CN105207533B - 一种高压绕线型电机提刷控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高压绕线型电机提刷控制系统及方法，包括第一、第二伺服电机，集电环短路开关，第一、第二、第三、第四接近开关，第一继电器、第二继电器；第一伺服电机连接碳刷提起及下落部件，第二伺服电机连接集电环短路开关；第一伺服电机分别通过第一接触器和第二接触器连接电源，第二伺服电机分别通过第三接触器和第四接触器连接电源；第二继电器和第一接近开关串接在第一接触器线圈回路中；第四、第二接近开关串接在第二接触器线圈回路中；第一、第三接近开关串接在第三接触器线圈回路中；第一继电器和第四接近开关串接在第四接触器线圈回路中。本发明在电机起动后自动短接集电环且提起碳刷，克服运行过程中集电环与碳刷连续摩擦的弊病。

Description

一种高压绕线型电机提刷控制系统及方法

技术领域

本发明涉及高压绕线型电机的启动领域，特别涉及一种高压绕线型电机提刷控制系统及方法。

背景技术

高压绕线型电机是异步电机的一类，它是工农业生产及国民经济各部门中应用最为广泛而且需要量最大的一种电机。金属切削机床、轧钢设备、鼓风机、粉碎机、水泵、油泵、轻工机械、纺织机械、矿山机械等，绝大部分都采用异步电机拖动。电力拖动中，绝大多数的拖动电机为异步电机，其用电量约占电网总负荷的60％。对某些重载下启动的恒转矩生产机械(磨机、破碎机等)不仅要限制起动电流，而且还要求有足够大的起动转矩，在这种情况下起动性能较好的绕线型电机被广泛的使用，如图1a所示，通常高压绕线型电机转子回路串接外部起动电路，转子回路通过集电环和碳刷与外部起动电路连接，外部起动电路主要由可变电阻组成，通过调节电阻的大小，降低起动电流，从而提高起动转矩，改善电机的启动性能。

虽然转子回路串接的外部起动电路仅在高压电机起动的半分钟左右时间内起作用，但起动后，如图1b所示，通过转子回路外部起动电路短路接触器KM3短接外部起动电路，运行过程中集电环与碳刷连续摩擦，存在以下缺点：

⑴碳刷消耗量大，运行成本高；

⑵摩擦产生碳粉容易引起短路起弧故障；

⑶碳刷检查更换、碳粉清理等日常维护工作量大。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种高压绕线型电机提刷控制系统，通过该系统控制高压绕线型电机集电环和碳刷仅在起动的半分钟左右时间内产生摩擦，起动完毕后自动短接集电环并且提起碳刷，克服运行过程中集电环与碳刷连续摩擦的弊病。

本发明的第二目的在于提供一种基于上述高压绕线型电机提刷控制系统的高压绕线型电机提刷控制方法。

本发明的第一目的通过下述技术方案实现：一种高压绕线型电机提刷控制系统包括第一伺服电机、第二伺服电机、设置在电机转子回路中的集电环短路开关、分别对应设置在碳刷落下和提起位置处的第一接近开关和第二接近开关、分别对应设置在集电环短路开关打开和闭合位置处的第三接近开关和第四接近开关、第一继电器以及第二继电器；

第一伺服电机连接碳刷提起及下落部件，通过第一伺服电机控制碳刷提起或者下落，第二伺服电机连接集电环短路开关，通过第二伺服电机控制集电环短路开关打开或者闭合；

第一伺服电机分别通过控制其正反转的第一接触器和第二接触器连接电源，第二伺服电机分别通过控制其正反转的第三接触器和第四接触器连接电源；

第二继电器和第一接近开关串接在第一接触器的线圈回路中，通过第二继电器和第一接近开关控制第一接触器的工作状态；第四接近开关和第二接近开关串接在第二接触器的线圈回路中，通过第四接近开关和第二接近开关控制第二接触器的工作状态；第一接近开关和第三接近开关串接在第三接触器的线圈回路中，通过第一接近开关和第三接近开关控制第三接触器的工作状态；第一继电器和第四接近开关串接在第四接触器的线圈回路中，通过第一继电器和第四接近开关控制第四接触器的工作状态。

优选的，所述集电环短路开关为三刀三掷开关，其中三个动触点分别与电机转子的三相线对应连接，三个静触点相互连接，通过第二伺服电机控制三刀三掷开关处于打开或者闭合状态。

优选的，第二继电器通过常开触点连接在第一接触器的线圈回路中，第一接近开关通过常闭触点连接在第一接触器的线圈回路中；

第四接近开关通过常开触点连接在第二接触器的线圈回路中，第二接近开关通过常闭触点连接在第二接触器的线圈回路中；

第一接近开关通过常开触点连接在第三接触器的线圈回路中，第三接近开关通过常闭触点连接在第三接触器的线圈回路中；

第一继电器通过常开触点连接在第四接触器的线圈回路中，第四接近开关通过常闭触点连接在第四接触器的线圈回路中。

更进一步的，所述第一接近开关和第三接近开关分别串接在高压绕线型电机备妥回路中；高压绕线型电机备妥回路中第一接近开关和第三接近开关串联后并联断路器。

更进一步的，所述第一接近开关通过常开触点连接在高压绕线型电机备妥回路，第三接近开关通过常开触点连接在高压绕线型电机备妥回路中，断路器通过常开触点连接在高压绕线型电机备妥回路中。

本发明的第一目的通过下述技术方案实现：一种基于上述高压绕线型电机提刷控制系统实现的高压绕线型电机提刷控制方法，包括碳刷提起步骤和碳刷落下步骤；

碳刷提起步骤如下：

S11、高压绕线型电机起动完毕后，发送电机起动完毕信号至控制系统，控制系统接收到电机起动完毕信号后，延时t秒后控制第一继电器工作，通过第一继电器控制第四接触器的线圈回路通电，第四接触器吸合，驱动第二伺服电机转动控制集电环短路开关闭合，集电环短路；

S12、集电环短路开关闭合位置处第四接近开关感应到集电环短路开关闭合后，通过第四接近开关控制第四接触器的线圈回路断电，第二伺服电机停止转动；同时通过第四接近开关控制第二接触器的线圈回路通电，第二接触器吸合，驱动第一伺服电机转动控制碳刷提起；

S13、碳刷提起位置处的第二接近开关感应到碳刷提起后，通过第二接近开关控制第二接触器的线圈回路断电，第一伺服电机停止转动；

碳刷落下步骤如下：

S21、高压绕线型电机停止运行后，发送电机停止信号至控制系统，控制系统接收到电机停止信号后，控制第二继电器工作，通过第二继电器控制第一接触器的线圈回路通电，第一接触器吸合，驱动第一伺服电机转动控制碳刷落下；

S22、碳刷落下位置处第一接近开关感应到碳刷落下后，通过第一接近开关控制第一接触器线圈回路断电，第一伺服电机停止转动，同时通过第一接近开关控制第三接触器的线圈回路通电，第三接触器吸合，驱动第二伺服电机转动控制集电极短路开关打开；

S23、集电极短路开关打开位置处的第三接近开关感应到集电环短路开关打开后，通过第三接近开关控制第三接触器线圈回路断电，第二伺服电机停止转动。

优选的，第一继电器通过常开触点连接在第四接触器的线圈回路中，第四接近开关通过常闭触点连接在第四接触器的线圈回路中；第四接近开关通过常开触点连接在第二接触器的线圈回路中，第二接近开关通过常闭触点连接在第二接触器的线圈回路中；

所述步骤S11中控制第一继电器工作，第一继电器处于常闭触点打开及常开触点闭合状态，第一继电器的常开触点闭合使得第四接触器的线圈回路通电，第四接触器吸合，驱动第二伺服电机转动控制集电环短路开关闭合；

所步骤S12中集电环短路开关闭合位置处第四接近开关感应到集电环短路开关闭合后，第四接近开关处于常闭触点打开且常开触点闭合状态，第四接近开关的常闭触点打开使得第四接触器的线圈回路断电，第二伺服电机停止转动；同时第四接近开关常开触点闭合使得第二接触器的线圈回路通电，第二接触器吸合，驱动第一伺服电机转动控制碳刷提起；

所述步骤S13中碳刷提起位置处的第二接近开关感应到碳刷提起后，第二接近开关处于常闭触点打开及常开触点闭合的状态，第二接近开关的常闭触点打开使得第二接触器的线圈回路断电，第一伺服电机停止转动。

优选的，第二继电器通过常开触点连接在第一接触器的线圈回路中，第一接近开关通过常闭触点连接在第一接触器的线圈回路中；第一接近开关通过常开触点连接在第三接触器的线圈回路中，第三接近开关通过常闭触点连接在第三接触器的线圈回路中；

所述步骤S21中控制第二继电器工作，第二继电器处于常闭触点打开及常开触点闭合状态，第二继电器的常开触点闭合使得第一接触器的线圈回路通电，第一接触器吸合，驱动第一伺服电机转动控制碳刷落下；

所述步骤S22中碳刷落下位置处第一接近开关感应到碳刷落下后，第一接近开关处于常闭触点打开且常开触点闭合状态，第一接近开关的常闭触点打开使得第一接触器的线圈回路断电，第一伺服电机停止转动；同时第一接近开关的常开触点闭合使得第三接触器的线圈回路通电，第三接触器吸合，驱动第二伺服电机转动控制集电极短路开关打开；

所述步骤S23中集电极短路开关打开位置处的第三接近开关感应到集电环短路开关打开后，第三接近开关处于常闭触点打开且常开触点闭合状态，第三接近开关常闭触点的打开使得第三接触器回路断电，第二伺服电机停止转动。

优选的，第一接近开关通过常开触点连接在高压绕线型电机备妥回路，第三接近开关通过常开触点连接在高压绕线型电机备妥回路中；当第一接近开关感应到碳刷落下后且第三接近开关感应到集电环短路开关打开后，高压绕线型电机备妥回路接通。

优选的，高压绕线型电机备妥回路中第一接近开关和第三接近开关串联后并联断路器，断路器通过常开触点连接在高压绕线型电机备妥回路中；控制断路器工作，断路器处于常开触点闭合状态，高压绕线型电机备妥回路中第一接近开关和第三接近开关被短路，获取高压绕线型电机起动后的备妥信号自锁。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：

(1)本发明在电机转子回路中设置用于短路集电环的集电环短路开关，在碳刷落下以及提起位置处分别设置接近开关，在集电环短路开关打开以及闭合位置处分别设置接近开关，并且通过第一伺服电机的正反转控制碳刷落下和提起，通过第二伺服电机的正反转控制集电环短路开关的打开和闭合。本发明控制系统在接收电机起动完毕后，驱动第二伺服电机工作，使集电环短路开关处于“闭合”位置，集电环短路；用集电环短路开关“闭合”位置信号驱动第二伺服电机，使碳刷处于“提起”位置，碳刷提起；本发明控制系统在接收到电机停机信号后，驱动第一伺服电机碳刷处于“落”位置，碳刷落到集电环上，碳刷“落”位置信号驱动第二伺服电机，使集电环短路开关处于“打开”位置，集电环短路打开。本发明使得高压绕线型电机集电环和碳刷仅在起动的半分钟左右时间内产生摩擦，起动完毕后自动短接集电环并且提起碳刷，克服运行过程中集电环与碳刷连续摩擦的弊病。

(2)本发明将碳刷“落”位置信号以及集电环短路开关“打开”位置信号串入电机备妥信号中，确保了高压绕线型电机起动时让外部起动电路串入转子回路，并且保证碳刷处于落下位置以及集电环短路开关处于打开位置时高压绕线型电机才能起动。另外在高压绕线型电机备妥回路中，断路器常开触点短接备妥回路碳刷“落”、集电环短路开关“打开”位置信号，为高压绕线型电机提供了电机起动后的备妥信号自锁，备妥信号自锁避免了碳刷提起时高压绕线型电机因备妥信号丢失而停机的现象。

附图说明

图1a是现有技术中高压绕线型电机转子回路串接外部起动电路示意图。

图1b是现有技术中高压绕线型电机转子回路串接外部起动电路工作原理图。

图2a是本发明控制系统中第一伺服电机工作原理图。

图2b是本发明控制系统中第二伺服电机工作原理图。

图3是本发明控制系统中各接近开关、断路器以及接触器工作原理图。

图4是本发明控制系统电机转子回来中集电环短路开关与三相线的连接示意图。

图5是本发明高压绕线型电机备妥回路原理图。

图6a是本发明高压绕线型电机起动时高压断路器和外部起动电路短路接触器工作原理图。

图6b是本发明高压绕线型电机停止后高压断路器工作原理图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例

本实施例公开了一种高压绕线型电机提刷控制系统，其特征在于，包括第一伺服电机M1、第二伺服电机M2、设置在电机转子回路中的集电环短路开关、分别对应设置在碳刷落下和提起位置处的第一接近开关SX11和第二接近开关SX12、分别对应设置在集电环短路开关打开和闭合位置处的第三接近开关SX21和第四接近开关SX22、第一继电器K1以及第二继电器K2；

第一伺服电机连接碳刷提起及下落部件，通过第一伺服电机控制碳刷提起或者下落，第二伺服电机连接集电环短路开关，通过第二伺服电机控制集电环短路开关打开或者闭合；

如图2a所示，第一伺服电机M1分别通过控制其正反转的第一接触器KM11和第二接触器KM12连接电源，如图2a所示，第二伺服电机M2分别通过控制其正反转的第三接触器KM21和第四接触器KM22连接电源；

如图3所示，第二继电器K2和第一接近开关SX11串接在第一接触器KM11的线圈回路中，通过第二继电器K2和第一接近开关SX11控制第一接触器KM11的工作状态，具体为第二继电器K2通过常开触点连接在第一接触器KM11的线圈回路中，第一接近开关SX11通过常闭触点连接在第一接触器KM11的线圈回路中。

第四接近开关SX22和第二接近开关SX12串接在第二接触器KM12的线圈回路中，通过第四接近开关SX22和第二接近开关SX12控制第二接触器KM12的工作状态；具体为第四接近开关SX22通过常开触点连接在第二接触器KM12的线圈回路中，第二接近开关SX12通过常闭触点连接在第二接触器KM12线圈回路中。

第一接近开关SX11和第三接近开关SX21串接在第三接触器KM21的线圈回路中，通过第一接近开关SX11和第三接近开关SX21控制第三接触器KM21的工作状态；具体为第一接近开关SX11通过常开触点连接在第三接触器KM21的线圈回路中，第三接近开关SX21通过常闭触点连接在第三接触器KM21的线圈回路中。

第一继电器K1和第四接近开关SX22串接在第四接触器KM22的线圈回路中，通过第一继电器和K1第四接近开关SX22控制第四接触器KM22的工作状态。具体为第一继电器K1通过常开触点连接在第四接触器KM22的线圈回路中，第四接近开关SX22通过常闭触点连接在第四接触器KM22的线圈回路中。

如图4所示，集电环短路开关5为三刀三掷开关，包括三个动触点以及与三个动触点对应的三个静触点，其中三个动触点分别与电机转子三相线1对应连接，三个静触点相互连接，通过第二伺服电机控制三刀三掷开关处于打开或者闭合状态，当第二伺服电机控制三刀三掷开关的三个动触点与对应的三个静触点分别接触时，则三刀三掷开关处于闭合状态，通过集电环短路开关5闭合位置处的第四接近开关SX22可以感应到。高压绕线型电机转子回路中集电环2、碳刷3以及外部起动电路4均被短路，当第二伺服电机控制三刀三掷开关的三个动触点与对应的三个静触点不接触时，则三刀三掷开关处于打开状态，通过集电环短路开关打开位置处的第三接近开关SX21可以感应到。

第一接近开关SX11和第三接近开关SX21分别串接在高压绕线型电机备妥回路中；高压绕线型电机备妥回路中第一接近开关SX11和第三接近开关SX21串联后并联断路器，该断路器为高压断路器QF；如图5所示，具体为第一接近开关SX11通过常开触点连接在高压绕线型电机备妥回路，第三接近开关SX21通过常开触点连接在高压绕线型电机备妥回路中，断路器通过常开触点连接在高压绕线型电机备妥回路中。如图1b中所示，该高压断路器QF即为高压绕线型电机定子绕组与电源之间所连接的断路器。本实施例通过第一接近开关SX11将碳刷“落”位置信号以及通过第三接近开关SX21将集电环短路开关“打开”位置信号串入电机备妥信号，确保了高压绕线型电机起动时让外部起动电路(目前一般是液体电阻起动器)串入转子回路，保证碳刷处于落下位置以及集电环短路开关处于打开位置时高压绕线型电机才能起动。另外控制高压断路器QF工作，高压断路器QF处于常开触点闭合状态，高压绕线型电机备妥回路中第一接近开关SX11和第三接近开关SX21被高压断路器QF短路，获取电机起动后的备妥信号自锁。因此本实施例高压断路器QF常开触点短接备妥回路碳刷“落”、集电环短路开关“打开”位置信号实际上是高压绕线型电机起动后的备妥信号自锁，因为高压绕线型电机起动10秒后要进行碳刷提起，碳刷、集电环短路开关位置要发生转变，备妥信号自锁是为了避免碳刷提起时高压绕线型电机因备妥信号丢失而停机的情况。

本实施例中还公开了一种基于上述高压绕线型电机提刷控制系统实现的高压绕线型电机提刷控制方法，包括碳刷提起步骤和碳刷落下步骤；其中：

碳刷提起步骤如下：

S11、高压绕线型电机起动完毕后，发送电机起动完毕信号至控制系统，控制系统接收到电机起动完毕信号后，延时t＝10秒后控制第一继电器工作，通过第一继电器控制第四接触器的线圈回路通电，第四接触器吸合，驱动第二伺服电机反向转动控制集电环短路开关闭合，集电环短路；

S12、集电环短路开关闭合位置处第四接近开关感应到集电环短路开关闭合后，通过第四接近开关控制第四接触器的线圈回路断电，第二伺服电机停止转动；同时通过第四接近开关控制第二接触器的线圈回路通电，第二接触器吸合，驱动第一伺服电机反向转动控制碳刷提起；

S13、碳刷提起位置处的第二接近开关感应到碳刷提起后，通过第二接近开关控制第二接触器的线圈回路断电，第一伺服电机停止转动。

碳刷落下步骤如下：

S21、高压绕线型电机停止运行后，发送电机停止信号至控制系统，控制系统接收到电机停止信号后，控制第二继电器工作，通过第二继电器控制第一接触器的线圈回路通电，第一接触器吸合，驱动第一伺服电机正向转动控制碳刷落下；

S22、碳刷落下位置处第一接近开关感应到碳刷落下后，通过第一接近开关控制第一接触器线圈回路断电，第一伺服电机停止转动，同时通过第一接近开关控制第三接触器的线圈回路通电，第三接触器吸合，驱动第二伺服电机正向转动控制集电极短路开关打开；

S23、集电极短路开关打开位置处的第三接近开关感应到集电环短路开关打开后，通过第三接近开关控制第三接触器线圈回路断电，第二伺服电机停止转动。

在本实施例中，第一继电器通过常开触点连接在第四接触器的线圈回路中，第四接近开关通过常闭触点连接在第四接触器的线圈回路中；第四接近开关通过常开触点连接在第二接触器的线圈回路中，第二接近开关通过常闭触点连接在第二接触器的线圈回路中；因此：

上述步骤S11中控制第一继电器工作，第一继电器处于常闭触点打开及常开触点闭合状态，第一继电器的常开触点闭合使得第四接触器的线圈回路通电，第四接触器吸合，驱动第二伺服电机反向转动控制集电环短路开关闭合。

上述步骤S12中集电环短路开关闭合位置处第四接近开关感应到集电环短路开关闭合后，第四接近开关处于常闭触点打开且常开触点闭合状态，第四接近开关的常闭触点打开使得第四接触器的线圈回路断电，第二伺服电机停止转动；同时第四接近开关常开触点闭合使得第二接触器的线圈回路通电，第二接触器吸合，驱动第一伺服电机反转动控制碳刷提起。

上述步骤S13中碳刷提起位置处的第二接近开关感应到碳刷提起后，第二接近开关处于常闭触点打开及常开触点闭合的状态，第二接近开关的常闭触点打开使得第二接触器的线圈回路断电，第一伺服电机停止转动。

本实施例中，第二继电器通过常开触点连接在第一接触器的线圈回路中，第一接近开关通过常闭触点连接在第一接触器的线圈回路中；第一接近开关通过常开触点连接在第三接触器的线圈回路中，第三接近开关通过常闭触点连接在第三接触器的线圈回路中；因此：

上述步骤S21中控制第二继电器工作，第二继电器处于常闭触点打开及常开触点闭合状态，第二继电器的常开触点闭合使得第一接触器的线圈回路通电，第一接触器吸合，驱动第一伺服电机正向转动控制碳刷落下。

上述步骤S22中碳刷落下位置处第一接近开关感应到碳刷落下后，第一接近开关处于常闭触点打开且常开触点闭合状态，第一接近开关的常闭触点打开使得第一接触器的线圈回路断电，第一伺服电机停止转动；同时第一接近开关的常开触点闭合使得第三接触器的线圈回路通电，第三接触器吸合，驱动第二伺服电机正向转动控制集电极短路开关打开。

上述步骤S23中集电极短路开关打开位置处的第三接近开关感应到集电环短路开关打开后，第三接近开关处于常闭触点打开且常开触点闭合状态，第三接近开关常闭触点的打开使得第三接触器回路断电，第二伺服电机停止转动。

在本实施例中，如图6a所示，通过上述步骤S11～S13实现控制系统在接收电机起动完毕信号10秒后，即在高压断路器QF常开触点闭合以及外部起动电路短路接触器KM3常开触点闭合后10秒，本实施例控制系统控制集电环短接，碳刷提起，即在本实施例中电机起动完毕信号10秒后，驱动第二伺服电机工作，使集电环短路开关处于“闭合”位置，集电环短路；用集电环短路开关“闭合”位置信号驱动第二伺服电机，使碳刷起落处于“起”位置，碳刷提起，向控制系统反馈碳刷提起信号。本实施例上述步骤保证了集电环、碳刷以及外部起动电路被短路后才被进行提起操作。

在本实施例中，如图6b所示，通过上述步骤S21～S23实现控制系统在接收到电机停机信号后，即在高压断路器QF常开触点打开，即常闭触点闭合的情况下，本实施例控制系统控制碳刷下落、集电环短路开关打开，即在本实施例中高压绕线型电机停止运行，停机信号驱动第一伺服电机，使碳刷起落装置处于“落”位置，碳刷落到集电环上；碳刷“落”位置信号驱动第二伺服电机，使集电环短路开关处于“打开”位置，集电环短路打开。本实施例上述步骤使得电极停止后，碳刷恢复到落位置，集电环、碳刷和外部起到电路处于不被短路的状态，以备下一次电机的启动。

本实施例中，第一接近开关通过常开触点连接在高压绕线型电机备妥回路，第三接近开关通过常开触点连接在高压绕线型电机备妥回路中；当第一接近开关感应到碳刷落下后且第三接近开关感应到集电环短路开关打开后，高压绕线型电机备妥回路接通。本实施例中第一接近开关SX11将碳刷“落”位置信号以及通过第三接近开关SX21将集电环短路开关“打开”位置信号串入高压绕线型电机备妥信号是为了确保高压绕线型电机起动时让外部起动电路串入转子回路，保证碳刷在落位置以及短路开关在打开位置高压绕线型电机才能起动。

本实施例中，高压绕线型电机备妥回路中第一接近开关SX11和第三接近开关SX21串联后并联高压断路器QF，高压断路器QF通过常开触点连接在高压绕线型电机备妥回路中；控制高压断路器QF工作，高压断路器QF处于常开触点闭合状态，高压绕线型电机备妥回路中第一接近开关SX11和第三接近开关SX21被高压断路器QF短路，获取电机起动后的备妥信号自锁。本实施例中高压断路器QF常开触点短接备妥回路碳刷“落”、集电环短路开关“打开”位置信号实际上是高压绕线型电机起动后的备妥信号自锁，因为高压绕线型电机起动10秒后要进行碳刷提起，碳刷、集电环短路开关位置要发生转变，备妥信号自锁是为了避免碳刷提起时高压绕线型电机因备妥信号丢失而停机的情况。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高压绕线型电机提刷控制系统，其特征在于，包括第一伺服电机、第二伺服电机、设置在电机转子回路中的集电环短路开关、分别对应设置在碳刷落下和提起位置处的第一接近开关和第二接近开关、分别对应设置在集电环短路开关打开和闭合位置处的第三接近开关和第四接近开关、第一继电器以及第二继电器；

第一伺服电机连接碳刷提起及下落部件，通过第一伺服电机控制碳刷提起或者下落，第二伺服电机连接集电环短路开关，通过第二伺服电机控制集电环短路开关打开或者闭合；

第一伺服电机分别通过控制其正反转的第一接触器和第二接触器连接电源，第二伺服电机分别通过控制其正反转的第三接触器和第四接触器连接电源；

第二继电器和第一接近开关串接在第一接触器的线圈回路中，通过第二继电器和第一接近开关控制第一接触器的工作状态；第四接近开关和第二接近开关串接在第二接触器的线圈回路中，通过第四接近开关和第二接近开关控制第二接触器的工作状态；第一接近开关和第三接近开关串接在第三接触器的线圈回路中，通过第一接近开关和第三接近开关控制第三接触器的工作状态；第一继电器和第四接近开关串接在第四接触器的线圈回路中，通过第一继电器和第四接近开关控制第四接触器的工作状态。

2.根据权利要求1所述的高压绕线型电机提刷控制系统，其特征在于，所述集电环短路开关为三刀三掷开关，其中三个动触点分别与电机转子的三相线对应连接，三个静触点相互连接，通过第二伺服电机控制三刀三掷开关处于打开或者闭合状态。

3.根据权利要求1所述的高压绕线型电机提刷控制系统，其特征在于，第二继电器通过常开触点连接在第一接触器的线圈回路中，第一接近开关通过常闭触点连接在第一接触器的线圈回路中；

第四接近开关通过常开触点连接在第二接触器的线圈回路中，第二接近开关通过常闭触点连接在第二接触器的线圈回路中；

第一接近开关通过常开触点连接在第三接触器的线圈回路中，第三接近开关通过常闭触点连接在第三接触器的线圈回路中；

第一继电器通过常开触点连接在第四接触器的线圈回路中，第四接近开关通过常闭触点连接在第四接触器的线圈回路中。

4.根据权利要求3所述的高压绕线型电机提刷控制系统，其特征在于，所述第一接近开关和第三接近开关分别串接在高压绕线型电机备妥回路中；高压绕线型电机备妥回路中第一接近开关和第三接近开关串联后并联断路器。

5.根据权利要求4所述的高压绕线型电机提刷控制系统，其特征在于，所述第一接近开关通过常开触点连接在高压绕线型电机备妥回路，第三接近开关通过常开触点连接在高压绕线型电机备妥回路中，断路器通过常开触点连接在高压绕线型电机备妥回路中。

6.一种基于权利要求1所述高压绕线型电机提刷控制系统实现的高压绕线型电机提刷控制方法，其特征在于，包括碳刷提起步骤和碳刷落下步骤；

碳刷提起步骤如下：

S11、高压绕线型电机起动完毕后，发送电机起动完毕信号至控制系统，控制系统接收到电机起动完毕信号后，延时t秒后控制第一继电器工作，通过第一继电器控制第四接触器的线圈回路通电，第四接触器吸合，驱动第二伺服电机转动控制集电环短路开关闭合，集电环短路；

S12、集电环短路开关闭合位置处第四接近开关感应到集电环短路开关闭合后，通过第四接近开关控制第四接触器的线圈回路断电，第二伺服电机停止转动；同时通过第四接近开关控制第二接触器的线圈回路通电，第二接触器吸合，驱动第一伺服电机转动控制碳刷提起；

S13、碳刷提起位置处的第二接近开关感应到碳刷提起后，通过第二接近开关控制第二接触器的线圈回路断电，第一伺服电机停止转动；

碳刷落下步骤如下：

S21、高压绕线型电机停止运行后，发送电机停止信号至控制系统，控制系统接收到电机停止信号后，控制第二继电器工作，通过第二继电器控制第一接触器的线圈回路通电，第一接触器吸合，驱动第一伺服电机转动控制碳刷落下；

S22、碳刷落下位置处第一接近开关感应到碳刷落下后，通过第一接近开关控制第一接触器线圈回路断电，第一伺服电机停止转动，同时通过第一接近开关控制第三接触器的线圈回路通电，第三接触器吸合，驱动第二伺服电机转动控制集电极短路开关打开；

S23、集电极短路开关打开位置处的第三接近开关感应到集电环短路开关打开后，通过第三接近开关控制第三接触器线圈回路断电，第二伺服电机停止转动。

7.根据权利要求6所述的高压绕线型电机提刷控制方法，其特征在于，

第一继电器通过常开触点连接在第四接触器的线圈回路中，第四接近开关通过常闭触点连接在第四接触器的线圈回路中；第四接近开关通过常开触点连接在第二接触器的线圈回路中，第二接近开关通过常闭触点连接在第二接触器的线圈回路中；

所述步骤S11中控制第一继电器工作，第一继电器处于常闭触点打开及常开触点闭合状态，第一继电器的常开触点闭合使得第四接触器的线圈回路通电，第四接触器吸合，驱动第二伺服电机转动控制集电环短路开关闭合；

所步骤S12中集电环短路开关闭合位置处第四接近开关感应到集电环短路开关闭合后，第四接近开关处于常闭触点打开且常开触点闭合状态，第四接近开关的常闭触点打开使得第四接触器的线圈回路断电，第二伺服电机停止转动；同时第四接近开关常开触点闭合使得第二接触器的线圈回路通电，第二接触器吸合，驱动第一伺服电机转动控制碳刷提起；

所述步骤S13中碳刷提起位置处的第二接近开关感应到碳刷提起后，第二接近开关处于常闭触点打开及常开触点闭合的状态，第二接近开关的常闭触点打开使得第二接触器的线圈回路断电，第一伺服电机停止转动。

8.根据权利要求6所述的高压绕线型电机提刷控制方法，其特征在于，

第二继电器通过常开触点连接在第一接触器的线圈回路中，第一接近开关通过常闭触点连接在第一接触器的线圈回路中；第一接近开关通过常开触点连接在第三接触器的线圈回路中，第三接近开关通过常闭触点连接在第三接触器的线圈回路中；

所述步骤S21中控制第二继电器工作，第二继电器处于常闭触点打开及常开触点闭合状态，第二继电器的常开触点闭合使得第一接触器的线圈回路通电，第一接触器吸合，驱动第一伺服电机转动控制碳刷落下；

所述步骤S22中碳刷落下位置处第一接近开关感应到碳刷落下后，第一接近开关处于常闭触点打开且常开触点闭合状态，第一接近开关的常闭触点打开使得第一接触器的线圈回路断电，第一伺服电机停止转动；同时第一接近开关的常开触点闭合使得第三接触器的线圈回路通电，第三接触器吸合，驱动第二伺服电机转动控制集电极短路开关打开；

所述步骤S23中集电极短路开关打开位置处的第三接近开关感应到集电环短路开关打开后，第三接近开关处于常闭触点打开且常开触点闭合状态，第三接近开关常闭触点的打开使得第三接触器回路断电，第二伺服电机停止转动。

9.根据权利要求6所述的高压绕线型电机提刷控制方法，其特征在于，第一接近开关通过常开触点连接在高压绕线型电机备妥回路，第三接近开关通过常开触点连接在高压绕线型电机备妥回路中；当第一接近开关感应到碳刷落下后且第三接近开关感应到集电环短路开关打开后，高压绕线型电机备妥回路接通。

10.根据权利要求6所述的高压绕线型电机提刷控制方法，其特征在于，

高压绕线型电机备妥回路中第一接近开关和第三接近开关串联后并联断路器，断路器通过常开触点连接在高压绕线型电机备妥回路中；控制断路器工作，断路器处于常开触点闭合状态，高压绕线型电机备妥回路中第一接近开关和第三接近开关被短路，获取高压绕线型电机起动后的备妥信号自锁。