CN104779846B - 开关磁阻电机调速装置、开关磁阻电机及调速方法 - Google Patents
开关磁阻电机调速装置、开关磁阻电机及调速方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104779846B CN104779846B CN201410012422.0A CN201410012422A CN104779846B CN 104779846 B CN104779846 B CN 104779846B CN 201410012422 A CN201410012422 A CN 201410012422A CN 104779846 B CN104779846 B CN 104779846B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- switched reluctance
- reluctance motor
- circuit
- power
- power inverter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 title claims abstract description 50
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 33
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims description 11
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 7
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 8
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 229910000976 Electrical steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/08—Arrangements for controlling the speed or torque of a single motor
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
- H02P25/02—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
- H02P25/08—Reluctance motors
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
- H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
- H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P2203/00—Indexing scheme relating to controlling arrangements characterised by the means for detecting the position of the rotor
- H02P2203/03—Determination of the rotor position, e.g. initial rotor position, during standstill or low speed operation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Abstract
本发明是关于一种开关磁阻电机调速装置、开关磁阻电机及调速方法。其中，所述开关磁阻电机调速装置包括主控制单元、用于提供工作电压的供电单元、用于检测开关磁阻电动机的定子和转子的相对位置并生成位置检测信息的位置检测单元及两个或两个以上的功率逆变单元；主控制单元用于根据用户输入的携带有调速参数的调速指令及所述位置检测信息，生成控制指令，并分别向两个或两个以上的功率逆变单元发送控制指令；两个或两个以上的功率逆变单元用于分别根据所述控制指令，驱动开关磁阻电动机以使其在两个或两个以上的功率逆变单元的共同驱动下运行在所述调速参数对应的工作状态下。本发明可在无需对电动机进行特殊设计的基础上，实现大功率调速。
Description
技术领域
本发明涉及开关磁阻电机领域，特别是涉及一种开关磁阻电机调速装置、开关磁阻电机及调速方法。
背景技术
开关磁阻电机是一种新型调速电机，其包括：调速装置和开关磁阻电动机(Switched Reluctance Motor，简称SRM)。如图1所示，SRM为双凸极可变磁阻电动机，其定子1和转子2的凸极均由普通硅钢片叠压而成。转子2既无绕组也无永磁体，定子1的凸极上饶有集中绕组3，径向相对的两个绕组(如图1所示的31和32)联接起来，称为“一相”。开关磁阻电动机的结构形式很多，相数有单相、双相、三相、四相等等。
目前，为了实现对开关磁阻电动机的大功率调速，现有的技术方案是：将N相开关磁阻电动机的相绕组中的Z个线卷拆成K组，每组有相等的P＝Z/K个线卷，设置K个N相功率单元分别驱动。例如，3相SRM的每相绕组中的2个线卷拆成2组，每组有1个线卷，设置2个3相功率单元U1和U2分别驱动，如图2所示。这种采用多个功率单元分别驱动的方式，需要解决驱动一致性问题，可靠性不高；另外，采用上述技术方案，电动机需要特殊设计，这样的更改使得开关磁阻电机的接线过多，当驱动单元与电动机距离较远时非常不经济。
发明内容
本发明的主要目的在于，提供一种开关磁阻电机调速装置、开关磁阻电机及调速方法，以在无需对电动机进行特殊设计的基础上，实现大功率调速。
本发明第一个方面提供一种开关磁阻电机调速装置，包括：主控制单元、供电单元、位置检测单元及两个或两个以上的功率逆变单元；所述两个或两个以上的功率逆变单元均具有N相输出端，每个功率逆变单元的所述N相输出端分别用于与开关磁阻电动机的N相线圈连接，N≥1；其中，
所述位置检测单元，用于检测所述开关磁阻电动机的定子和转子的相对位置，生成位置检测信息；
所述主控制单元，用于根据用户输入的携带有调速参数的调速指令及所述位置检测信息，生成控制指令，并分别向所述两个或两个以上的功率逆变单元发送所述控制指令；
所述供电单元，用于分别为所述两个或两个以上的功率逆变单元提供工作电压；
所述两个或两个以上的功率逆变单元，用于分别根据所述控制指令，驱动所述开关磁阻电动机，以使所述开关磁阻电动机在所述两个或两个以上的功率逆变单元的共同驱动下运行在所述调速参数对应的工作状态下。
优选的，前述的开关磁阻电机调速装置，其中，所述供电单元包括：电源、移相变压器、两个或两个以上的整流电路及储能电路；其中，
所述电源，用于提供供电电压；
所述移相变压器设有与所述整流电路相同数量的付边；
所述移相变压器的每一个付边对应连接一个所述整流电路；
所述储能电路的两端分别与所述整流电路的两个输出端连接。
优选的，前述的开关磁阻电机调速装置，其中，所述储能电路为滤波电容。
优选的，前述的开关磁阻电机调速装置，所述功率逆变单元包括：逆变控制电路和功率逆变电路；其中，
所述逆变控制电路，用于接收所述主控制单元发送的所述控制指令，根据所述控制指令，进行逻辑处理计算得到用于触发所述功率逆变电路中各功率开关的触发信号；
所述功率逆变电路，包括所述N组输出端，用于根据接收到的各功率开关对应的触发信号，导通或关闭所述功率逆变电路中对应的功率开关，以断开或导通输入至所述开关磁阻电动机对应相的电流。
优选的，前述的开关磁阻电机调速装置，其中，
所述功率逆变电路，还用于监测所述功率逆变电路中流经各功率开关的电流和电压信号，并将监测到的所述电流和电压信号上传至所述逆变控制电路；
所述逆变控制电路，还用于将接收到的所述电流和电压信号上传至所述主控制单元，以使所述主控单元根据所述电流和电压信号，判断是否对所述功率逆变电路执行过流和/或过压保护，并在判断结果为是时，向所述逆变控制电路发送相应的控制指令。
优选的，前述的开关磁阻电机调速装置，其中，所述功率逆变单元还包括：输出均流电抗器，其中，
所述功率逆变电路的N相输出端中每相输出端均具有两个连接端，每个所述连接端连接有所述输出均流电抗器。
优选的，前述的开关磁阻电机调速装置，还包括：制动单元，其中，所述制动单元包括：制动控制电路和制动电路；
所述制动控制电路，用于接收所述主控制单元发送的所述控制指令，根据所述控制指令，进行逻辑处理计算得到用于触发所述制动电路中功率开关的触发信号；
所述制动电路，用于根据接收到的所述触发信号，导通或关闭所述制动电路中的功率开关。
优选的，前述的开关磁阻电机调速装置，其中，所述制动电路，包括：绝缘栅双极型晶体管IGBT电路和制动电阻；其中，
所述IGBT电路的一端与所述供电单元的正极端连接；
所述IGBT电路的另一端通过所述制动电阻与所述供电单元的负极端连接。
本发明第二个方面提供一种开关磁阻电机，包括开关磁阻电机调速装置及开关磁阻电动机；其中，
所述开关磁阻电机调速装置包括：主控制单元、供电单元、位置检测单元及两个或两个以上的功率逆变单元；所述两个或两个以上的功率逆变单元均具有N相输出端，每个功率逆变单元的所述N相输出端分别用于与开关磁阻电动机的N相线圈连接，N≥1；其中，
所述位置检测单元，用于检测所述开关磁阻电动机的定子和转子的相对位置，生成位置检测信息；
所述主控制单元，用于根据用户输入的携带有调速参数的调速指令及所述位置检测信息，生成控制指令，并分别向所述两个或两个以上的功率逆变单元发送所述控制指令；
所述供电单元，用于分别为所述两个或两个以上的功率逆变单元提供工作电压；
所述两个或两个以上的功率逆变单元，用于分别根据所述控制指令，驱动所述开关磁阻电动机，以使所述开关磁阻电动机在所述两个或两个以上的功率逆变单元的共同驱动下运行在所述调速参数对应的工作状态下；
所述开关磁阻电动机的N相连接端分别与所述功率逆变单元的N相输出端连接。
本发明第三个方面提供一种开关磁阻电机调速装置的调速方法，其中，所述开关磁阻电机调速装置包括：主控制单元、供电单元、位置检测单元及两个或两个以上的功率逆变单元；所述两个或两个以上的功率逆变单元均具有N相输出端，每个功率逆变单元的所述N相输出端分别用于与开关磁阻电动机的N相线圈连接，N≥1；
所述方法包括：
位置检测单元检测所述开关磁阻电动机的定子和转子的相对位置，生成位置检测信息；
主控制单元根据用户输入的携带有调速参数的调速指令及所述位置检测信息，生成控制指令，并分别向两个或两个以上的功率逆变单元发送所述控制指令；
所述两个或两个以上的功率逆变单元分别根据所述控制指令，驱动所述开关磁阻电动机，以使所述开关磁阻电动机在所述两个或两个以上的功率逆变单元的共同驱动下运行在所述调速参数对应的工作状态下。
借由上述技术方案，本发明至少具有下列优点：
本发明实施例提供的技术方案，无需改变电动机线圈设计的情况下，使用两个或两个以上的功率逆变单元共同驱动开关磁阻电动机，所述开关磁阻电机调速装置的驱动功率会有较明显的提高，即实现了大功率调速的目的。另外，本发明实施例提供的技术方案接线简单，可靠性高，且当所述两个或两个以上的功率逆变单元中有一个功率逆变单元发生故障时，可以快速移除，开关磁阻电机调速装置可降容运行。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1为现有技术中开关磁阻电动机的结构示意图；
图2为现有技术中实现对开关磁阻电动机的大功率调速的电路原理图；
图3为本发明实施例一提供的开关磁阻电机调速装置的电路原理图；
图4为本发明实施例二提供的开关磁阻电机调速装置的电路原理图；
图5为本发明实施例三提供的开关磁阻电机的结构示意图；
图6为本发明实施例三提供的开关磁阻电机调速装置的调速方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图3所示，本发明实施例一提供的开关磁阻电机调速装置的电路原理图。如图3所示，本实施例一所述的开关磁阻电机调速装置，包括：主控制单元10、供电单元30、位置检测单元(图3中未示出)及两个或两个以上并联、共母线的功率逆变单元20。其中，所述两个或两个以上的功率逆变单元20均具有N相输出端，每个功率逆变单元20的所述N相输出端分别用于与开关磁阻电动机的N相线圈连接，N≥1。图3示出的开关磁阻电动机SRM为三相开关磁阻电动机。由此，图3所示实施例中所述的功率逆变单元20具有3相输出端。
所述位置检测单元用于检测所述开关磁阻电动机的定子和转子的相对位置，并生成位置检测信息。所述主控制单元10用于根据用户输入的携带有调速参数的调速指令及所述位置检测信息，生成控制指令，并分别向所述两个或两个以上的功率逆变单元20发送所述控制指令。所述供电单元30用于分别为所述两个或两个以上的功率逆变单元20提供工作电压。所述两个或两个以上的功率逆变单元20用于分别根据所述控制指令，驱动所述SRM，以使所述SRM在所述两个或两个以上的功率逆变单元20的共同驱动下运行在所述调速参数对应的工作状态下。
其中，上述实施例中所述的位置检测单元具体为一个位置传感器。位置传感器有电磁式、光电式、磁敏式等多种类型，而光电式角度位移传感器应用广泛。实际应用中，所述角位移传感器设置在所述SRM中。
本实施例提供的技术方案，无需改变电动机线圈设计的情况下，使用两个或两个以上的功率逆变单元共同驱动开关磁阻电动机，所述开关磁阻电机调速装置的驱动功率会有较明显的提高，即实现了大功率调速的目的。另外，本实施例提供的技术方案接线简单，可靠性高，且当所述两个或两个以上的功率逆变单元中有一个功率逆变单元发生故障时，可以快速移除，开关磁阻电机调速装置可降容运行。
进一步的，如图3所示，上述实施例中所述的供电单元30包括：电源、移相变压器31、两个或两个以上的整流电路32及储能电路33。其中，所述电源用于提供供电电压。所述移相变压器31设有与所述整流电路32相同数量的付边。如图3所示的实施例中所述整流电路32为两个，则所述移相变压器31的付边为2个。具体的，所述移相变压器可采用Y/△对两个整流电路32供电。如图3所示，所述移相变压器31的每一个付边对应连接一个所述整流电路32。所述两个或两个以上的整流电路32具有共同的两个输出端，即图3所示的为所述功率逆变单元20供电的正负母线。所述储能电路的两端分别与所述整流电路32的两个输出端连接，即所述储能电路的两端分别连接正母线和负母线。具体的，所述储能电路可以是滤波电容。
上述移相变压器设计成与整流电路相同数量的付边和适合的移相角度，各付边再连接各整流电路，可实现多脉波整流。上述的储能电路可以并联于正负母线上，也可分配到各个电路中。
这里需要说明的是：开关磁阻电机调速装置中的整流电路的数量，以及功率逆变单元的数量可以根据SRM的功率大小来确定。例如，若所述SRM的功率较大，则所述整流电路和所述功率逆变单元的数量可以多设置，反之，数量可以少设置。
进一步的，如图3所示，上述实施例中所述的功率逆变单元20包括：逆变控制电路21和功率逆变电路22。其中，所述逆变控制电路21用于接收所述主控制单元发送的所述控制指令，根据所述控制指令，进行逻辑处理计算得到用于触发所述功率逆变电路22中各功率开关的触发信号。所述功率逆变电路22包括所述N组输出端，用于根据接收到的各功率开关对应的触发信号，导通或关闭所述功率逆变电路22中对应的功率开关，以断开或导通输入至所述开关磁阻电动机各相的电流。
这里需要补充的是：所述功率逆变电路除具有接收逆变控制电路发送的触发信号，并根据所述触发信号导通或关闭所述功率逆变电路中对应的功率开关之外，如图3所示还具有监测所述功率逆变电路中流经各功率开关的电流和电压信号，并将监测到的电流和电压信号上传至所述逆变控制电路。所述逆变控制电路将接收到的电流和电压信号上传至所述主控制单元。所述主控制单元可根据接收的所述电流和电压信号，判断是否对所述功率逆变电路执行过流和/或过压保护，并在判断结果为是时，向所述逆变控制电路发送相应的控制指令，以使所述逆变控制电路对所述功率逆变电路进行保护，以避免所述功率逆变电路中流经所述功率开关的电流过高和/或功率开关的电压过高而损坏。
更进一步的，如图3所示，上述实施例中所述功率逆变单元还包括：输出均流电抗器23。其中，所述功率逆变电路22的N相输出端中每相输出端均具有两个连接端，每个所述连接端连接有所述输出均流电抗器23。对于如图3示出的3相开关磁阻电动机来说，每个逆变单元功率电路包含3组不对称半桥，每组不对称半桥通过输出电抗器并联。
如图4所示，本发明实施例二提供的开关磁阻电机调速装置的电路原理图。如图4所示，本发明实施例二基于上述实施例一，还包括：制动单元40。其中，所述制动单元40包括：制动控制电路41和制动电路42。
所述制动控制电路41用于接收所述主控制单元发送的所述控制指令，根据所述控制指令，进行逻辑处理计算得到用于触发所述制动电路中功率开关的触发信号。
所述制动电路42用于根据接收到的所述触发信号，导通或关闭所述制动电路中的功率开关。
具体的，SRM处于制动运行时，主控制电路根据位置检测单元检测到的开关磁阻电机的定子和转子相对位置生成的位置检测信号，生成所述控制指令，其中，所述控制指令用于使所述SRM工作于制动工况。所述功率逆变单元20根据接收到的所述主控制电路发出的所述控制指令，对所述SRM绕组励磁，以使所述SRM的机械能转换为电能。此时，所述逆变单元即将SRM输出的电能转换为直流电，并向母线充电。所述制动电路在所述制动控制电路的控制下，导通了所述制动电路中的功率开关，这样所述母线上的电量可通过所述制动电路消耗掉。具体的，如图4所示，所述制动电路42包括：绝缘栅双极型晶体管(Insulated GateBipolar Transistor，简称IGBT)电路和制动电阻。其中，所述IGBT电路的一端与所述供电单元的正端连接。所述IGBT电路的另一端通过所述制动电阻与所述供电单元的负端连接。
通过设置所述制动单元，开关磁阻电机调速装置可驱动开关磁阻电动机实现四象限运行，并且能够实现在电源断电状态下的制动减速停机。
这里需要补充的是：如图4所示，所述制动电路还用于监测所述制动电路中流经功率开关的电流和电压信号，并将监测到的电流和电压信号上传至所述制动控制电路。所述制动控制电路将接收到的电流和电压信号上传至所述主控制单元。所述主控制单元可根据接收的所述电流和电压信号，判断是否对所述制动电路执行过流和/或过压保护，并在判断结果为是时，向所述制动控制电路发送相应的控制指令，以使所述制动控制电路对所述制动电路进行保护，以避免所述制动电路中流经功率开关的电流过高和/或功率开关的电压过高而损坏。
这里需要说明的是：对于两象限系统(如上述实施例一)或者整流电路具有回馈功能的四象限系统，所述开关磁阻电机调速装置可以不用设置所述制动单元。
如图5所示，本发明实施例三提供的开关磁阻电机的结构示意图。如图5所示，所述开关磁阻电机包括：开关磁阻电机调速装置100及开关磁阻电动机200。所述开关磁阻电动机200的N相连接端分别与所述开关磁阻电机调速装置100中的功率逆变单元的N相输出端连接。其中，本实施例中所述的开关磁阻电机调速装置可具体采用上述实施例一或实施例二提供的开关磁阻电机调速装置。本实施例三所述开关磁阻电机调速装置的电路结构及工作原理同上述实施例一或实施例二中的相应描述，此处不再赘述。
结合图3、4和5所示的电路原理图，本实施例所述的开关磁阻电机调速装置的工作原理如下：
主控制单元接收用户输入的调速指令，通过电动机转速、转矩闭环运算，生成相应的控制指令。所述主控制单元采用通讯方式向功率逆变单元发送所述控制指令。这里需要补充的是：若所述开关磁阻电机调速装置中还包括有制动单元，则所述主控制单元通过通讯方式同时向所述制动单元发送所述控制指令。所述功率逆变单元和制动单元分别根据所述控制指令驱动各自的功率开关电路工作，以断开或导通输入至所述开关磁阻电动机对应相的电流，使所述开关磁阻电动机工作在所述用户输入的调速指令对应的工作状态下。同时，为了保护所述功率逆变单元和所述制动单元中的功率开关电路不因为过流或过压而损坏，所述功率逆变单元和所述制动单元实时采集所述功率开关电路的电压和电流信号，并通过通讯方式上传至所述主控制单元。
其中，功率逆变单元是连接电源和电动机绕组的开关部件。SRM转矩方向只与各相通电顺序有关，而和绕组电流的方向无关。只要控制主开关器件的导通关断角度，便可对电动机的转速进行调整或改变工作状态。
本实施例提供的技术方案，无需改变电动机线圈设计的情况下，使用两个或两个以上的功率逆变单元共同驱动开关磁阻电动机，所述开关磁阻电机调速装置的驱动功率会有较明显的提高，即实现了大功率调速的目的。另外，本实施例提供的技术方案接线简单，可靠性高，且当所述两个或两个以上的功率逆变单元中有一个功率逆变单元发生故障时，可以快速移除，开关磁阻电机调速装置可降容运行。
如图6所示，本发明实施例四提供的开关磁阻电机调速装置的调速方法的流程示意图。本实施例中的所述开关磁阻电机调速装置为上述实施例一或实施例二提供的所述开关磁阻电机调速装置。具体的，如图6所示，所述开关磁阻电机调速装置的调速方法，包括：
步骤101、位置检测单元检测开关磁阻电动机的定子和转子的相对位置，生成位置检测信息。
步骤102、主控制单元根据用户输入的携带有调速参数的调速指令及所述位置检测信息，生成控制指令，并分别向所述两个或两个以上的功率逆变单元发送所述控制指令。
步骤103、两个或两个以上的功率逆变单元分别根据所述控制指令，驱动所述开关磁阻电动机，以使所述开关磁阻电动机在所述两个或两个以上的功率逆变单元的共同驱动下运行在所述调速参数对应的工作状态下。
其中，本步骤103中，所述功率逆变单元根据所述控制指令，驱动所述开关磁阻电动机，可采用如下方法实现：
首先，所述功率逆变单元接收所述主控制单元发送的所述控制指令，根据所述控制指令，进行逻辑处理计算得到用于触发所述功率逆变电路中各功率开关的触发信号。
然后，所述功率逆变单元根据所述各功率开关对应的触发信号，导通或关闭所述功率逆变单元中对应的功率开关，以断开或导通输入至所述开关磁阻电动机对应相的电流。
本发明实施例提供的所述方法通过采用两个或两个以上的功率逆变单元共同驱动开关磁阻电动机，所述开关磁阻电机调速装置的驱动功率会有明显的提高，即实现了大功率调速的目的。另外，本实施例提供的调速方法可靠性高，且当所述两个或两个以上的功率逆变单元中有一个功率逆变单元发生故障时，可以快速移除，开关磁阻电机调速装置可降容运行。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
可以理解的是，上述方法及交换机中的相关特征可以相互参考。另外，上述实施例中的“第一”、“第二”等是用于区分各实施例，而并不代表各实施例的优劣。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种开关磁阻电机调速装置，其特征在于，包括：主控制单元、供电单元、位置检测单元及两个或两个以上并联、共母线的功率逆变单元；所述两个或两个以上的功率逆变单元均具有N相输出端，每个功率逆变单元的所述N相输出端分别用于与开关磁阻电动机的N相线圈连接，N≥1；其中，
所述位置检测单元，用于检测所述开关磁阻电动机的定子和转子的相对位置，生成位置检测信息；
所述主控制单元，用于根据用户输入的携带有调速参数的调速指令及所述位置检测信息，生成控制指令，并分别向所述两个或两个以上的功率逆变单元发送所述控制指令；
所述供电单元，用于分别为所述两个或两个以上的功率逆变单元提供工作电压；
所述两个或两个以上的功率逆变单元，用于分别根据所述控制指令，驱动所述开关磁阻电动机，以使所述开关磁阻电动机在所述两个或两个以上的功率逆变单元的共同驱动下运行在所述调速参数对应的工作状态下。
2.根据权利要求1所述的开关磁阻电机调速装置，其特征在于，所述供电单元包括：电源、移相变压器、两个或两个以上的整流电路及储能电路；其中，
所述电源，用于提供供电电压；
所述移相变压器设有与所述整流电路相同数量的付边；
所述移相变压器的每一个付边对应连接一个所述整流电路；
所述储能电路的两端分别与所述整流电路的两个输出端连接。
3.根据权利要求2所述的开关磁阻电机调速装置，其特征在于，所述储能电路为滤波电容。
4.根据权利要求1～3中任一所述的开关磁阻电机调速装置，其特征在于，所述功率逆变单元包括：逆变控制电路和功率逆变电路；其中，
所述逆变控制电路，用于接收所述主控制单元发送的所述控制指令，根据所述控制指令，进行逻辑处理计算得到用于触发所述功率逆变电路中各功率开关的触发信号；
所述功率逆变电路，包括N组输出端，用于根据接收到的各功率开关对应的触发信号，导通或关闭所述功率逆变电路中对应的功率开关，以断开或导通输入至所述开关磁阻电动机对应相的电流。
5.根据权利要求4所述的开关磁阻电机调速装置，其特征在于，
所述功率逆变电路，还用于监测所述功率逆变电路中流经各功率开关的电流和电压信号，并将监测到的所述电流和电压信号上传至所述逆变控制电路；
所述逆变控制电路，还用于将接收到的所述电流和电压信号上传至所述主控制单元，以使所述主控单元根据所述电流和电压信号，判断是否对所述功率逆变电路执行过流和/或过压保护，并在判断结果为是时，向所述逆变控制电路发送相应的控制指令。
6.根据权利要求4所述的开关磁阻电机调速装置，其特征在于，所述功率逆变单元还包括：输出均流电抗器，其中，
所述功率逆变电路的N相输出端中每相输出端均具有两个连接端，每个所述连接端连接有所述输出均流电抗器。
7.根据权利要求1或2所述的开关磁阻电机调速装置，其特征在于，还包括：制动单元，其中，所述制动单元包括：制动控制电路和制动电路；
所述制动控制电路，用于接收所述主控制单元发送的所述控制指令，根据所述控制指令，进行逻辑处理计算得到用于触发所述制动电路中功率开关的触发信号；
所述制动电路，用于根据接收到的所述触发信号，导通或关闭所述制动电路中的功率开关。
8.根据权利要求7所述的开关磁阻电机调速装置，其特征在于，所述制动电路，包括：绝缘栅双极型晶体管IGBT电路和制动电阻；其中，
所述IGBT电路的一端与所述供电单元的正极端连接；
所述IGBT电路的另一端通过所述制动电阻与所述供电单元的负极端连接。
9.一种开关磁阻电机，其特征在于，包括上述权利要求1～8中任一所述的开关磁阻电机调速装置及开关磁阻电动机；其中，
所述开关磁阻电动机的N相连接端分别与所述开关磁阻电机调速装置中的功率逆变单元的N相输出端连接。
10.一种开关磁阻电机调速装置的调速方法，其特征在于，所述开关磁阻电机调速装置为上述权利要求1～8中任一所述的开关磁阻电机调速装置；所述方法包括：
位置检测单元检测开关磁阻电动机的定子和转子的相对位置，生成位置检测信息；
主控制单元根据用户输入的携带有调速参数的调速指令及所述位置检测信息，生成控制指令，并分别向两个或两个以上的功率逆变单元发送所述控制指令；
所述两个或两个以上的功率逆变单元分别根据所述控制指令，驱动所述开关磁阻电动机，以使所述开关磁阻电动机在所述两个或两个以上的功率逆变单元的共同驱动下运行在所述调速参数对应的工作状态下。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410012422.0A CN104779846B (zh) | 2014-01-10 | 2014-01-10 | 开关磁阻电机调速装置、开关磁阻电机及调速方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410012422.0A CN104779846B (zh) | 2014-01-10 | 2014-01-10 | 开关磁阻电机调速装置、开关磁阻电机及调速方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104779846A CN104779846A (zh) | 2015-07-15 |
| CN104779846B true CN104779846B (zh) | 2018-05-11 |
Family
ID=53621132
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410012422.0A Active CN104779846B (zh) | 2014-01-10 | 2014-01-10 | 开关磁阻电机调速装置、开关磁阻电机及调速方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104779846B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106374809A (zh) * | 2016-11-04 | 2017-02-01 | 南京怡咖电气科技有限公司 | 一种开关磁阻电动机功率变换器功率器件并联均流装置 |
| CN108448970B (zh) * | 2018-03-21 | 2020-06-02 | 中国计量大学 | 一种开关磁阻发电机高压直流机组变流系统 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1585260A (zh) * | 2004-05-22 | 2005-02-23 | 合肥工业大学 | 三相开关磁阻电动机调速系统及系统中功率变换器的控制方式 |
| CN101453184A (zh) * | 2007-11-30 | 2009-06-10 | 北京中纺锐力机电有限公司 | 一种开关磁阻电动机调速系统 |
| CN202617055U (zh) * | 2012-06-13 | 2012-12-19 | 中国人民解放军海军702厂 | 一种五相开关磁阻电动机调速系统 |
| CN202978794U (zh) * | 2012-12-28 | 2013-06-05 | 北京中纺锐力机电有限公司 | 一种开关磁阻电机调速装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2002952885A0 (en) * | 2002-11-25 | 2002-12-12 | Turbocor Inc | High speed electric motor power supply |
| GB0618751D0 (en) * | 2006-09-22 | 2006-11-01 | Switched Reluctance Drives Ltd | Operating electrical machines from a DC link |
-
2014
- 2014-01-10 CN CN201410012422.0A patent/CN104779846B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1585260A (zh) * | 2004-05-22 | 2005-02-23 | 合肥工业大学 | 三相开关磁阻电动机调速系统及系统中功率变换器的控制方式 |
| CN101453184A (zh) * | 2007-11-30 | 2009-06-10 | 北京中纺锐力机电有限公司 | 一种开关磁阻电动机调速系统 |
| CN202617055U (zh) * | 2012-06-13 | 2012-12-19 | 中国人民解放军海军702厂 | 一种五相开关磁阻电动机调速系统 |
| CN202978794U (zh) * | 2012-12-28 | 2013-06-05 | 北京中纺锐力机电有限公司 | 一种开关磁阻电机调速装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104779846A (zh) | 2015-07-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10734875B2 (en) | Rotary electric machine and rotary electric machine controller | |
| KR101785983B1 (ko) | 영구 자석 단상 동기 전기 모터 구동 방법 및 이를 구현하는 전자 장치 | |
| EP1510691B1 (en) | Control apparatus for a starter/generator system | |
| CN108964572B (zh) | 一种用于电机主动短路控制的方法及系统 | |
| JP6194113B2 (ja) | モータ駆動装置 | |
| US20190288624A1 (en) | Fault ride-through system | |
| KR101237123B1 (ko) | 단일 외부 전원 공급형 가변속 유도 전동기 및 그 제어 방법 | |
| CN104779846B (zh) | 开关磁阻电机调速装置、开关磁阻电机及调速方法 | |
| RU2518907C1 (ru) | Система бесперебойного и гарантированного электроснабжения для наиболее ответственных потребителей электроэнергии | |
| KR101316945B1 (ko) | 고정형 교류 또는 직류 전원 입력을 갖는 이중 권선형 전동기 및 그 제어 방법 | |
| US20150155813A1 (en) | Motor driving apparatus and motor driving method | |
| JP6013073B2 (ja) | 電動機駆動装置及びその運転方法 | |
| CN204906236U (zh) | 一种开关磁阻电机控制系统 | |
| EP3337030A1 (en) | Excitation system for a synchronous machine | |
| TWI793311B (zh) | 外部調變的與速度無關可變頻率發電機 | |
| EP3255779B1 (en) | Reconfigurable multi-permanent magnet generator based power generating system | |
| KR102554511B1 (ko) | 사이리스터 기동 장치 | |
| JP5383028B2 (ja) | 紡績機および紡績機の駆動方法 | |
| Jaikrishna et al. | Fault tolerant soft starter control for induction motors | |
| JP5941216B2 (ja) | 回転電機システム及びその制御方法 | |
| JP2014239594A (ja) | 交流ブラシレス励磁装置および発電システム | |
| JP4822138B2 (ja) | 発電システムおよびその運転方法 | |
| CN204190662U (zh) | 尾矿砂泵调速系统 | |
| Mehra et al. | Comparative analysis of direct torque control and flux control of induction motor using P and PI controller | |
| WO2023245304A1 (en) | Electric rotary machine for controlling power flow between ac grids |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: NIDEC (BEIJING) DRIVE SYSTEM TECHNIQUE CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: BEIJING CHINA TEX MECHANICAL + ELECTRICAL ENGINEERING LTD. Effective date: 20150702 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20150702 Address after: 101102 Beijing, Tongzhou District Sheng King South Street, No. 13, No. 101, 201-1, 301, 15, Applicant after: Nideke (Beijing) Transmission Technology Co. Ltd Address before: 101102, Beijing, Zhongguancun science and Technology Park, Jinqiao Science and technology industrial base, 15 South four street, 16A, Tongzhou District Applicant before: Beijing China Tex Mechanical & Electrical Engineering Ltd. |
|
| EXSB | Decision made by sipo to initiate substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |