CN1074867C - 一种三相交流电动机变频调速装置 - Google Patents

Abstract

一种交流电动机变频调速装置，该装置包括嵌放在电动机(1)定子槽中的检测线圈(2)和与之相连接的变频调速器(3)。对应每相定子绕组分别嵌设一个或几个检测线圈，检测线圈的中心线与相应定子绕组的极相组的中心线重合，检测线圈的节距接近所述电动机的极距或极距的一半。检测线圈的感应电压值较高，而谐波较弱，利用检测线圈的感应电压计算出的气隙磁通或转子磁通准确、稳定。变频调速器将其作为反馈信号，可提高系统性能，并使系统简化。

Description

一种三相交流电动机变频调速装置

本发明涉及一种交流电动机变频调速装置，尤其是具有反馈磁通信号的交流电动机变频调速装置。

在交流电动机中电磁转矩是由磁通与电流相互作用产生的。为了提高变频调速系统的调速性能，需控制气隙磁通或转子磁通，这就涉及反馈磁通信号的获取问题。为此，可采用直接检测磁场的方法，例如利用安装在电机气隙中的霍耳元件检测出电机气隙中某些部位的磁感应强度并由此计算出磁通，但霍耳元件易受温度影响，且难以补偿。由于电机气隙中的磁力线并不是径向的，随着电机转向的不同，随着负载的变化，磁力线的走向是变化的。而且随着电机磁通的变化，由于齿部饱和程度的变化，磁力线在齿与槽两部分分配比例是变化的。所以利用霍耳元件检测电机的磁通，检测值不能反映真实情况。再加上由于气隙齿谐波的影响，信号中含有很强的高次谐波。所以实际应用的变频调速系统很少采用直接检测磁场的方法，而是利用实时测得的电压、电流、转速等信号计算出磁通，这使系统要进行一系列运算，这些运算又涉及很多电机参数，而这些参数又是变化的，有时又涉及补偿问题，这样得到的磁通值不能做到及时、准确，从而影响系统的性能。

中国专利说明书CN2249908Y公开了一种磁通快速检测装置，其利用位于测试平台上的检测线圈检测磁性材料的磁性能，其检测线圈不是位于电动机内部，该装置也不是用于交流电动机变频调速系统。

本发明的目的是提供一种交流电动机变频调速装置，它利用一种检测值准确、稳定、谐波含量少的气隙磁通检测方法，从而提高系统的反应速度和控制精度，并且系统得以简化。

实现上述目的的变频调速装置包括嵌放在三相交流电机定子槽中的检测线圈和与之相连接的变频调速器，所述变频调速器利用检测线圈的感应电压计算出电动机的气隙磁通或转子磁通，并将该气隙磁通或转子磁通作为系统的反馈信号从而实现高性能的变频调速。

所述检测线圈可以有3个，每个检测线圈对应所述电动机的一相定子绕组，检测线圈的中心线与相应的定子绕组的一个极相组的中心线重合，3个检测线圈的节距和匝数相等。

所述3个检测线圈在定子园周上可以均匀分布，或接近均匀分布。

所述3个检测线圈的节距可以接近所述电动机的极距。

当所述电动机为6n极电动机时(n＝1，2，3……)，所述检测线圈可以有9个，该9个检测线圈分为3组，每组3个，3组检测线圈分别对应所述电动机的3相定子绕组，检测线圈的中心线与相应定子绕组的极相组的中心线重合，同组的3个检测线圈互隔120°机械角度，3组检测线圈在园周上对称分布，相互错开40°机械角度，所述9个检测线圈的节距和匝数均相等，所述变频调速器将对应同相的3个检测线圈的感应电压取平均值，然后利用3个平均值计算出电动机的气隙磁通或转子磁通，从而实现变频调速。

所述9个检测线圈的节距可以接近所述电动机的极距。

当所述电动机为除6n极以外其它极数的电动机时，所述检测线圈可以有6个，该6个检测线圈分为3组，每组2个，3组检测线圈分别对应所述电动机的3相定子绕组，检测线圈的中心线与相应定子绕组的极相组的中心线重合，同组的两个检测线圈互隔180°机械角度，3组检测线圈在园周上对称分布，互隔120°机械角度，所述6个检测线圈节距和匝数相等，所述变频调速器将对应同相的2个检测线圈的感应电压取平均值，然后利用3个平均值计算出电动机的气隙磁通或转子磁通，从而实现变频调速。

对于2极电动机，所述6个检测线圈的节距可以接近所述电动机极距的一半。

对于除2极和6极以外的其它极数的电动机，所述6个检测线圈的节距可以接近所述电动机的极距。

在三相交流电动机中，主磁场是旋转磁场，其磁密波沿气隙园周按正弦规律分布，并以同步转速n₁旋转，此旋转磁场与整距线圈交链的磁通量称为主磁通，用Φ_m表示。在三相交流电动机的定子槽中嵌设一个检测线圈，则在检测线圈中感应电势E，E＝4.44fWKwΦ_m(f是向电动机供电的电源的频率，W是检测线圈的匝数，Kw是检测线圈的绕组系数)。除非有特殊要求或特殊情况，例如电动机容量较大，当检测线圈节距接近电动机极距时，检测线圈只设一匝时感应电压也太高，这时可能考虑减小节距。一般尽量取检测线圈的节距接近电动机的极距，这样可在满足变频调速器对感应电压幅值要求的前提下，检测线圈的匝数可少些，有利于在定子槽中布置检测线圈。而且这时与检测线圈交链的基波磁通较大，相对来说与检测线圈交链的槽漏磁通的影响减小，检测线圈输出信号中齿谐波相对较小。由于检测线圈交链范围大，铁芯饱和程度变化引起的磁力线在齿与槽两部分分配比例的变化对检测值的影响减小，磁力线走向变化对检测值的影响也减小，这样检测线圈的感应电势可比较准确地反映检测线圈所处区域气隙磁通的变化，而且信号中谐波成分也减小。

若电机中的磁场是园形磁场，则在电机中嵌放一个检测线圈就能反映磁场的情况，但实际上电机中的磁场并不是严格的园形磁场，向电机供电的电源的不对称、电机气隙的不均匀均会导致非园形磁场，为了全面反映磁场的情况，可采用以下方法布置检测线圈：

①对应每相设一个检测线圈，3个检测线圈分别对应3相定子绕组的极相组，因为这时3个检测线圈检测了相隔120°电角度3个位置的磁场情况，所以由此得到的气隙磁场或转子磁通消除了向电机供电的电源不对称造成的影响。

②对应每相设一个检测线圈，3个检测线圈分别对应三相定子绕组的极相组，并且3个检测线圈在定子园周上均匀分布或接近均匀分布，因为这时3个检测线圈检测了相隔120°电角度3个位置的磁场情况，同时3个检测线圈还检测了相隔120°机械角度的3个位置的磁场情况，所以得到的气隙磁通或转子磁通既消除了电源不对称造成的影响，而且也部分消除了由于气隙不均匀造成的磁场不均匀的影响。

③对于6n极电机，对应每相设3个检测线圈，3个检测线圈互隔120°机械角度；对于除6n极以外的其它极数的电动机，对应每相设2个检测线圈，2个检测线圈互隔180°机械角度；对应三相定子绕组的3组检测线圈在定子园周上对称分布，变频调速器先对属于同相的检测线圈的感应电压取平均值，再利用3个平均值求取气隙磁通或转子磁通，这样就更有效地消除了气隙不均匀造成的影响，得到的气隙磁通或转子磁通可较全面地反映真实情况。

这样由分别对应三相定子绕组的检测线圈的感应电压计算出的电动机的气隙磁通或转子磁通准确、稳定，并可消除电源不对称或气隙不均匀造成的影响。而且与利用电动机的电流、电压、转速等计算气隙磁通或转子磁通的方法相比，所需计算少，耗时少。将该磁场检测方法用于普通变频调速系统，可以很方便地实现恒气隙磁通控制，解决了U/f＝常数控制时低频段需补偿的问题。将该磁场检测方法用于矢量控制系统，可以提高系统的反应速度和控制精度，并且系统得以简化。

采用在电动机定子槽中嵌设检测线圈的方法检测磁通，得到的信号较强，检测线圈仅需很少几匝，对于较大容量的电机，仅需1匝。将检测线圈嵌放在定子槽中紧靠槽楔下面，非常方便。对于特定电机来说，几个检测线圈节距、匝数均相等，工艺性好，且接线简单。同时，由于嵌设在电机定子槽中的检测线圈还可以用于交流电动机的保护(参考PCT/CN96/00107)，这将有利于本发明所述的变频调速装置的推广应用。

下面，结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明的交流电动机变频调速装置的原理框图。

图2是在电动机的定子槽中嵌设检测线圈的示意图。

图3是本发明的用于2极，24槽单层同心式绕组三相交流电动机的变频调速装置的检测线圈布置图。

图4是本发明的用于4极，24槽双层叠式绕组三相交流电动机的变频调速装置的检测线圈布置图。

图5是本发明的用于6极，18槽双层绕组三相交流电动机变频调速装置的检测线圈布置图。

图6是一个由对应三相定子绕组的3个检测线圈的感应电压计算电动机气隙磁链的电路原理图。

图7是根据气隙磁链计算转子磁链的电路原理图。

图8是根据气隙磁链计算电动机电磁转矩的电路原理图。

图1是本发明的交流电动机变频调速装置的原理框图。在三相交流电动机1的定子槽中嵌设检测线圈2，检测线圈2接变频调速器3，变频调速器3利用来自检测线圈2的感应电势计算出电动机的气隙磁通或转子磁通，并以该气隙磁通或转子磁通作为反馈信号控制变频调速器的输出，以满足控制要求。

图2是在电动机的定子槽中嵌设检测线圈的示意图。检测线圈2嵌放在定子铁芯4的槽中的定子绕组5与槽楔6之间。

图3是一个根据本发明的用于2极、24槽单层同心式绕组三相交流电动机的变频调速装置的检测线圈布置图，其中(1)～(24)分别代表电动机定子槽的序号。图3(a)是三相定子绕组展开图。电动机的极距是12，定子绕组共有6个线圈组，其中线圈组A₁和A₂属A相，线圈组B₁和B₂属B相，线圈组C₁和C₂属C相，每个线圈组由2个同心放置的线圈组成，大线圈节距为11，小线圈节距为9，线圈组A₁、A₂、B₁、B₂、C₁、C₂的接线端分别为a₁₁和a₁₂、a₂₁和a₂₂、b₁₁和b₁₂、b₂₁和b₂₂、c₁₁和c₁₂、c₂₁和c₂₂，该电动机的并联支路数为1，线圈组A₁和A₂、B₁和B₂、C₁和C₂分别按电势相加的方向连接，即接线端a₁₂和a₂₂、b₁₂和b₂₂、c₁₂和c₂₂分别连接，接线端a₁₁、b₁₁、c₁₁分别是三相定子绕组的头A、B、C，接线端a₂₁、b₂₁、c₂₁分别是三相定子绕组的尾X、Y、Z。图3(b)是在电机中嵌设3个检测线圈时检测线圈展开图。对应电动机的定子绕组的线圈组A₁、B₁、C₁嵌放3个检测线圈T₁、T₂、T₃、检测线圈T₁、T₂、T₃分别与定子绕组的线圈组A₁、B₁、C₁同轴，此3个检测线圈互隔120°电角度，同时也互隔120°机械角度，检测线圈节距为11，3个检测线圈匝数相等，从而由3个检测线圈T₁、T₂、T₃的输出端t₁₁和t₁₂、t₂₁和t₂₂、t₃₁和t₃₂得到对应三相定子绕组的3个检测线圈的感应电压。若将3个检测线圈按星形连接，检测线圈的输出端t₁₂、t₂₂、t₃₂相连接构成检测线圈组的星点O，并将此星点O引出作为检测线圈组的输出端O，检测线圈的输出端t₁₁、t₂₁、t₃₁分别作为检测线圈组的另外3个输出端a、b、c，则由检测线圈组的输出端ao、bo、co得到对应三相定子绕组的三个检测线圈的感应电压，这样可使检测线圈与变频调速器的连接线减少。图3(C)是在电机中嵌设6个检测线圈时检测线圈展开图。考虑到在变频调速装置中增加电动机定转子不同心保护功能(参考PCT/CN96/00107)，可以在两极电动机中嵌设6个检测线圈，对应电动机定子绕组的6个线圈组A₁、B₁、C₁、A₂、B₂、C₂嵌放检测线圈T₄、T₅、T₆、T₇、T₈、T₉，检测线圈T₄、T₅、T₆、T₇、T₈、T₉分别与定子绕组的线圈组A₁、B₁、C₁、A₂、B₂、C₂同轴，对应同相定子绕组的2个检测线圈T₄和T₇、T₅和T₈、T₆和T₉分别相隔180°机械角度，分别对应三相定子绕组的检测线圈T₄、T₅、T₆之间和T₇、T₈、T₉之间均互隔120°机械角度，检测线圈节距为5，6个检测线圈匝数相等，从而由6个检测线圈T₄、T₅、T₅、T₇、T₈、T₉的出线端t₄₁和t₄₂、t₅₁和t₅₂、t₆₁和t₆₂、t₇₁和t₇₂、t₈₁和t₈₂、T₉₁和T₉₂得到对应三相定子绕组的6个检测线圈的感应电压。变频调速器可先对检测线圈T₄和T₇、T₅和T₈、T₆和T₉的感应电压分别取平均值，然后利用3个平均值作为系统的反馈信号。

图4是根据本发明的用于4极，24槽双层叠式绕组三相交流电动机的变频调速装置的检测线圈布置图，其中(1)～(24)分别代表电动机定子槽的序号。图4(a)是三相定子绕组展开图。电动机的极距是6，定子绕组共有12个线圈组，其中线圈组A₁～A₄属A相，线圈组B₁～B₄属B相，线圈组C₁～C₄属C相，每个线圈组由2个相邻线圈叠放组成，线圈节距为5，线圈组A₁～A₄、B₁～B₄、C₁～C₄接线端分别为a₁₁和a₁₂、a₂₁和a₂₂、a₃₁和a₃₂、a₄₁和a₄₂、b₁₁和b₁₂、b₂₁和b₂₂、b₃₁和b₃₂、b₄₁和b₄₂、c₁₁和c₁₂、c₂₁和c₂₂，c₃₁和c₃₂、c₄₁和c₄₂，该电动机的并联支路数为1，线圈组A₁～A₄、B₁～B₄、C₁～C₄分别按电势相加的方向连接，即接线端a₁₂与a₂₂、a₂₁与a₃₁、a₃₂与a₄₂、b₁₂与b₂₂、b₂₁与b₃₁、b₃₂与b₄₂、c₁₂与c₂₂、c₂₁与c₃₁、c₃₂与c₄₂分别连接，接线端a₁₁、b₁₁、c₁₁分别是三相定子绕组的头A、B、C，接线端a₄₁、b₄₁、c₄₁分别是三相定子绕组的尾X、Y、Z。图4(b)是在电机中嵌设3个检测线圈时检测线圈展开图。对应电动机定子绕组的线圈组A₁、B₃、C₁嵌放3个检测线圈T₁、T₂、T₃、检测线圈T₁、T₂、T₃分别与定子绕组的线圈组A₁、B₃、C₁同轴，此3个检测线圈互隔120°电角度，同时也互隔120°机械角度，检测线圈节距为6，3个检测线圈匝数相等，从而由3个检测线圈T₁、T₂、T₃的输出端t₁₁和t₁₂、t₂₁和t₂₂、t₃₁和t₃₂得到对应3相定子绕组的3个检测线圈的感应电压。若将3个检测线圈按星形连接，检测线圈的输出端t₁₂、t₂₂、t₃₂相连接组成检测线圈的星点O，并将此星点O引出作为检测线圈组的输出端O，检测线圈的输出端t₁₁、t₂₁、t₃₁分别作为检测线圈组的另外3个输出端a、b、c，则由检测线圈组的输出端ao、bo、co得到对应3相定子绕组的3个检测线圈的感应电压，这样可使检测线圈与变频调速器的连线减少。图4(C)是在电机中嵌设6个检测线圈时检测线圈展开图。对应电动机定子绕组的6个线圈组A₁、B₁、C₁、A₃、B₃、C₃嵌放6个检测线圈T₄、T₅、T₆、T₇、T₈、T₉，检测线圈T₄、T₅、T₆、T₇、T₈、T₉分别与定子绕组的线圈组A₁、B₁、C₁、A₃、B₃、C₃同轴，对应同相定子绕组的2个检测线圈T₄和T₇、T₅和T₈、T₆和T₉分别相隔180°机械角度，分别对应3相定子绕组的检测线圈T₄、T₆、T₈之间和T₅、T₇、T₉之间均互隔120°机械角度，检测线圈节距为6，6个检测线圈匝数相等，从而由6个检测线圈T₄、T₅、T₆、T₇、T₈、T₉的出线端t₄₁和t₄₂、t₅₁和t₅₂、t₆₁和t₆₂、t₇₁和t₇₂、t₈₁和t₈₂、t₉₁和t₉₂得到对应三相定子绕组的6个检测线圈的感应电压。变频调速器可先将检测线圈t₄和t₇、t₅和t₈、t₆和t₉的感应电压分别取平均值，然后利用3个平均值作为系统的反馈信号。

图5是根据本发明的用于6极，18槽双层绕组三相交流电动机的变频调速装置的检测线圈的布置图，其中(1)～(24)分别代表电动机定子槽的序号。图5(a)是三相定子绕组的展开图。电动机的极距是3，定子绕组共有18个线圈组，每个线圈组由单个线圈组成，线圈A₁～A₆属A相，线圈B₁～B₆属B相，线圈C₁～C₆属C相，线圈节距为3，线圈A₁～A₆、B₁～B₆、C₁～C₆的接线端分别为a₁₁和a₁₂、a₂₁和a₂₂、a₃₁和a₃₂、a₄₁和a₄₂、a₅₁和a₅₂、a₆₁和a₆₂、b₁₁和b₂₁、b₂₁和b₂₂、b₃₁和b₃₂、b₄₁和b₄₂、b₅₁和b₅₂、b₆₁和b₆₂、c₁₁和c₁₂、c₂₁和c₂₂、c₃₁和c₃₂、c₄₁和c₄₂、c₅₁和c₅₂、c₆₁和c₆₂，该电动机的并联支路数为1，线圈A₁～A₆、B₁～B₆、C₁～C₆分别按电势相加的方向连接，即接线端a₁₂与a₂₂、a₂₁与a₃₁、a₃₂与a₄₂、a₄₁与a₅₁、a₅₂与a₆₂、b₁₂与b₂₂、b₂₁与b₃₁、b₃₂与b₄₂、b₄₁与b₅₁、b₅₂与b₆₂、c₁₂与c₂₂、c₂₁与c₃₁、c₃₂与c₄₂、c₄₁与c₅₁、c₅₂与c₆₂分别连接，接线端a₁₁、b₁₁、c₁₁分别是三相定子绕组的头A、B、C，接线端a₆₁、b₆₁、c₆₁分别是三相定子绕组的尾X、Y、Z。图5(b)是在电机中嵌设3个检测线圈时检测线圈展开图。对应定子绕组的线圈A₁、B₁、C₁嵌放3个检测线圈T₁、T₂、T₃、检测线圈T₁、T₂、T₃分别与定子绕组的线圈A₁、B₁、C₁嵌放在相同的槽中，此3个检测线圈互隔120°电角度，检测线圈节距为3，3个检测线圈匝数相等，从而由3个检测线圈T₁、T₂、T₃的输出端t₁₁和t₁₂、t₂₁和t₂₂、b₃₁和t₃₂得到对应三相定子绕组的3个检测线圈的感应电压。若将3个检测线圈按星形连接，检测线圈的输出端t₁₂、t₂₂、t₃₂相连接组成检测线圈的星点O，并将此星点O引出作为检测线圈组的输出端O，检测线圈的输出端t₁₁、t₂₁、t₃₁分别作为检测线圈组的另外3个输出端a、b、c，则由检测线圈组的输出端ao、bo、co得到对应三相定子绕组的3个检测线圈的感应电压，这样可使检测线圈与变频调速器的连接线减少。图5(C)是在电机中嵌放9个检测线圈时检测线圈展开图。对应电动机定子绕组的9个线圈组A₁、B₁、C₁、A₃、B₃、C₃、A₅、B₅、C₅嵌放9个检测线圈T₄、T₅、T₆、T₇、T₈、T₉、T_a、T_b、T_c，检测线圈T₄～T_c分别与A₁、B₁、C₁、A₃、B₃、C₃、A₅、B₅、C₅嵌放在相同的槽中，对应A相定子绕组的3个检测线圈T₄、T₇、T_a之间，对应B相定子绕组的3个检测线圈T₅、T₈、T_b之间和对应C相定子绕组的3个检测线圈T₆、T₉、T_c之间均分别互隔120°机械角度，三相检测线圈在园周上对称分布，检测线圈节距为3，9个检测线圈匝数相等，从而由9个检测线圈T₄～T_c的出线端t₄₁和t₄₂、t₅₁和t₅₂、t₆₁和t₆₂、b₇₁和t₇₂、t₈₁和t₈₂、t₉₁和t₉₂、t_a1和t_a2、t_b1和t_b2、t_c1和t_c2得到对应三相定子绕组的9个检测线圈的感应电压。变频调速器可先将检测线圈T₄、T₇、T_a的感应电压，T₅、T₈、T_b的感应电压，T₆、T₉、T_c的感应电压分别取平均值，然后利用3个平均值作为系统的反馈信号。

图6是一个根据对应三相定子绕组的3个检测线圈的感应电压计算电动机气隙磁通的原理框图。检测线圈T₁的感应电势 $e_{T1}=-\frac{d{\mathrm{\ψ}}_{T1}}{\mathrm{dt}}$

Ψ_T1是检测线圈T₁与气隙磁通交链的磁链

由于检测线圈T₁的中心线与A相定子绕组的一个极相组的中心线重合，所以：

      Ψ_mA＝KΨ_T1

Ψ_mA是A相定子绕组与气隙磁通交链的磁链

K是常数

由以上二式得： $e_{T1}=-\frac{1}{K}\frac{d{\mathrm{\ψ}}_{\mathrm{mA}}}{\mathrm{dt}}$

∴Ψ_mA＝-K∫e_T1dt同样  Ψ_mB＝-K∫e_T2dt

  Ψ_mC＝-K∫e_T3dt

Ψ_mB是B相定子绕组与气隙磁通交链的磁链

Ψ_mC是C相定子绕组与气隙磁通交链的磁链

e_T2是检测线圈T₂的感应电势

e_T3是检测线圈T₃的感应电势

在图6中，检测线圈T₁、T₂、T₃的感应电势e_T1、e_T2、e_T3经积分器7、8、9积分后得到气隙磁通与3相定子绕组交链的磁链Ψ_mA、Ψ_mB、Ψ_mC，由加法器10实现Ψ_mB+Ψ_mC，由加法器11实现2/3Ψ_mA-1/3(Ψ_mB+Ψ_mC)即得到Ψ_mα。由加法器12实现Ψ_mB-Ψ_mC，1/3(Ψ_mB-Ψ_mC)即是Ψ_mβ。其中Ψ_mα、Ψ_mβ即是气隙磁链在两相坐标α、β内的分量。

图7是根据气隙磁链计算转子磁链的电路原理图。由加法器13实现L₂/L₁₂Ψ_mα-(L₂-L₁₂)i_1α即得到转子磁链分量Ψ_2α，由加法器14实现L₂/L₁₂Ψ_mβ-(L₂-L₁₂)i_1β即得到转子磁链分量Ψ_2β，其中i_1α、i_1β是由三相定子电流通过变换得到的两相电流分量，L₂是转子自感，L₁₂是定转子互感，Ψ_2α、Ψ_2β即是转子磁链在两相坐标α、β内的分量。

图8是根据气隙磁链计算电动机电磁转矩的电路原理图，由乘法器15得到Ψ_mα·i_1β，由乘法器16得到Ψ_mβ·i_1α，再由加法器17实现Ψ_mα·i_1β-Ψ_mβ·i_1α，即得到电动机的电磁转矩。

本发明的交流电动机变频调速装置的检测线圈的布置方式不局限于前述的数种，例如在电机的定子槽中嵌设2个检测线圈，此2个检测线圈相隔90°或120°电角度，也可以得到电机的气隙磁通或转子磁通；本发明的电动机变频调速装置的变频调速器对检测线圈的感应电压的计算处理方法也不局限于前述的方法，例如可利用气隙磁通计算出电磁转矩作为反馈信号，或利用对应三相定子绕组的检测线圈的感应电压计算出反电势作为反馈信号，只要利用嵌放在电动机定子槽中的检测线圈的感应电压经计算处理作为变频调速系统的反馈信号，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1、一种三相交流电动机变频调速装置，包括用于检测电机磁场的检测线圈和变频调速器，其特征是：所述检测线圈嵌放在三相交流电动机的定子槽中，所述变频调速器与所述检测线圈相连接，所述变频调速器利用所述检测线圈的感应电压计算出所述电动机的气隙磁通或转子磁通，并将该气隙磁通或转子磁通作为系统的反馈信号，从而实现电动机的变频调速。

2、根据权利要求1所述的变频调速装置，其特征是：所述检测线圈共有3个，每个检测线圈对应所述电动机的一相定子绕组，检测线圈的中心线与相应定子绕组的一个极相组的中心线重合，3个检测线圈的节距和匝数相等。

3、根据权利要求2所述变频调速装置，其特征是：在所述电动机为6n极电动机时，所述3个检测线圈在定子园周上接近均匀分布。(n＝1、2、3……)

4、根据权利要求2所述变频调速装置，其特征是：在所述电动机是除6n极以外的其它极数的电动机时，所述3个检测线圈在定子园周上均匀分布。

5、根据权利要求2～4中任意一项权利要求所述的变频调速装置，其特征是：所述检测线圈节距接近所述电动机的极距。

6、根据权利要求1所述变频调速装置，其特征是：所述电动机为6n极电动机时，所述检测线圈共有9个，该9个检测线圈分为3组，每组3个，3组检测线圈分别对应所述电动机的3相定子绕组，检测线圈的中心线与相应定子绕组的极相组的中心线重合，同组3个检测线圈互隔120°机械角度，3组检测线圈在园周上对称分布，相互错开40°机械角度，所述9个检测线圈节距和匝数均相等，所述变频调速器将对应同相的3个检测线圈的感应电压取平均值，然后利用3个平均值计算出电动机气隙磁通或转子磁通，从而实现变频调速。

7、根据权利要求6所述的变频调速装置，其特征是：所述检测线圈的节距接近所述电动机的极距。

8、根据权利要求1所述的变频调速装置，其特征是：所述电动机为除6n极以外的其它极数的电动机时，所述检测线圈共有6个，该6个检测线圈分为3组，每组2个，3组检测线圈分别对应所述电动机的3相定子绕组，检测线圈的中心线与相应定子绕组的极相组的中心线重合，同组的2个检测线圈互隔180°机械角度，3在检测线圈在园周上对称分布，互隔120°机械角度，所述6个检测线圈节距和匝数均相等，所述变频调速器将对应同相的2个检测线圈的感应电压取平均值，然后利用3个平均值计算出电动机的气隙磁通或转子磁通，从而实现变频调速。

9、根据权利要求8所述的变频调速装置，其特征是：对于2极电动机，所述检测线圈的节距接近所述电动机的极距的一半。

10、根据权利要求8所述变频调速装置，其特征是：对于除2极和6极以外的其它极数的电动机，所述检测线圈的节距接近所述电动机的极距。

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