CN106559023A - 一种电机能量管理方法及电机能量管理器 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种电机能量管理方法及电机能量管理器,其中方法包括:检测逆变电路输出端的输出电流;将所检测的输出电流与电机的额定电流比较;若输出电流大于所述额定电流,则输出高电平电流,对高电平电流进行降低运算,降低运算后的电流经放大信号处理后流经驱动电路形成负向电流,负向电流叠加在逆变电路的功率开关器件IGBT的输入端上;若输出电流小于额定电流,则输出低电平电流,对低电平电流进行升高运算,升高运算后的电流经放大信号处理后流经驱动电路形成正向电流,正向电流叠加在逆变电路的功率开关器件IGBT的输入端上。本申请可在保持电机频率和转速不变的情况下,进行电机输出电流的调节,达到电机的节能效果。
Description
技术领域
本发明涉及电机管理技术领域,具体涉及一种电机能量管理方法及电机能量管理器。
背景技术
电机能量管理器是减少电机无功损耗,提升电机节能效果的产品,变频器是典型的一种电机能量管理器;图1示出了变频器的一种常见结构,包括:与电源连接的整流电路,与整流电路连接的滤波电路,与滤波电路连接的制动电路,与制动电路连接的逆变电路。
如图1所示,整流电路的功能是六个整流二极管(包括上桥的二极管D1’、D2’和D3’,及下桥的二极管D4’、D5’和D6’)组成不可控的全波整流桥,从而将电源提供的交流电转换成直流电;整流后的直流电中含有电源6倍频率脉动电流,此外,逆变器产生的脉动电流也将使得直流电流变动,为了抑制电流波动,因此滤波电路采用电容C1’,C2'和电阻R2’,R3’吸收脉动电流;为防止变频器母线电压升高,因此制动电路采用Q1’为制动单元,通过R4’内置制动电阻、二极管D7'起到在开关管Q1'关断截止期间的续流保护,实现对Q1’的安全保护;逆变电路与整流电路相反,逆变电路可将直流电压转换为所要频率的交流电,以所确定的时间使上桥的功率开关器件IGBT1’-IGBT3’,下桥的功率开关器件IGBT4'-IGBT6’导通和关断,从而在输出端的U、V、W三相上得到相位互差120°电角度的三相交流电,以供给三相电机;值得注意的是,图1所示变频器电路结构仅为常见结构,并不排除变频器具有其他的电路结构。
由于电机不能在满负荷下运行,除达到动力驱动要求外,多余的力矩将增加有功功率的消耗,造成电能的浪费,因此电机在恒压条件下的节能主要是通过降低电机的运行速度实现;具体的,当电机转速从N1变到N2时,电机的功率P的变化关系为P2/P1=(N2/N1)3,由此可见降低电机的转速可得到立方级的节能效果。
本发明的发明人在研究过程中发现,变频器的节能通常是和电机的转速结合在一起的,电机为恒转矩的情况下,可通过减小转速来减小电机的输出功率;然而当电机运行到基频以上,或者处于恒功率情况时,变频器通过减小转速来达到节能的效果并不明显;因此目前急需提供一种新的电机能量管理方式,以在保持电机频率和转速不变的情况下,降低电机的电流输出,达到电机运行的节能效果。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供一种电机能量管理方法及电机能量管理器,以在保持电机频率和转速不变的情况下,降低电机的电流输出,达到电机运行的节能效果。
为实现上述目的,本发明实施例提供如下技术方案:
一种电机能量管理方法,包括:
检测逆变电路输出端的输出电流;
将所检测的输出电流与电机的额定电流比较;
若所述输出电流大于所述额定电流,则输出高电平电流,对所述高电平电流进行降低运算,降低运算后的电流经放大信号处理后流经驱动电路形成负向电流,所述负向电流叠加在逆变电路的功率开关器件IGBT的输入端上,以使逆变电路输出端的输出电流减小,使得逆变电路输出端的输出电流维持为所述额定电流;
若所述输出电流小于所述额定电流,则输出低电平电流,对所述低电平电流进行升高运算,升高运算后的电流经放大信号处理后流经驱动电路形成正向电流,所述正向电流叠加在逆变电路的功率开关器件IGBT的输入端上,以使逆变电路输出端的输出电流增大,使得逆变电路输出端的输出电流维持为所述额定电流。
其中,所述检测逆变电路输出端的输出电流包括:
检测逆变电路输出端的U相电流和V相电流;
所述将所检测的输出电流与电机的额定电流比较包括:
将所检测的U相电流和V相电流分别与电机的额定电流比较;
所述若所述输出电流大于所述额定电流,则输出高电平电流,对所述高电平电流进行降低运算,降低运算后的电流经放大信号处理后流经驱动电路形成负向电流,所述负向电流叠加在逆变电路的功率开关器件IGBT的输入端上包括:
若所述U相电流大于所述额定电流,则输出高电平电流,对所述高电平电流进行降低运算,降低运算后的电流经放大信号处理后流经驱动电路形成负向电流,所述负向电流叠加在逆变电路的与所述U相电流对应的功率开关器件IGBT的输入端;
若所述V相电流大于所述额定电流,则输出高电平电流,对所述高电平电流进行降低运算,降低运算后的电流经放大信号处理后流经驱动电路形成负向电流,所述负向电流叠加在逆变电路的与所述V相电流对应的功率开关器件IGBT的输入端;
所述若所述输出电流小于所述额定电流,则输出低电平电流,对所述低电平电流进行升高运算,升高运算后的电流经放大信号处理后流经驱动电路形成正向电流,所述正向电流叠加在逆变电路的功率开关器件IGBT的输入端上包括:
若所述U相电流小于所述额定电流,则输出低电平电流,对所述低电平电流进行升高运算,升高运算后的电流经放大信号处理后流经驱动电路形成正向电流,所述正向电流叠加在逆变电路与所述U相电流对应的功率开关器件IGBT的输入端上;
若所述V相电流小于所述额定电流,则输出低电平电流,对所述低电平电流进行升高运算,升高运算后的电流经放大信号处理后流经驱动电路形成正向电流,所述正向电流叠加在逆变电路与所述V相电流对应的功率开关器件IGBT的输入端上。
其中,所述对所述高电平电流进行降低运算包括:
通过放大器的负极电路对所述高电平电流进行降低运算;
所述对所述低电平电流进行升高运算包括:
通过放大器的正极电路对所述低电平电流进行升高运算。
其中,所述降低运算后的电流经放大信号处理后流经驱动电路形成负向电流包括:
通过放大器的放大信号对降低运算后的电流进行放大处理,放大处理后的电流通过驱动电路形成负向电流;
所述升高运算后的电流经放大信号处理后流经驱动电路形成正向电流包括:
通过放大器的放大信号对升高运算后的电流进行放大处理,放大处理后的电流通过驱动电路形成正向电流。
其中,所述方法还包括:
通过并联串接在正负极两端的电容C1和电容C2减小无功损耗,增大有功功率。
本发明实施例还提供一种电机能量管理器,包括:整流电路,滤波电路,制动电路,逆变电路,
检测所述逆变电路输出端的输出电流的电流检测电路;
与所述电流检测电路相接的处理芯片,所述处理芯片用于将所检测的输出电流与电机的额定电流比较,若所述输出电流大于所述额定电流,则输出高电平电流,若所述输出电流小于所述额定电流,则输出低电平电流;
与所述处理芯片相接的放大器,在所述处理芯片输出高电平电流时,所述放大器的负极电路对所述高电平电流进行降低运算,并通过放大信号对降低运算后的电流进行放大处理,在所述处理芯片输出低电平电流时,所述放大器的正极电路对所述低电平电流进行升高运算,并通过放大信号对升高运算后的电流进行放大处理;
与所述放大器的输出端和逆变电路相接的驱动电路,其中,降低运算后的电流经放大处理后流经所述驱动电路形成负向电流,以叠加在逆变电路的功率开关器件IGBT的输入端上,升高运算后的电流经放大处理后流经所述驱动电路形成正向电流,以叠加在逆变电路的功率开关器件IGBT的输入端上。
其中,所述电流检测电路包括:检测逆变电路输出端的U相电流的第一霍尔电流检测组件,和检测逆变电路输出端的V相电流的第二霍尔电流检测组件;
所述电机能量管理器还包括:设置于所述第一霍尔电流检测组件与所述处理芯片之间的电阻R1;设置于所述第二霍尔电流检测组件与所述处理芯片之间的电阻R2;
所述处理芯片具体用于,将所检测的U相电流和V相电流分别与电机的额定电流比较;若所述U相电流大于所述额定电流,则输出高电平电流;若所述V相电流大于所述额定电流,则输出高电平电流;若所述U相电流小于所述额定电流,则输出低电平电流;若所述V相电流小于所述额定电流,则输出低电平电流;
其中,U相电流产生的负向电流,经驱动电路叠加在逆变电路的与所述U相电流对应的功率开关器件IGBT的输入端;V相电流产生的负向电流,经驱动电路叠加在逆变电路的与所述V相电流对应的功率开关器件IGBT的输入端;U相电流产生的正向电流经驱动电路叠加在逆变电路的与所述U相电流对应的功率开关器件IGBT的输入端;V相电流产生的正向电流,经驱动电路叠加在逆变电路的与所述V相电流对应的功率开关器件IGBT的输入端。
其中,所述处理芯片包括:高电平输出脚和低电平输出脚;
其中,所述处理芯片在所述输出电流大于所述额定电流时,控制所述高电平输出脚输出高电平电流,在所述输出电流小于所述额定电流时,控制所述低电平输出脚输出低电平电流。
其中,所述电机能量管理器还包括:
设置于所述高电平输出脚和所述放大器的负极电路之间的电阻R3;
设置于所述低电平输出脚和所述放大器的正极电路之间的电阻R4。
其中,所述电机能量管理器还包括:
并联串接在正负极两端,以减小无功损耗,增大有功功率的电容C1和电容C2。
基于上述技术方案,本发明实施例提供的电机能量管理方法,可在逆变电路的输出端的输出电流大于额定电流时,输出高电平电流,由对该高电平电流的降低运算、放大处理形成叠加在逆变电路的IGBT的输入端上的负向电流,从而减小逆变电路输出端的输出电流,使得逆变电路输出端的输出电流维持为所述额定电流,以在保持电机频率和转速不变的情况下,降低电机的电流输出,达到电机运行的节能效果;在逆变电路的输出端的输出电流小于额定电流时,可输出低电平电流,由对该低电平电流的升高运算、放大处理形成叠加在逆变电路的IGBT的输入端上的正向电流,从而增大逆变电路输出端的输出电流,使得逆变电路输出端的输出电流维持为所述额定电流,以在保持电机频率和转速不变的情况下,增大电流值较低的电机的电流,保证电机的正向工作;可以看出,本发明实施例提供的电机能量管理方法,在进行逆变电路输出端的输出电流调节时,不涉及对电机转速的调节,可在保持电机频率和转速不变的情况下,进行电机输出电流的调节,达到电机的节能效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为变频器的常见结构示意图;
图2为本发明实施例提供的电机能量管理方法的流程图;
图3为本发明实施例提供的电机能量管理方法的另一流程图;
图4为本发明实施例提供的电机能量管理器的电路结构图;
图5为本发明实施例提供的电流检测电路的示意图;
图6为本发明实施例提供的处理芯片的结构示意图;
图7为本发明实施例提供的电机能量管理器的另一电路结构图;
图8为本发明实施例提供的电机能量管理器的再一电路结构图。
具体实施方式
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,所描述的实施例仅仅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做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。
图2为本发明实施例提供的电机能量管理方法的流程图,参照图2,该方法可以包括如下步骤:
S10、检测逆变电路输出端的输出电流;
可选的,可在逆变器的输出端设置霍尔电流检测组件等具有电流检测功能的电流检测电路,以实现对逆变器输出端的输出电流的检测;逆变器的输出端为逆变器输出U、V、W三相电流的端口
可选的,本发明实施例可检测逆变器所输出的U、V、W三相电流;如在逆变电路的U相输出端上设置霍尔电流检测组件等电流检测电路,实现对逆变电路输出端的U相电流的检测,在逆变器的V相输出端上设置霍尔电流检测组件等电流检测电路,实现对逆变电路输出端的V相电流的检测,而W相电流可以为U相电流和V相电流的和。
步骤S11、将所检测的输出电流与电机的额定电流比较;
可选的,可将所检测的逆变电路输出端的输出电流导入处理芯片(如MCU芯片)中,由处理芯片实现所检测的输出电流与电机的额定电流的比较;在比较时,可将输出电流减去额定电流,由计算结果的正负取值,确定输出电流与额定电流的比较结果;
可选的,在电流检测电路与处理芯片间可设置电阻。
步骤S12、若所述输出电流大于所述额定电流,则输出高电平电流,对所述高电平电流进行降低运算,降低运算后的电流经放大信号处理后流经驱动电路形成负向电流,所述负向电流叠加在逆变电路的功率开关器件IGBT的输入端上,以使逆变电路输出端的输出电流减小,使得逆变电路输出端的输出电流维持为所述额定电流;
可选的,若输出电流减去额定电流的取值为正值,说明输出电流大于额定电流,则处理芯片可输出高电平电流,该高电平电流可导入放大器的负极电路(负极输入口),以对高电平电流进行降低运算;通过放大器外接的放大信号,可对降低运算后的电流进行处理,处理后的电流可由放大器的输出端输出,并导入与放大器的输出端相接的驱动电路,从而由该驱动电路对电流进行处理形成负向电流(由负极流向正极的电流),该负向电流可叠加在逆变电路的IGBT的输入端上,从而使得逆变电路输出端的输出电流减小,使得逆变电路输出端的输出电流维持为所述额定电流;驱动电路可以为可驱动IGBT的电路。
步骤S13、若所述输出电流小于所述额定电流,则输出低电平电流,对所述低电平电流进行升高运算,升高运算后的电流经放大信号处理后流经驱动电路形成正向电流,所述正向电流叠加在逆变电路的功率开关器件IGBT的输入端上,以使逆变电路输出端的输出电流增大,使得逆变电路输出端的输出电流维持为所述额定电流。
可选的,若输出电流减去额定电流的取值为负值,说明输出电流小于额定电流,则处理芯片可输出低电平电流,该低电平电流可导入放大器的正极电路(正极输入口),以对该低电平电流进行升高运算;通过放大器外接的放大信号,可对该升高运算后的电流进行处理,处理后的电流可有放大器的输出端输出,并导入与放大器输出端连接的驱动电路,从而该驱动电路对电流进行处理形成正向电流(由正极流向负极的电流),该正极电流可叠加在逆变电路的IGBT的输入端上,使得逆变电路输出端的输出电流增大,使得逆变电路输出端的输出电流维持为所述额定电流。
可选的,处理芯片可具有高电平输出引脚和低电平输出引脚,处理芯片可通过导通高电平输出引脚,实现高电平电流的输出,通过导通低电平输出引脚,实现低电平电流的输出;
可选的,本发明实施例也可通过其他方式对高电平电流进行降低运算,不限于通过放大器的负极电路实现;本发明实施例也可通过其他方式对低电平电流进行升高运算,不限于通过放大器的正极电路实现。
本发明实施例提供的电机能量管理方法,可在逆变电路的输出端的输出电流大于额定电流时,输出高电平电流,由对该高电平电流的降低运算、放大处理形成叠加在逆变电路的IGBT的输入端上的负向电流,从而减小逆变电路输出端的输出电流,使得逆变电路输出端的输出电流维持为所述额定电流,以在保持电机频率和转速不变的情况下,降低电机的电流输出,达到电机运行的节能效果;在逆变电路的输出端的输出电流小于额定电流时,可输出低电平电流,由对该低电平电流的升高运算、放大处理形成叠加在逆变电路的IGBT的输入端上的正向电流,从而增大逆变电路输出端的输出电流,使得逆变电路输出端的输出电流维持为所述额定电流,以在保持电机频率和转速不变的情况下,增大电流值较低的电机的电流,保证电机的正向工作;可以看出,本发明实施例提供的电机能量管理方法,在进行逆变电路输出端的输出电流调节时,不涉及对电机转速的调节,可在保持电机频率和转速不变的情况下,进行电机输出电流的调节,达到电机的节能效果。
可选的,所检测的逆变电路输出端的电流可以是U相电流和V相电流,从而通过U相电流和V相电流计算出W相电流,进而对逆变电路U、V、W相的输出电流进行调节;
图3示出了本发明实施例提供的电机能量管理方法的另一流程图,参照图3,该方法可以包括:
步骤S20、检测逆变电路输出端的U相电流和V相电流;
可选的,可通过设置在逆变电路的U相输出端上设置霍尔电流检测组件,实现对逆变电路输出端的U相电流的检测;可通过设置在逆变器的V相输出端上设置霍尔电流检测组件,实现对逆变电路输出端的V相电流的检测。
步骤S21、将所检测的U相电流和V相电流分别与电机的额定电流比较;
可选的,所检测的U相电流和V相电流可导入处理芯片中,由处理芯片分别实现对U相电流、V相电流和额定电流的比较,得出U相电流与额定电流的比较结果,V相电流和额定电流的比较结果。
步骤S22、若所述U相电流大于所述额定电流,则输出高电平电流,对所述高电平电流进行降低运算,降低运算后的电流经放大信号处理后流经驱动电路形成负向电流,所述负向电流叠加在逆变电路与所述U相电流对应的功率开关器件IGBT的输入端;
处理芯片判断U相电流大于所述额定电流,可输出高电平电流,该高电平电流可导入放大器的负极电路进行降低运算;通过放大器外接的放大信号,可对降低运算后的电流进行处理,处理后的电流可流经与放大器输出端相接的驱动电路处理成负向电流,从而加载在逆变电路与所述U相电流对应的IGBT的输入端上,使逆变电路与所述U相电流对应的输出端的输出电流减小,使得逆变电路U相电流的输出端的输出电流维持为所述额定电流;
步骤S23、若所述V相电流大于所述额定电流,则输出高电平电流,对所述高电平电流进行降低运算,降低运算后的电流经放大信号处理后流经驱动电路形成负向电流,所述负向电流叠加在逆变电路的与所述V相电流对应的功率开关器件IGBT的输入端;
处理芯片判断V相电流大于所述额定电流,可输出高电平电流,该高电平电流可导入放大器的负极电路进行降低运算;通过放大器外接的放大信号,可对降低运算后的电流进行处理,处理后的电流可流经与放大器输出端相接的驱动电路处理成负向电流,从而加载在逆变电路的与所述V相电流对应的IGBT的输入端上,使逆变电路与所述V相电流对应的输出端的输出电流减小,使得逆变电路V相电流的输出端的输出电流维持为所述额定电流。
步骤S24、若所述U相电流小于所述额定电流,则输出低电平电流,对所述低电平电流进行升高运算,升高运算后的电流经放大信号处理后流经驱动电路形成正向电流,所述正向电流叠加在逆变电路与所述U相电流对应的功率开关器件IGBT的输入端上;
处理芯片判断U相电流小于所述额定电流,可输出低电平电流,该低电平电流可导入放大器的正极电路进行升高运算;通过放大器外接的放大信号,可对升高运算后的电流进行处理,处理后的电流可流经与放大器输出端相接的驱动电路处理成正向电流,从而加载在逆变电路的与所述U相电流对应的IGBT的输入端上,使逆变电路与所述V相电流对应的输出端的输出电流增大,使得逆变电路U相电流的输出端的输出电流维持为所述额定电流。
步骤S25、若所述V相电流小于所述额定电流,则输出低电平电流,对所述低电平电流进行升高运算,升高运算后的电流经放大信号处理后流经驱动电路形成正向电流,所述正向电流叠加在逆变电路与所述V相电流对应的功率开关器件IGBT的输入端上。
处理芯片判断V相电流小于所述额定电流,可输出低电平电流,该低电平电流可导入放大器的正极电路进行升高运算;通过放大器外接的放大信号,可对升高运算后的电流进行处理,处理后的电流可流经与放大器输出端相接的驱动电路处理成正向电流,从而加载在逆变电路的与所述V相电流对应的IGBT的输入端上,使逆变电路与所述V相电流对应的输出端的输出电流增大,使得逆变电路V相电流的输出端的输出电流维持为所述额定电流。
进一步,图3所示方法还可以包括如下步骤:
将所检测的U相电流和V相电流的和作为W相电流;将W相电流与电机的额定电流比较;若所述W相电流大于所述额定电流,则输出高电平电流,对所述高电平电流进行降低运算,降低运算后的电流经放大信号处理后流经驱动电路形成负向电流,所述负向电流叠加在逆变电路的与所述W相电流对应的功率开关器件IGBT的输入端;若所述W相电流小于所述额定电流,则输出低电平电流,对所述低电平电流进行升高运算,升高运算后的电流经放大信号处理后流经驱动电路形成正向电流,所述正向电流叠加在逆变电路与所述W相电流对应的功率开关器件IGBT的输入端上。
进一步,如图1所示,逆变电路中产生U、V和W相电流所涉及的IGBT并不相同,本发明实施例可根据U、V和W相分别与电机的额定电流的比较结果,调节逆变电路中U、V和W相的输出电流,使得逆变电路输出端的输出电流可维持为所述额定电流。
可选的,本发明实施例还可在电机管理器的电路的正负极两端并联串接两个电容,可实现电流减小无功损耗,增大有功功率的目的。
下面对本发明实施例提供的电机能量管理器进行介绍,下文描述的电机能量管理器为实现上文描述的电机能量管理方法的一种可选电路结构。
图4为本发明实施例提供的电机能量管理器的电路结构图,参照图4,该电机能量管理器可以包括:整流电路1,滤波电路2,制动电路3,逆变电路4,电流检测电路5,处理芯片6,放大器7,驱动电路8;
其中,电流检测电路5用于,检测逆变电路4的输出端的输出电流;
可选的,电流检测电路5的结构可如图5所示,包括:检测逆变电路输出端的U相电流的第一霍尔电流检测组件CT1,和检测逆变电路输出端的V相电流的第二霍尔电流检测组件CT2;
处理芯片6与电流检测电5路相接,用于将所检测的输出电流与电机的额定电流比较,若所述输出电流大于所述额定电流,则输出高电平电流,若所述输出电流小于所述额定电流,则输出低电平电流;
放大器7与处理芯片6相接,用于在处理芯片6输出高电平电流时,由负极电路对高电平电流进行降低运算,并通过放大信号对降低运算后的电流进行放大处理并输出;在处理芯片6输出低电平电流时,可由正极电路对低电平电流进行升高运算,并通过放大信号对升高运算后的电流进行放大处理;
驱动电路8与放大器7的输出端和逆变电路相接;其中,降低运算后的电流经放大器7放大处理后,可流经驱动电路8形成负向电流,该负向电流可叠加在逆变电路的IGBT的输入端上,升高运算后的电流经放大器7放大处理后,可流经驱动电路8形成正向电流,该正向电流可叠加在逆变电路的IGBT的输入端上。
可选的,如图6所示,处理芯片6可设置高电平输出脚61和低电平输出脚62;其中,处理芯片6在所述输出电流(包括U、V和W相电流)大于所述额定电流时,可控制所述高电平输出脚61输出高电平电流,在所述输出电流小于所述额定电流时,可控制所述低电平输出脚62输出低电平电流;
可选的,结合图5和图6所示,图7示出了本发明实施例提供的电机能量管理器的另一电路结构图,参照图7,电机能量管理器还包括:
设置于所述第一霍尔电流检测组件与所述处理芯片之间的电阻R1;设置于所述第二霍尔电流检测组件与所述处理芯片之间的电阻R2;设置于所述高电平输出脚和所述放大器的负极电路之间的电阻R3;设置于所述低电平输出脚和所述放大器的正极电路之间的电阻R4;
对于U相电流,处理芯片6具体可用于,将所检测的U相电流与电机的额定电流比较;若所述U相电流大于所述额定电流,则输出高电平电流;若所述U相电流小于所述额定电流,则输出低电平电流;
其中,U相电流产生的负向电流,经驱动电路8叠加在逆变电路的与所述U相电流对应的功率开关器件IGBT的输入端;U相电流产生的正向电流经驱动电路8叠加在逆变电路的与所述U相电流对应的功率开关器件IGBT的输入端;
对于V相电流,处理芯片6具体可用于,将所检测的V相电流与电机的额定电流比较;若所述V相电流大于所述额定电流,则输出高电平电流;若所述V相电流小于所述额定电流,则输出低电平电流;
其中,V相电流产生的负向电流,经驱动电路8叠加在逆变电路的与所述V相电流对应的功率开关器件IGBT的输入端;V相电流产生的正向电流,经驱动电路8叠加在逆变电路的与所述V相电流对应的功率开关器件IGBT的输入端。
可选的,W相电流的取值可以为U相电流和V相电流的和;处理芯片6对于W相电流的处理,与对U、V相电流的处理类似,可参照。
可选的,图8示出了本发明实施例提供的电机能量管理器的再一电路结构图,结合图7结合图8所示,该电机能量管理器还可以包括:
并联串接在正负极两端,以减小无功损耗,增大有功功率的电容C1和电容C2;可选的,电容C1可串接在整流电路输出端的正负极之间,电容C2可串接在制动电路输出端的正负极之间,且电容C1与电容C2并联。
本发明实施例提供的电机能量管理方法,在进行逆变电路输出端的输出电流调节时,不涉及对电机转速的调节,可在保持电机频率和转速不变的情况下,进行电机输出电流的调节,达到电机的节能效果。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种电机能量管理方法,其特征在于,包括:
检测逆变电路输出端的输出电流;
将所检测的输出电流与电机的额定电流比较;
若所述输出电流大于所述额定电流,则输出高电平电流,对所述高电平电流进行降低运算,降低运算后的电流经放大信号处理后流经驱动电路形成负向电流,所述负向电流叠加在逆变电路的功率开关器件IGBT的输入端上,以使逆变电路输出端的输出电流减小,使得逆变电路输出端的输出电流维持为所述额定电流;
若所述输出电流小于所述额定电流,则输出低电平电流,对所述低电平电流进行升高运算,升高运算后的电流经放大信号处理后流经驱动电路形成正向电流,所述正向电流叠加在逆变电路的功率开关器件IGBT的输入端上,以使逆变电路输出端的输出电流增大,使得逆变电路输出端的输出电流维持为所述额定电流。
2.根据权利要求1所述的电机能量管理方法,其特征在于,所述检测逆变电路输出端的输出电流包括:
检测逆变电路输出端的U相电流和V相电流;
所述将所检测的输出电流与电机的额定电流比较包括:
将所检测的U相电流和V相电流分别与电机的额定电流比较;
所述若所述输出电流大于所述额定电流,则输出高电平电流,对所述高电平电流进行降低运算,降低运算后的电流经放大信号处理后流经驱动电路形成负向电流,所述负向电流叠加在逆变电路的功率开关器件IGBT的输入端上包括:
若所述U相电流大于所述额定电流,则输出高电平电流,对所述高电平电流进行降低运算,降低运算后的电流经放大信号处理后流经驱动电路形成负向电流,所述负向电流叠加在逆变电路的与所述U相电流对应的功率开关器件IGBT的输入端;
若所述V相电流大于所述额定电流,则输出高电平电流,对所述高电平电流进行降低运算,降低运算后的电流经放大信号处理后流经驱动电路形成负向电流,所述负向电流叠加在逆变电路的与所述V相电流对应的功率开关器件IGBT的输入端;
所述若所述输出电流小于所述额定电流,则输出低电平电流,对所述低电平电流进行升高运算,升高运算后的电流经放大信号处理后流经驱动电路形成正向电流,所述正向电流叠加在逆变电路的功率开关器件IGBT的输入端上包括:
若所述U相电流小于所述额定电流,则输出低电平电流,对所述低电平电流进行升高运算,升高运算后的电流经放大信号处理后流经驱动电路形成正向电流,所述正向电流叠加在逆变电路与所述U相电流对应的功率开关器件IGBT的输入端上;
若所述V相电流小于所述额定电流,则输出低电平电流,对所述低电平电流进行升高运算,升高运算后的电流经放大信号处理后流经驱动电路形成正向电流,所述正向电流叠加在逆变电路与所述V相电流对应的功率开关器件IGBT的输入端上。
3.根据权利要求1所述的电机能量管理方法,其特征在于,所述对所述高电平电流进行降低运算包括:
通过放大器的负极电路对所述高电平电流进行降低运算;
所述对所述低电平电流进行升高运算包括:
通过放大器的正极电路对所述低电平电流进行升高运算。
4.根据权利要求1所述的电机能量管理方法,其特征在于,所述降低运算后的电流经放大信号处理后流经驱动电路形成负向电流包括:
通过放大器的放大信号对降低运算后的电流进行放大处理,放大处理后的电流通过驱动电路形成负向电流;
所述升高运算后的电流经放大信号处理后流经驱动电路形成正向电流包括:
通过放大器的放大信号对升高运算后的电流进行放大处理,放大处理后的电流通过驱动电路形成正向电流。
5.根据权利要求1所述的电机能量管理方法,其特征在于,所述方法还包括:
通过并联串接在正负极两端的电容C1和电容C2减小无功损耗,增大有功功率。
6.一种电机能量管理器,包括:整流电路,滤波电路,制动电路,逆变电路,其特征在于,还包括:
检测所述逆变电路输出端的输出电流的电流检测电路;
与所述电流检测电路相接的处理芯片,所述处理芯片用于将所检测的输出电流与电机的额定电流比较,若所述输出电流大于所述额定电流,则输出高电平电流,若所述输出电流小于所述额定电流,则输出低电平电流;
与所述处理芯片相接的放大器,在所述处理芯片输出高电平电流时,所述放大器的负极电路对所述高电平电流进行降低运算,并通过放大信号对降低运算后的电流进行放大处理,在所述处理芯片输出低电平电流时,所述放大器的正极电路对所述低电平电流进行升高运算,并通过放大信号对升高运算后的电流进行放大处理;
与所述放大器的输出端和逆变电路相接的驱动电路,其中,降低运算后的电流经放大处理后流经所述驱动电路形成负向电流,以叠加在逆变电路的功率开关器件IGBT的输入端上,升高运算后的电流经放大处理后流经所述驱动电路形成正向电流,以叠加在逆变电路的功率开关器件IGBT的输入端上。
7.根据权利要求6所述的电机能量管理器,其特征在于,所述电流检测电路包括:检测逆变电路输出端的U相电流的第一霍尔电流检测组件,和检测逆变电路输出端的V相电流的第二霍尔电流检测组件;
所述电机能量管理器还包括:设置于所述第一霍尔电流检测组件与所述处理芯片之间的电阻R1;设置于所述第二霍尔电流检测组件与所述处理芯片之间的电阻R2;
所述处理芯片具体用于,将所检测的U相电流和V相电流分别与电机的额定电流比较;若所述U相电流大于所述额定电流,则输出高电平电流;若所述V相电流大于所述额定电流,则输出高电平电流;若所述U相电流小于所述额定电流,则输出低电平电流;若所述V相电流小于所述额定电流,则输出低电平电流;
其中,U相电流产生的负向电流,经驱动电路叠加在逆变电路的与所述U相电流对应的功率开关器件IGBT的输入端;V相电流产生的负向电流,经驱动电路叠加在逆变电路的与所述V相电流对应的功率开关器件IGBT的输入端;U相电流产生的正向电流经驱动电路叠加在逆变电路的与所述U相电流对应的功率开关器件IGBT的输入端;V相电流产生的正向电流,经驱动电路叠加在逆变电路的与所述V相电流对应的功率开关器件IGBT的输入端。
8.根据权利要求6或7所述的电机能量管理器,其特征在于,所述处理芯片包括:高电平输出脚和低电平输出脚;
其中,所述处理芯片在所述输出电流大于所述额定电流时,控制所述高电平输出脚输出高电平电流,在所述输出电流小于所述额定电流时,控制所述低电平输出脚输出低电平电流。
9.根据权利要求8所述的电机能量管理器,其特征在于,还包括:
设置于所述高电平输出脚和所述放大器的负极电路之间的电阻R3;
设置于所述低电平输出脚和所述放大器的正极电路之间的电阻R4。
10.根据权利要求6所述的电机能量管理器,其特征在于,还包括:
并联串接在正负极两端,以减小无功损耗,增大有功功率的电容C1和电容C2。
Priority Applications (1)
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CN201510617749.5A CN106559023A (zh) | 2015-09-25 | 2015-09-25 | 一种电机能量管理方法及电机能量管理器 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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CN201510617749.5A CN106559023A (zh) | 2015-09-25 | 2015-09-25 | 一种电机能量管理方法及电机能量管理器 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN110784135A (zh) * | 2019-11-11 | 2020-02-11 | 日立楼宇技术(广州)有限公司 | 电机控制方法及电机控制系统 |
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2015
- 2015-09-25 CN CN201510617749.5A patent/CN106559023A/zh active Pending
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