相绕组、B相绕组、C相绕组及四个功率开关桥臂L1～L4，A相绕组分别连接功率开关桥臂L1与功率开关桥臂L2，B相绕组分别连接功率开关桥臂L2与功率开关桥臂L3，C相绕组分别连接功率开关桥臂L3与功率开关桥臂L4；A相绕组包括多并联支路线圈，多并联支路线圈的首尾两个支路线圈的一端分别连接于功率开关桥臂L1与功率开关桥臂L2，相邻支路线圈之间通过双刀双掷开关相连接，B相绕组及C相绕组的支路线圈也通过双刀双掷开关相连接。本发明实现了调速范围和输出力矩范围的大幅提高。
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公开(公告)号：CN111637164B
公开(公告)日：2021-08-03
申请号：CN202010435591.0
申请日：2020-05-21
Applicant: 华中科技大学
IPC: F16C32/04
Abstract: 本发明公开了一种应用于磁悬浮轴承的串联绕组控制装置及方法，属于磁悬浮轴承控制领域，包括5个单向导通器件、5个可控开关、4个绕组和电源。改变各个可控开关在一个开关周期内的导通时间控制通过各绕组的电流，通过将4个绕组分为两组，控制绕组中共模电流与差模电流的方式，实现对磁悬浮轴承中控制两个自由度的4个绕组电流的控制。本发明4个绕组串联，对于单个八极径向磁轴承的4个绕组只需要5个桥臂进行控制，对普通的桥式电路中单个线圈需要两个桥臂控制的方式，有效提高了器件的利用率。同时本发明提供的控制器在对两个绕组之间的差模电流进行控制时，可实现较高的电压利用率。
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公开(公告)号：CN112727923A
公开(公告)日：2021-04-30
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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