一種兩用電機控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型涉及電路控制領域，特別涉及一種兩用電機控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]電動汽車或電動火車是指以電源為動力，用電機驅(qū)動車輪行駛的車輛。電動汽車或電動火車由于不采用汽油作為動力源以及其不產(chǎn)生污染的特性，成為未來機動車輛發(fā)展的主要方向；電機控制系統(tǒng)是電動汽車或電動火車的核心部件，在一些應用場景中，如鐵路公路兩用機車中，需配備有兩套不同的電機組，一組用于機車在鐵軌上運行，另一組電機組用于機車在公路上運行;通常，兩套不同的電機組需要兩套不同的控制系統(tǒng)進行控制，不僅造成了控制系統(tǒng)體積過大，也提高了控制系統(tǒng)的成本。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中具有兩套不同電機組的機車中需要兩套不同的控制系統(tǒng)進行控制，從而造成控制系統(tǒng)體積大、成本高的問題，提供一種通過一套控制系統(tǒng)，同時控制兩套電機組的控制系統(tǒng)。
[0004]為了實現(xiàn)上述實用新型目的，本實用新型提供了以下技術(shù)方案:
[0005]本實用新型提供一種兩用電機控制系統(tǒng)，被控電機分為兩組，分別為第一被控電機組和第二被控電機組，其中第一被控電機組包括2N個電機;第二被控電機組包括N個電機;第一被控電機組中每個電機的M個繞組均設置為星型連接結(jié)構(gòu)或封閉環(huán)路連接結(jié)構(gòu)并留有M個繞組接口；所述第二被控電機組中每個電機M個繞組均互不連接并留有2M個繞組接口，N為I以上整數(shù)；
[0006]其特征在于，所述控制系統(tǒng)包括電源接口、控制器及與電源接口連接的2XMXN個并聯(lián)的半H橋臂；每個半H橋臂包括串聯(lián)連接的上側(cè)可控開關(guān)及下側(cè)可控開關(guān)兩個可控開關(guān)，所述上側(cè)可控開關(guān)與下側(cè)可控開關(guān)的連接點為半H橋臂的輸出端；
[0007]2XMXN個半H橋臂的輸出端分別通過2XMXN個開關(guān)組成的第一開關(guān)組與第一被控電機組的2 X M X N個繞組接口——對應連接；同時，2 X M X N個半H橋臂的輸出端還分別通過2 XMXN個開關(guān)組成的第二開關(guān)組與第二被控電機組的2 XMXN個繞組接口——對應連接；
[0008]所述控制器與所有半H橋臂中的可控開關(guān)的控制端連接，用于控制可控開關(guān)的通斷；
[0009]所述第一開關(guān)組與第二開關(guān)組為互斥關(guān)系。
[0010]進一步的，所述第一被控電機組包括第一電機和第二電機2個電機;第二被控電機組包括第三電機I個電機;所述第一電機和第二電機中的三個繞組為星型連接結(jié)構(gòu)或封閉環(huán)路連接結(jié)構(gòu)并分別留有三個繞組接口；所述第三電機中三個繞組互不連接并留有六個繞組接口；
[0011]所述控制系統(tǒng)包括電源、控制器及與電源連接的六個并聯(lián)的半H橋臂，分別為第一半H橋臂、第二半H橋臂、第三半H橋臂、第四半H橋臂、第五半H橋臂及第六半H橋臂;每個半H橋臂包括串聯(lián)連接的上側(cè)可控開關(guān)及下側(cè)可控開關(guān)兩個可控開關(guān)，所述上側(cè)可控開關(guān)與下側(cè)可控開關(guān)的連接點為半H橋臂的輸出端；
[0012]六個半H橋臂的輸出端分別通過六個開關(guān)組成的第一開關(guān)組與第一被控電機組的六個繞組接口一一對應連接；同時，六個半H橋臂的輸出端還分別通過六個開關(guān)組成的第二開關(guān)組與第二被控電機組的六個繞組接口一一對應連接；
[0013]所述控制器與所有半H橋臂中的可控開關(guān)的控制端連接，用于控制可控開關(guān)的通斷；
[0014]所述第一開關(guān)組合第二開關(guān)組為互斥關(guān)系。
[0015]進一步的，第一開關(guān)組接通，第二開關(guān)組斷開時，控制系統(tǒng)對第一電機組進行控制，其中，每3個半H橋臂對第一電機組中的一個電機進行控制。
[0016]進一步的，第一開關(guān)組斷開，第二開關(guān)組接通時，控制系統(tǒng)對第二電機組進行控制，其中，每6個半H橋臂對第二電機組中的一個電機進行控制。
[0017]進一步的，所述控制器包含存儲模塊、解析模塊及驅(qū)動模塊，存儲模塊中存儲有被控電路的至少一個控制參數(shù)組合;所述解析模塊按照特定算法將控制參數(shù)組合解析為控制指令;所述驅(qū)動模塊根據(jù)控制指令控制所述半H橋臂中可控開關(guān)的通斷，以實現(xiàn)對各電機的控制；
[0018]所述控制參數(shù)組合中的參數(shù)包括各電機中各繞組的目標電流大小及方向。
[0019]進一步的，所述控制系統(tǒng)還包括服務器;所述服務器中設置有遠程存儲模塊，遠程存儲模塊中存儲有被控電路的至少一個控制參數(shù)組合；
[0020]所述控制器包含通信模塊、解析模塊及驅(qū)動模塊，所述通信模塊用于自服務器中接收所述控制參數(shù)組合;所述解析模塊按照特定算法將控制參數(shù)組合解析為控制指令;所述驅(qū)動模塊根據(jù)控制指令控制所述半H橋臂中可控開關(guān)的通斷，以實現(xiàn)對各電機的控制；[0021 ]所述控制參數(shù)組合中的參數(shù)包括各電機中各繞組的目標電流大小及方向。
[0022]進一步的，所述控制系統(tǒng)還包括服務器;所述服務器中設置有遠程存儲模塊及遠程解析模塊，遠程存儲模塊中存儲有被控電路的至少一個控制參數(shù)組合;所述遠程解析模塊按照特定算法將控制參數(shù)組合解析為控制指令；
[0023]所述控制器包含通信模塊及驅(qū)動模塊，所述通信模塊用于自服務器中接收所述控制參數(shù)組合指令;所述驅(qū)動模塊根據(jù)控制指令控制所述H橋控制電路中可控開關(guān)的通斷，以實現(xiàn)對各電機的控制；
[0024]所述控制參數(shù)組合中的參數(shù)包括各電機中各繞組的目標電流大小及方向。
[0025]進一步的，所述第二電機組中的電機為雙基速電機。
[0026]優(yōu)選的，所述可控開關(guān)為GTR、GTO、IGBT、SJT、MOSFET管、SiC IGBT、IGBT+SiC二極管、氮化鎵IGBT或SCR。
[0027]優(yōu)選的，所述第一開關(guān)組、第二開關(guān)組為繼電器。
[0028]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果:本實用新型提供的兩用電機控制系統(tǒng)利用一套系統(tǒng)同時控制兩套電機組，即相對于應用兩套控制系統(tǒng)分別控制機車中的兩套電機組的現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型申請?zhí)峁┑碾姍C控制系統(tǒng)具有更低的成本、更小的體積;對于空間有限的機車設計空間來說，具有更小體積的控制系統(tǒng)可以為機車的其他部件提供更大的設計余地。
【附圖說明】
:
[0029]圖1為本實用新型提供的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
[0030]圖2為本實用新型實施例中的結(jié)構(gòu)框圖。
[0031]圖3為本實用新型實施例1中的控制器結(jié)構(gòu)框圖。
[0032]圖4為本實用新型實施例2中的控制器結(jié)構(gòu)框圖。
[0033]圖5為本實用新型實施例3中的控制器結(jié)構(gòu)框圖。
[0034]圖6為本實用新型實施例中第一電機組中單個電機的三個繞組與各個半H橋臂連接示意圖。
[0035]圖7為本實用新型實施例中第一電機組中單個電機的三個繞組與各個半H橋臂連接的另一不意圖。
[0036]圖8為本實用新型實施例中第二電機組中單個電機的三個繞組與各個半H橋臂連接示意圖。
【具體實施方式】
[0037]下面結(jié)合附圖及具體實施例對本實用新型作進一步的詳細描述。但不應將此理解為本實用新型上述主題的范圍僅限于以下的實施例，凡基于本【實用新型內(nèi)容】所實現(xiàn)的技術(shù)均屬于本實用新型的范圍。
[0038]實施例1:如圖1、圖2所示，本實施例提供一種兩用電機控制系統(tǒng)，具體的，本實施例中，被控電機分為兩組，所述第一被控電機組包括第一電機和第二電機2個電機;第二被控電機組包括第三電機I個電機，本實施例中，第三電機為雙基速電機;所述第一電機和第二電機中的三個繞組為星型連接結(jié)構(gòu)或封閉環(huán)路連接結(jié)構(gòu)并分別留有三個繞組接口；所述第三電機中三個繞組互不連接并留有六個繞組接口 ；
[0039]所述控制系統(tǒng)包括電源接口1、控制器2及與電源接口 I連接的六個并聯(lián)的半H橋臂，分別為第一半H橋臂、第二半H橋臂、第三半H橋臂、第四半H橋臂、第五半H橋臂及第六半H橋臂;每個半H橋臂包括串聯(lián)連接的上側(cè)可控開關(guān)及下側(cè)可控開關(guān)兩個可控開關(guān)，本實施例中，所述可控開關(guān)為GTR、GT0、IGBT、SJT、M0SFET管、SiC IGBT、IGBT+SiC二極管、氮化鎵IGBT或SCR。
[0040]所述上側(cè)可控開關(guān)與下側(cè)可控開關(guān)的連接點為半H橋臂的輸出端；
[0041 ]六個半!1橋臂的輸出端分別通過六個開關(guān)組成的第一開關(guān)組41與第一被控電機組的六個繞組接口一一對應連接；同時，六個半H橋臂的輸出端還分別通過六個開關(guān)組成的第二開關(guān)組51與第二被控電機組的六個繞組接口一一對應連接；
[0042]所述控制器2與所有半H橋臂中的可控開關(guān)的控制端連接，用于控制可控開關(guān)的通斷；
[0043]第一開關(guān)組41中的開關(guān)同時接通或斷開，第二開關(guān)組51中的開關(guān)也同時接通或斷開;所述第一開關(guān)組41合第二開關(guān)組51為互斥關(guān)系，即第一開關(guān)組41中各開關(guān)接通時，第二開關(guān)組51中各開關(guān)斷開;第二開關(guān)組51中各開關(guān)接通時，第一開關(guān)組41中各開關(guān)斷開。
[0044]本實施例中，第一開關(guān)組41接通，第二開關(guān)組51斷開時，控制系統(tǒng)對第一電機組4進行控制，其中，如圖6、圖7所示，每3個半H橋臂對第一電機組4中的一個電機進行控制。
[0045]當?shù)谝婚_關(guān)組41斷開，第二開關(guān)組51接通時，控制系統(tǒng)對第二電機組5進行控制，其中，如圖8所示，6個半H橋臂的輸出端分別與第三電機的6個繞組接口一一對應連接，從而對第三電機進行控制。
[0046]進一步的，如圖3所示，所述控制器2包含存儲模塊、解析模塊及驅(qū)動模塊，存儲模塊中存儲有被控電路的至少一個控制參數(shù)組合;所述控制參數(shù)組合中的參數(shù)包括各電機中各繞組的目標電流大小及方向；