CN112838795A - 一种交流无刷励磁同步电机快速制动方法及其采用的系统 - Google Patents
一种交流无刷励磁同步电机快速制动方法及其采用的系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112838795A CN112838795A CN202110292201.3A CN202110292201A CN112838795A CN 112838795 A CN112838795 A CN 112838795A CN 202110292201 A CN202110292201 A CN 202110292201A CN 112838795 A CN112838795 A CN 112838795A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- synchronous motor
- excitation
- static
- exciter
- alternating current
- 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.)
- Granted
Links
Images
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
- H02P6/24—Arrangements for stopping
-
- 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
- H02P3/00—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters
- H02P3/06—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter
- H02P3/18—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter for stopping or slowing an ac motor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Stopping Of Electric Motors (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
本发明为一种交流无刷励磁同步电机快速制动方法及其采用的系统，其特征在于：交流无刷励磁同步电机快速制动系统包括交流无刷励磁同步电机和静止励磁系统，所述静止励磁系统的输出端与所述交流无刷励磁同步电机的励磁机的定子绕组连接，所述静止励磁系统具有2种工作模式，分别为励磁工作模式和制动工作模式；所述交流无刷励磁同步电机正常运行过程中，所述静止励磁系统处于励磁工作模式，为同步电机的转子提供励磁电流；所述交流无刷励磁同步电机需要快速制动时，所述静止励磁系统处于制动工作模式，驱动所述交流无刷励磁同步电机的励磁机，为系统提供制动转矩。
Description
技术领域
本发明涉及一种电机制动系统及其工作方法，特别是公开一种交流无刷励磁同步电机快速制动方法及其采用的系统，应用于电机驱动领域。
背景技术
采用同步电机驱动负载时，若系统需要实现电气快速制动，目前常用的方案有两种：在同步电机由变频器驱动的应用场合，可以利用变频器实现快速制动，比如在变频器的直流侧增加斩波制动或者采用有源前端整流；在同步电机由变频器驱动或电网直接驱动的应用场合，也可以在电机定子端连接交流开关和电阻，电机制动时将交流开关合上，将电阻投入，电机处于发电状态，通过电阻消耗能量实现制动。在大功率同步电机应用场合，同步电机一般均为高压同步电机，变频器也为高压变频器，高压变频器系统较复杂，若为了实现快速制动而采用直流斩波制动或有源前端整流会使得高压变频器系统的结构进一步复杂，且成本也会大幅增加；若采用在电机定子端连接交流开关和电阻的方案，也需要采用高压交流开关和高压电阻，也会使得系统更加复杂，且增加了设备体积和成本。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的问题，公开一种交流无刷励磁同步电机快速制动方法及其采用的系统，在采用交流无刷励磁同步电机的系统中，充分利用交流无刷励磁同步电机已有的励磁机和静止励磁系统实现电机的快速制动，不需要额外增加器件或仅需要增加很少的元器件，尤其适用于现场采用高压大功率交流无刷励磁同步电机驱动且制动力矩不需要很大的应用场合。
本发明是这样实现的：一种交流无刷励磁同步电机快速制动方法，其特征在于：交流无刷励磁同步电机快速制动系统包括通过电路连接的交流无刷励磁同步电机和静止励磁系统，所述静止励磁系统具有2种工作模式，分别为励磁工作模式和制动工作模式，所述的励磁工作模式是在交流无刷励磁同步电机正常运行过程中，为交流无刷励磁同步电机的主电机转子绕组提供励磁电流，所述的制动工作模式是在所述交流无刷励磁同步电机需要快速制动时，由所述静止励磁系统驱动所述交流无刷励磁同步电机的励磁机，为所述的交流无刷励磁同步电机提供制动转矩，所述静止励磁系统处于制动工作模式时，所述交流无刷励磁同步电机的主电机电源封锁输出或通过开关与所述交流无刷励磁同步电机的主电机定子绕组断开，所述静止励磁系统将所述励磁机的控制模型等效为三相交流异步电机模型，所述静止励磁系统输出频率和幅值可变的三相交流电压，为所述交流无刷励磁同步电机的励磁机定子绕组供电，使得所述励磁机运行于发电机模式，为所述交流无刷励磁同步电机提供制动力矩，实现所述交流无刷励磁同步电机的快速制动。
一种所述交流无刷励磁同步电机快速制动方法采用的交流无刷励磁同步电机快速制动系统，包括通过电路连接的交流无刷励磁同步电机和静止励磁系统，所述的交流无刷励磁同步电机包括主电机和励磁机，所述主电机为同步电机，包括主电机定子、绕制于主电机定子上的主电机定子绕组、主电机转子和绕制于主电机转子上的主电机转子绕组，所述主电机定子绕组连接至主电机电源，所述主电机电源为工频或变频电源，其特征在于：所述励磁机为三相绕线式异步电机，包括励磁机定子、绕制于励磁机定子上的励磁机定子绕组、励磁机转子、绕制于励磁机转子上的励磁机转子绕组和旋转整流盘，所述静止励磁系统的输入端连接励磁电源，所述静止励磁系统的输出端连接至所述励磁机定子绕组，所述励磁电源为工频电源，所述的静止励磁系统处于励磁工作模式时，对所述励磁机的控制模型等效为三相变压器的一次侧和二次侧进行相对旋转运动的旋转变压器模型，所述静止励磁系统输出的是频率固定，幅值可变的三相交流电压，为所述交流无刷励磁同步电机的励磁机定子绕组供电，所述静止励磁系统根据当前交流无刷励磁同步电机的主电机转速和励磁电流设定值，调节所述交流无刷励磁同步电机的励磁机定子绕组的三相交流电压的幅值，从而调节所述交流无刷励磁同步电机的励磁机转子绕组的感应电压，再通过旋转整流盘将该交流感应电压变为直流电压，该直流电压作为所述交流无刷励磁同步电机的主电机转子绕组的直流电源，产生所需的励磁电流，建立了所述交流无刷励磁同步电机的主电机的转子磁场，所述交流无刷励磁同步电机的主电机定子绕组由工频或变频电源供电，驱动所述交流无刷励磁同步电机的主电机转子旋转，驱动负载运行。所述的静止励磁系统处于制动工作模式时，所述主电机电源封锁输出或通过开关与所述主电机定子绕组断开，对所述励磁机的控制模型等效为三相交流异步电机模型，为所述的交流无刷励磁同步电机提供制动转矩。
所述静止励磁系统的主电路拓扑采用带直流斩波制动功能的两象限两电平电压源型变频器拓扑，包括三相全桥的二极管整流单元、直流储能电容、直流斩波单元和三相2电平电压源型逆变单元，所述三相2电平电压源型逆变单元采用全控型电力电子器件，所述交流无刷励磁同步电机正常运行过程中，所述静止励磁系统处于励磁工作模式，所述静止励磁系统将所述励磁机的控制模型等效作为旋转变压器模型进行控制，所述直流斩波单元不工作，所述二极管整流单元将三相交流电压整流为直流电压并通过所述直流储能电容滤波，所述三相2电平电压源型逆变单元将直流电压转化为频率固定且幅值可变的交流电压并输出；所述交流无刷励磁同步电机需要制动时，所述静止励磁系统处于制动工作模式，所述静止励磁系统将所述励磁机的控制模型等效作为三相交流异步电机模型进行控制，所述静止励磁系统输出幅值和频率连续变化的交流电压，励磁机处于发电状态，使得静止励磁系统输出端吸收能量，所述静止励磁系统的直流母线电压大于整流电压，此时，所述二极管整流单元处于截止状态，而所述直流斩波单元工作，将交流无刷励磁同步电机产生的动能转换为电阻的热能并耗散掉，所述交流无刷励磁同步电机产生制动转矩。
所述静止励磁系统的主电路拓扑采用有源前端整流的四象限两电平电压源型变频器拓扑，包括三相有源前端整流单元、直流储能电容和三相2电平电压源型逆变单元，所述三相有源前端整流单元和所述三相2电平电压源型逆变单元采用全控型电力电子器件，所述交流无刷励磁同步电机正常运行过程中，所述静止励磁系统处于励磁工作模式，所述静止励磁系统将所述励磁机的控制模型等效作为旋转变压器模型进行控制，所述有源前端整流单元将三相交流电压整流为直流电压并通过所述直流储能电容滤波，所述2电平电压源型逆变单元将直流电压转化为频率固定，幅值可变的交流电压并输出；所述交流无刷励磁同步电机需要制动时，所述静止励磁系统处于制动工作模式，所述静止励磁系统将所述励磁机的控制模型等效作为三相交流异步电机模型进行控制，所述静止励磁系统输出幅值和频率连续变化的交流电压，励磁机处于发电状态，使得静止励磁系统输出端吸收能量，所述静止励磁系统的直流母线电压大于整流电压，所述有源前端整流单元处于能量回馈模式，将交流无刷励磁同步电机产生的动能转换为电能回馈至励磁电源，所述交流无刷励磁同步电机产生制动转矩。
所述静止励磁系统的主电路拓扑采用三相交流调压器拓扑，所述三相交流调压器每相由2只反并联的晶闸管组成，所述交流无刷励磁同步电机正常运行过程中，所述静止励磁系统处于励磁工作模式，所述静止励磁系统将所述励磁机的控制模型等效作为旋转变压器模型进行控制，调节所述晶闸管的导通角使得所述静止励磁装置输出频率固定，幅值可变的交流电压；所述交流无刷励磁同步电机需要制动时，所述静止励磁系统处于制动工作模式，所述静止励磁系统将所述励磁机的控制模型等效作为三相交流异步电机模型进行控制，调节所述晶闸管的导通角使得所述静止励磁装置输出频率分级变化且幅值连续变化的交流电压，使得所述励磁机运行于发电机模式，所述交流无刷励磁同步电机产生制动转矩。
本发明的有益效果是：在使用交流无刷励磁同步电机驱动的应用场合，励磁机与静止励磁系统为系统的必备部件，本发明针对静止励磁系统设计了新的控制方法，不需要额外增加器件或仅需要增加很少的元器件，即可实现对交流无刷励磁同步电机的快速制动，整体结构简单，成本低，并尽可能保留原系统体积，不占用更多空间。
附图说明
图1是本发明的部件电路连接结构示意简图。
图2是本发明实施例1中静止励磁系统的元器件连接结构示意简图。
图3是本发明实施例2中静止励磁系统的元器件连接结构示意简图。
图4是本发明实施例3中静止励磁系统的元器件连接结构示意简图。
在图中：1、静止励磁系统； 11、三相全桥二极管整流单元； 12、直流储能电容；13、直流斩波单元；14、2电平电压源型逆变单元；15、三相有源前端整流单元； 16、反并联晶闸管；
2、交流无刷励磁同步电机； 21、励磁机定子绕组； 22、励磁机转子绕组； 23、旋转整流盘； 24、主电机转子绕组；25、主电机定子绕组。
具体实施方式
根据附图1，本发明为一种交流无刷励磁同步电机快速制动方法及其采用的系统，所述交流无刷励磁同步电机快速制动系统包括通过电路连接的交流无刷励磁同步电机和静止励磁系统，所述的交流无刷励磁同步电机包括主电机和励磁机，所述主电机为同步电机，包括主电机定子、绕制于主电机定子上的主电机定子绕组、主电机转子和绕制于主电机转子上的主电机转子绕组，所述主电机定子绕组连接至主电机电源，所述主电机电源为工频或变频电源，所述励磁机为三相绕线式异步电机，包括励磁机定子、绕制于励磁机定子上的励磁机定子绕组、励磁机转子、绕制于励磁机转子上的励磁机转子绕组和旋转整流盘，所述主电机定子绕组连接至主电机电源，所述主电机电源为工频或变频电源，所述静止励磁系统的输入端连接励磁电源，所述静止励磁系统的输出端连接至所述励磁机定子绕组，所述励磁电源为工频电源。所述静止励磁系统具有2种工作模式，分别为励磁工作模式和制动工作模式，所述交流无刷励磁同步电机正常运行过程中，所述静止励磁系统处于励磁工作模式，为所述交流无刷励磁同步电机中主电机的主电机转子绕组提供励磁电流，在所述交流无刷励磁同步电机需要快速制动时，所述静止励磁系统切换为制动工作模式，驱动所述交流无刷励磁同步电机的励磁机，为系统提供制动转矩。
所述静止励磁系统处于励磁工作模式时，将所述励磁机的控制模型等效为三相变压器的一次侧和二次侧进行相对旋转运动的旋转变压器模型，所述静止励磁系统输出频率固定，幅值可变的三相交流电压，为所述励磁机定子绕组供电。所述静止励磁系统根据当前的主电机转速和励磁电流设定值，调节所述励磁机定子绕组的三相交流电压的幅值，从而调节所述励磁机转子绕组的感应电压，旋转整流盘将该交流感应电压变为直流电压，该直流电压作为所述主电机转子的直流电源，产生所需的励磁电流，建立了所述主电机的转子磁场，所述主电机的定子绕组由工频或变频电源供电，产生定子旋转磁场，定转子磁场相互作用将电能转换为机械能，驱动所述主电机转子旋转，驱动负载运行。
所述静止励磁系统处于制动工作模式时，所述主电机电源封锁输出或通过开关与所述主电机定子绕组断开，所述静止励磁系统将所述励磁机的控制模型等效为三相交流异步电机模型，所述静止励磁系统输出频率和幅值可变的三相交流电压，为所述励磁机定子绕组供电，使得所述励磁机运行于发电机模式，为所述交流无刷励磁同步电机提供制动力矩，实现所述交流无刷励磁同步电机的快速制动。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步阐述。
实施例1：
根据附图2，所述静止励磁系统的主电路拓扑采用带直流斩波制动功能的两象限两电平电压源型变频器拓扑，包括三相全桥的二极管整流单元、直流储能电容、直流斩波单元和三相2电平电压源型逆变单元，所述三相2电平电压源型逆变单元采用全控型电力电子器件。
所述交流无刷励磁同步电机正常运行过程中，所述静止励磁系统处于励磁工作模式，所述静止励磁系统将所述励磁机的控制模型等效作为旋转变压器模型进行控制，所述直流斩波单元不工作，所述二极管整流单元将三相交流电压整流为直流电压并通过所述直流储能电容滤波，所述三相2电平电压源型逆变单元将直流电压转化为频率固定，幅值可变的交流电压并输出。所述交流无刷励磁同步电机需要制动时，所述静止励磁系统处于制动工作模式，所述静止励磁系统将所述励磁机的控制模型等效作为三相交流异步电机模型进行控制，所述静止励磁系统输出幅值和频率连续变化的交流电压，励磁机处于发电状态，使得静止励磁系统输出端吸收能量，所述静止励磁系统的直流母线电压大于整流电压，此时，所述二极管整流单元处于截止状态，而所述直流斩波单元工作，将交流无刷励磁同步电机产生的动能转换为电阻的热能并耗散掉，所述交流无刷励磁同步电机产生制动转矩。
实施例2：
根据附图3，所述静止励磁系统的主电路拓扑采用有源前端整流的四象限两电平电压源型变频器拓扑，包括三相有源前端整流单元、直流储能电容和三相2电平电压源型逆变单元，所述三相有源前端整流单元和所述三相2电平电压源型逆变单元采用全控型电力电子器件。
所述交流无刷励磁同步电机正常运行过程中，所述静止励磁系统处于励磁工作模式，所述静止励磁系统将所述励磁机的控制模型等效作为旋转变压器模型进行控制，所述有源前端整流单元将三相交流电压整流为直流电压并通过所述直流储能电容滤波，所述2电平电压源型逆变单元将直流电压转化为频率固定，幅值可变的交流电压并输出。所述交流无刷励磁同步电机需要制动时，所述静止励磁系统处于制动工作模式，所述静止励磁系统将所述励磁机的控制模型等效作为三相交流异步电机模型进行控制，所述静止励磁系统输出幅值和频率连续变化的交流电压，励磁机处于发电状态，使得静止励磁系统输出端吸收能量，所述静止励磁系统的直流母线电压大于整流电压，所述有源前端整流单元处于能量回馈模式，将交流无刷励磁同步电机产生的动能转换为电能回馈至励磁电源，所述交流无刷励磁同步电机产生制动转矩。
实施例3：
根据附图4，所述静止励磁系统的主电路拓扑采用三相交流调压器拓扑，所述三相交流调压器每相由2只反并联的晶闸管组成。
所述交流无刷励磁同步电机正常运行过程中，所述静止励磁系统处于励磁工作模式，所述静止励磁系统将所述励磁机的控制模型等效作为旋转变压器模型进行控制，调节所述晶闸管的导通角使得所述静止励磁装置输出频率固定，幅值可变的交流电压；所述交流无刷励磁同步电机需要制动时，所述静止励磁系统处于制动工作模式，所述静止励磁系统将所述励磁机的控制模型等效作为三相交流异步电机模型进行控制，调节所述晶闸管的导通角使得所述静止励磁装置输出频率分级变化，幅值连续变化的交流电压，使得所述励磁机运行于发电机模式，所述交流无刷励磁同步电机产生制动转矩。
上述具体实施例仅是本发明的较佳实施例，用于对本发明作详细解释，而并非是对本发明的限制，本领域的普通技术人员显然可以根据本发明公开的内容对具体实施方式作各种等同修改、变化和替换，这些等同修改、变化和替换都应该属于本发明的保护范围。本发明的保护范围以本案权利要求书的描述为准。
Claims (9)
1.一种交流无刷励磁同步电机快速制动方法，其特征在于：交流无刷励磁同步电机快速制动系统包括通过电路连接的交流无刷励磁同步电机和静止励磁系统，所述静止励磁系统具有2种工作模式，分别为励磁工作模式和制动工作模式，所述的励磁工作模式是在交流无刷励磁同步电机正常运行过程中，为交流无刷励磁同步电机的主电机转子绕组提供励磁电流，所述的制动工作模式是在所述交流无刷励磁同步电机需要快速制动时，由所述静止励磁系统驱动所述交流无刷励磁同步电机的励磁机，为所述的交流无刷励磁同步电机提供制动转矩，所述静止励磁系统处于制动工作模式时，所述交流无刷励磁同步电机的主电机电源封锁输出或通过开关与所述交流无刷励磁同步电机的主电机定子绕组断开，所述静止励磁系统将所述励磁机的控制模型等效为三相交流异步电机模型，所述静止励磁系统输出频率和幅值可变的三相交流电压，为所述交流无刷励磁同步电机的励磁机定子绕组供电，使得所述励磁机运行于发电机模式，为所述交流无刷励磁同步电机提供制动力矩，实现所述交流无刷励磁同步电机的快速制动。
2.根据权利要求1所述的交流无刷励磁同步电机快速制动方法，其特征在于：所述静止励磁系统处于励磁工作模式时，将所述励磁机的控制模型等效为三相变压器的一次侧和二次侧进行相对旋转运动的旋转变压器模型，所述静止励磁系统输出频率固定，幅值可变的三相交流电压，为所述交流无刷励磁同步电机的励磁机定子绕组供电，所述静止励磁系统根据当前交流无刷励磁同步电机的主电机转速和励磁电流设定值，调节所述交流无刷励磁同步电机的励磁机定子绕组的三相交流电压的幅值，从而调节所述交流无刷励磁同步电机的励磁机转子绕组的感应电压，再通过旋转整流盘将该交流感应电压变为直流电压，该直流电压作为所述交流无刷励磁同步电机的主电机转子绕组的直流电源，产生所需的励磁电流，建立了所述交流无刷励磁同步电机的主电机的转子磁场，所述交流无刷励磁同步电机的主电机定子绕组由工频或变频电源供电，驱动所述交流无刷励磁同步电机的主电机转子旋转，驱动负载运行。
3.根据权利要求1或2所述的交流无刷励磁同步电机快速制动方法，其特征在于：所述静止励磁系统的主电路拓扑采用带直流斩波制动功能的两象限两电平电压源型变频器拓扑，包括三相全桥的二极管整流单元、直流储能电容、直流斩波单元和三相2电平电压源型逆变单元，所述三相2电平电压源型逆变单元采用全控型电力电子器件，所述交流无刷励磁同步电机正常运行过程中，所述静止励磁系统处于励磁工作模式，所述静止励磁系统将所述励磁机的控制模型等效作为旋转变压器模型进行控制，所述直流斩波单元不工作，所述二极管整流单元将三相交流电压整流为直流电压并通过所述直流储能电容滤波，所述三相2电平电压源型逆变单元将直流电压转化为频率固定且幅值可变的交流电压并输出；所述交流无刷励磁同步电机需要制动时，所述静止励磁系统处于制动工作模式，所述静止励磁系统将所述励磁机的控制模型等效作为三相交流异步电机模型进行控制，所述静止励磁系统输出幅值和频率连续变化的交流电压，励磁机处于发电状态，使得静止励磁系统输出端吸收能量，所述静止励磁系统的直流母线电压大于整流电压，此时，所述二极管整流单元处于截止状态，而所述直流斩波单元工作，将交流无刷励磁同步电机产生的动能转换为电阻的热能并耗散掉，所述交流无刷励磁同步电机产生制动转矩。
4.根据权利要求1或2所述的交流无刷励磁同步电机快速制动方法，其特征在于：所述静止励磁系统的主电路拓扑采用有源前端整流的四象限两电平电压源型变频器拓扑，包括三相有源前端整流单元、直流储能电容和三相2电平电压源型逆变单元，所述三相有源前端整流单元和所述三相2电平电压源型逆变单元采用全控型电力电子器件，所述交流无刷励磁同步电机正常运行过程中，所述静止励磁系统处于励磁工作模式，所述静止励磁系统将所述励磁机的控制模型等效作为旋转变压器模型进行控制，所述有源前端整流单元将三相交流电压整流为直流电压并通过所述直流储能电容滤波，所述2电平电压源型逆变单元将直流电压转化为频率固定，幅值可变的交流电压并输出；所述交流无刷励磁同步电机需要制动时，所述静止励磁系统处于制动工作模式，所述静止励磁系统将所述励磁机的控制模型等效作为三相交流异步电机模型进行控制，所述静止励磁系统输出幅值和频率连续变化的交流电压，励磁机处于发电状态，使得静止励磁系统输出端吸收能量，所述静止励磁系统的直流母线电压大于整流电压，所述有源前端整流单元处于能量回馈模式，将交流无刷励磁同步电机产生的动能转换为电能回馈至励磁电源，所述交流无刷励磁同步电机产生制动转矩。
5.根据权利要求1或2所述的交流无刷励磁同步电机快速制动方法，其特征在于：所述静止励磁系统的主电路拓扑采用三相交流调压器拓扑，所述三相交流调压器每相由2只反并联的晶闸管组成，所述交流无刷励磁同步电机正常运行过程中，所述静止励磁系统处于励磁工作模式，所述静止励磁系统将所述励磁机的控制模型等效作为旋转变压器模型进行控制，调节所述晶闸管的导通角使得所述静止励磁装置输出频率固定，幅值可变的交流电压；所述交流无刷励磁同步电机需要制动时，所述静止励磁系统处于制动工作模式，所述静止励磁系统将所述励磁机的控制模型等效作为三相交流异步电机模型进行控制，调节所述晶闸管的导通角使得所述静止励磁装置输出频率分级变化且幅值连续变化的交流电压，使得所述励磁机运行于发电机模式，所述交流无刷励磁同步电机产生制动转矩。
6.一种权利要求1～5中任意一项所述交流无刷励磁同步电机快速制动方法采用的交流无刷励磁同步电机快速制动系统，包括通过电路连接的交流无刷励磁同步电机和静止励磁系统，所述的交流无刷励磁同步电机包括主电机和励磁机，所述主电机为同步电机，包括主电机定子、绕制于主电机定子上的主电机定子绕组、主电机转子和绕制于主电机转子上的主电机转子绕组，所述主电机定子绕组连接至主电机电源，所述主电机电源为工频或变频电源，其特征在于：所述励磁机为三相绕线式异步电机，包括励磁机定子、绕制于励磁机定子上的励磁机定子绕组、励磁机转子、绕制于励磁机转子上的励磁机转子绕组和旋转整流盘，所述静止励磁系统的输入端连接励磁电源，所述静止励磁系统的输出端连接至所述励磁机定子绕组，所述励磁电源为工频电源，所述的静止励磁系统处于励磁工作模式时，对所述励磁机的控制模型等效为三相变压器的一次侧和二次侧进行相对旋转运动的旋转变压器模型，所述静止励磁系统输出的是频率固定，幅值可变的三相交流电压，为所述主电机转子绕组提供励磁电流，所述的静止励磁系统处于制动工作模式时，所述主电机电源封锁输出或通过开关与所述主电机定子绕组断开，对所述励磁机的控制模型等效为三相交流异步电机模型，为所述的交流无刷励磁同步电机提供制动转矩。
7.根据权利要求6所述的交流无刷励磁同步电机快速制动系统，其特征在于：所述静止励磁系统的主电路拓扑采用带直流斩波制动功能的两象限两电平电压源型变频器拓扑，包括三相全桥的二极管整流单元、直流储能电容、直流斩波单元和三相2电平电压源型逆变单元，所述三相2电平电压源型逆变单元采用全控型电力电子器件。
8.根据权利要求6所述的交流无刷励磁同步电机快速制动系统，其特征在于：所述静止励磁系统的主电路拓扑采用有源前端整流的四象限两电平电压源型变频器拓扑，包括三相有源前端整流单元、直流储能电容和三相2电平电压源型逆变单元，所述三相有源前端整流单元和所述三相2电平电压源型逆变单元采用全控型电力电子器件。
9.根据权利要求6所述的交流无刷励磁同步电机快速制动系统，其特征在于：所述静止励磁系统的主电路拓扑采用三相交流调压器拓扑，所述三相交流调压器每相由2只反并联的晶闸管组成。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110292201.3A CN112838795B (zh) | 2021-03-18 | 2021-03-18 | 一种交流无刷励磁同步电机快速制动方法及其采用的系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110292201.3A CN112838795B (zh) | 2021-03-18 | 2021-03-18 | 一种交流无刷励磁同步电机快速制动方法及其采用的系统 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112838795A true CN112838795A (zh) | 2021-05-25 |
| CN112838795B CN112838795B (zh) | 2022-08-23 |
Family
ID=75930251
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110292201.3A Active CN112838795B (zh) | 2021-03-18 | 2021-03-18 | 一种交流无刷励磁同步电机快速制动方法及其采用的系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112838795B (zh) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3908161A (en) * | 1974-02-07 | 1975-09-23 | Gen Electric | Field excitation system for synchronous machines utilizing a rotating transformer brushless exciter generating combination |
| US20070216164A1 (en) * | 2006-03-17 | 2007-09-20 | Ingeteam, S.A. Of Pamplona | Variable speed wind turbine having an exciter machine and a power converter not connected to the grid |
| US20090153105A1 (en) * | 2005-11-04 | 2009-06-18 | Moteurs Leroy-Somer | Alternator |
| CN101501981A (zh) * | 2006-03-17 | 2009-08-05 | 英捷能源有限公司 | 用于具有励磁机和未连接到电网的电力转换器的变速风力涡轮机的动态电动制动器 |
| CN102882455A (zh) * | 2012-09-17 | 2013-01-16 | 西北工业大学 | 航空三级无刷交流同步电机起动过程中的励磁控制方法及装置 |
| CN104753420A (zh) * | 2013-12-28 | 2015-07-01 | 黄劭刚 | 同步电机的交流变频感应无刷励磁系统 |
| CN105846728A (zh) * | 2016-03-23 | 2016-08-10 | 高岳民 | 一种智能交流调压风机转速控制方法 |
| CN107623466A (zh) * | 2017-09-30 | 2018-01-23 | 北京交通大学 | 一种交直交牵引传动系统的制动装置及制动方法 |
| CN208623579U (zh) * | 2018-09-21 | 2019-03-19 | 上海能传电气有限公司 | 一种应用于大功率负载的调速系统 |
-
2021
- 2021-03-18 CN CN202110292201.3A patent/CN112838795B/zh active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3908161A (en) * | 1974-02-07 | 1975-09-23 | Gen Electric | Field excitation system for synchronous machines utilizing a rotating transformer brushless exciter generating combination |
| US20090153105A1 (en) * | 2005-11-04 | 2009-06-18 | Moteurs Leroy-Somer | Alternator |
| US20070216164A1 (en) * | 2006-03-17 | 2007-09-20 | Ingeteam, S.A. Of Pamplona | Variable speed wind turbine having an exciter machine and a power converter not connected to the grid |
| CN101501981A (zh) * | 2006-03-17 | 2009-08-05 | 英捷能源有限公司 | 用于具有励磁机和未连接到电网的电力转换器的变速风力涡轮机的动态电动制动器 |
| CN102882455A (zh) * | 2012-09-17 | 2013-01-16 | 西北工业大学 | 航空三级无刷交流同步电机起动过程中的励磁控制方法及装置 |
| CN104753420A (zh) * | 2013-12-28 | 2015-07-01 | 黄劭刚 | 同步电机的交流变频感应无刷励磁系统 |
| CN105846728A (zh) * | 2016-03-23 | 2016-08-10 | 高岳民 | 一种智能交流调压风机转速控制方法 |
| CN107623466A (zh) * | 2017-09-30 | 2018-01-23 | 北京交通大学 | 一种交直交牵引传动系统的制动装置及制动方法 |
| CN208623579U (zh) * | 2018-09-21 | 2019-03-19 | 上海能传电气有限公司 | 一种应用于大功率负载的调速系统 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 周伟等: "电力系统稳定控制对策表的实时生成", 《电力系统自动化》 * |
| 李志民等: "大型调速同步电动机无刷励磁磁场控制的研究", 《电气传动》 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112838795B (zh) | 2022-08-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Leidhold et al. | Induction generator controller based on the instantaneous reactive power theory | |
| CA2282802C (en) | Apparatus and method to generate braking torque in an ac drive | |
| CN111628660B (zh) | 压缩机变频调速系统及直流母线电压的控制方法 | |
| Kavitha et al. | An adjustable speed PFC buck-boost converter fed sensorless BLDC motor | |
| EP2763311A1 (en) | Vector control device for electric motor, electric motor, vehicle drive system, and vector control method for electric motor | |
| CN102308471B (zh) | 驱动系统、用于运行驱动系统的方法和应用 | |
| CN102255586A (zh) | 永磁同步电机恒功率宽调速控制方法 | |
| US20190348924A1 (en) | Novel motor drive architecture for variable frequency alternating current loads | |
| Zhang et al. | Hysteresis band current controller based field-oriented control for an induction motor driven by a direct matrix converter | |
| Haga et al. | High power factor control of electrolytic capacitor less current-fed single-phase to three-phase power converter | |
| Gupta et al. | Field oriented control of PMSM during regenerative braking | |
| Ershad et al. | A low cost single-phase to three-phase power converter for low-power motor drive applications | |
| CN107707158B (zh) | 一种变频器综合制动系统及其工作方法 | |
| CN113162354A (zh) | 一种宽转速范围无刷电励磁同步发电机 | |
| CN112838795B (zh) | 一种交流无刷励磁同步电机快速制动方法及其采用的系统 | |
| KR101449513B1 (ko) | 전력 반환 기능을 갖는 모터 구동장치 및 그의 구동방법 | |
| CN103095202A (zh) | 同步发电机逆变式励磁系统 | |
| Xiao et al. | Design of line/motor side capacitors for PWM CSR-CSI drives to achieve optimal power factor in high power fan/pump applications | |
| CN108233794B (zh) | 负载换流逆变器驱动电励磁同步电机的快速停车方法 | |
| Singh et al. | A voltage controlled adjustable speed PMBLDCM drive using a single-stage PFC half-bridge converter | |
| Rao et al. | Analysis of energy during regenerative modes | |
| CN111628659A (zh) | 压缩机变频调速系统及直流母线电压的控制方法 | |
| JPS59194697A (ja) | 電動機駆動装置 | |
| CN104709101B (zh) | 驱动装置及车辆 | |
| Peshne et al. | Speed Control of Single Phase Induction Motor Using Single MOSFET |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |