5.2　電力電子功率變換器的主電路

開關磁阻電機的電力電子功率變換器為開關磁阻電機的運行提供電能，在整個開關磁阻電機系統的成本中，功率變換器占有極大的比重，合理選擇和設計功率變換器是提高開關磁阻電機性能和價格比的關鍵之一。功率變換器主電路形式的選取對于開關磁阻電機的設計也會直接產生影響，應依據具體性能、使用場所等方面綜合考慮，給出最佳組合方案。開關磁阻電機常用的功率變換器主電路有很多種，應用最普遍的有三種，如圖2-44所示。

如圖2-44（a）所示的主電路為單電源供電方式，每相包括兩個主開關器件，工作原理簡單。導通模式包括三種：兩個主開關器件同時導通，繞組獲得正向電源，電流增加；一個主開關器件導通；兩個主開關器件同時關斷。這種主電路中主開關承受的額定電源電壓是U_d。它可用于任何相數、任何功率等級的情況，在高電壓、大功率場合下有顯著的優勢。如圖2-44（b）所示的主電路的特點是每相必須有兩個繞組，其中一個繞組和開關管串聯，另一個繞組通過續流二極管串聯，兩個繞組完全耦合（一般采用雙股并繞）。工作時，電源通過開關管向繞組供電，開關管關斷后，磁場儲能通過續流二極管向電源回饋。開關管承受的最大工作電壓是2U_d。

如圖2-44（c）所示的主電路為分裂式電路，以對稱電源供電。每相僅有一個主開關，上橋臂從上電源吸收能量，并將剩余的能量回饋到下電源，或從下電源吸取能量，將剩余的能量回饋至上電源。所以，為確保上、下橋臂電壓的平衡，這種主電路只能用于偶數相電機。主開關正常工作時的最大反向電壓為U_d。每相繞組導通時繞組兩端的電壓只是U_d/2。

圖2-44　三種基本的功率變換器主電路