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《基于智能功率模块开关磁阻电机 功率电路的研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、ELECTRICDRIVE2009Vol.39No.1电气传动2009年第39卷第1期基于智能功率模块开关磁阻电机功率电路的研究孙鹤旭,张炜,董砚,郑易(河北工业大学电气与自动化学院,天津300130)摘要:为了改善开关磁阻电机功率电路的工作性能,降低功率电路的复杂程度,介绍了一种基于智能功率模块的新型开关磁阻电机功率电路。研究了飞兆(FAIRCHILD)公司生产的智能功率模块FCAS50SN60的工作原理并设计了其特有的驱动电路、自举电路和保护电路。相关实验在一台0.75kW的开关磁阻电机上实现,实验结果证明此电路是一种切实可行的开关磁阻电机功率电路
2、。关键词:开关磁阻电动机;智能功率模块;功率电路;自举充电中图分类号:TM352文献标识码:APowerCircuitofSRMResearchBasedonSPMSUNHe2xu,ZHANGWei,DONGYan,ZHENGYi(AutomationInstitute,HebeiUniversityofTechnology,Tianjin300130,China)Abstract:ToimprovetheperformanceofpowercircuitofSRMandreducethecomplexityofpowercircuit,anewpow
3、ercircuitofSRMbasedonSPMwasintroduced.ResearchedtheSPMofFairchild′sFCAS50SN60anditsworkingprinciple.DesignedexclusivedrivecircuitandbootstrapchargecircuitofSPM.Experimentwasachievedona0.75kWSRM.TheresultofexperimentprovesthatthecircuitbasedonSPMisfeasible.Keywords:switchedreluct
4、ancemotor(SRM);smartpowermodule(SPM);powercircuit;bootstrapchargecircuit机(SRM)、功率变换器、控制器以及检测装置等1引言组成的调速系统。传统8/6极开关磁阻电机大都开关磁阻电机(SRM)发展的几十年中,功率采用如图1所示的功率变换电路。由于传统的功变换电路的研究一直是热点和难点。合理设计功率变换器工作频率不高,硬件保护电路复杂从而率变换电路,是保证开关磁阻电机调速系统具有给设计工作带来了较高的难度。由各种分立原件较高的效率、可靠的工作稳定性和良好的性价比组成的电路集成度不高,体
5、积庞大,也是突出的缺的关键。在功率变换电路的设计中,力求尽量采点。所以本文以FAIRCHILD公司生产的智能用较少的开关器件,以减少系统制造成本,且要功率模块FCAS50SN60为核心设计开关磁阻电求具有良好的可控性和可保护性。本系统采用动机功率变换电路。FAIRCHILD公司生产的智能功率模块FCAS50SN60构成的功率变换电路是集成度高、性能好、控制灵活的一种方案。2功率电路概述开关磁阻电机调速(switchedreluctance图1常用的功率变换电路框图drive)系统简称SRD,是由双凸极开关磁阻电动Fig.1Frameofcommonpo
6、wercircuit基金项目:863先进制造技术重点项目(2006AA01030);河北省自然科学基金项目(E2007000084)作者简介:孙鹤旭(1956-),男,教授,Email:hxsun@hebut.edu.cn77电气传动2009年第39卷第1期孙鹤旭,等:基于智能功率模块开关磁阻电机功率电路的研究平触发,所以须经反相后输出SPM内部驱动电3功率电路设计路。其中每个光电开关管控制电源均采用独立的3.1功率电路基本结构+5V电源供电,且接0.1μF的去耦电容。控制飞兆(FAIRCHILD)公司生产的FCAS50SN60信号经过CPLD的处理生
7、成幅值相同,极性相反是专门为开关磁阻电机设计的一款智能功率模的两路PWM信号,这样可以更加有效地保证导块。新型智能功率模块将高压IC(HVIC)和低压通和关断。本系统PWM频率为5kHz,本文选IC(LVIC)、IGBT、快速恢复二极管和电热调节器取高速光耦SFH6156,其开关频率达250kHz,可集成在超紧凑(44mm×26.8mm)的MiniDIP以满足系统要求。R1的选取应该考虑使光耦饱封装中。封装采用“铜直接合”(DBC)技术,能显和导通,但又不能使光耦烧坏,根据光耦的最大前著提高热性能。与一般分立解决方案相比,可减向电流值,并且考虑一定的余
8、量,R1取200Ω。小功率线路空间多达40%,可以将控制器并入PNP管采用S9012快速恢复三
