CN207677659U - 一种直流电机的调速系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及直流调速设备技术领域，尤其涉及一种直流电机的调速系统，包括三相交流电源、整流电路、直流电机以及调速控制器，其中整流电路分别与三相交流电源和直流电机连接，用于将三相交流电源的三相交流电转化为直流电并将直流电输出至直流电机；调速控制器与整流电路连接，用于控制整流电路输出电压的大小以控制直流电机的转速。本实用新型的直流电机的调速系统，调速控制器通过对整流电路的控制，实现直流电机的转速以及转向调节，同时整流电路的电压输出范围较大，可实现不同工艺要求的直流电机转速调整。

Description

一种直流电机的调速系统

技术领域

本实用新型涉及直流调速设备技术领域，尤其涉及一种直流电机的调速系统。

背景技术

直流电机作为最主要的机电能量转换装置，其应用范围已遍及国民经济的各个领域和人们的日常生活。无论是在工农业生产、交通运输、国防、航空航天、医疗卫生、商务和办公设备中，还是在日常生活的家用电器和消费电子产品(如电冰箱，空调，DVD等)中，都大量使用着各种各样的直流电动机。

直流电机的调速方法通常有机械、电气、液压、气动这几种，电气调速有许多优点，如可简化机械变速机构，提高传动效率，操作简单，易于获得无极调速，便于实现远距离控制和自动控制，因此，在生产机械中广泛采用电气方法调速。由于直流电动机具有极好的运动性能和控制特性，尽管它不如交流电动机那样结构简单、价格便宜、制造方便、维护容易，但是长期以来，直流调速系统一直占据垄断地位。当然，随着计算机技术、电力电子技术和控制技术的发展，交流调速系统发展很快，在许多场合正逐渐取代直流调速系统。但是就目前来看，直流调速系统仍然是自动调速系统的主要形式。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种直流电机的调速系统。

本实用新型提供一种实施例的直流电机的调速系统，调速系统包括三相交流电源、整流电路、直流电机以及调速控制器，其中：

整流电路分别与三相交流电源和直流电机连接，用于将三相交流电源的三相交流电转化为直流电并将直流电输出至直流电机；

调速控制器与整流电路连接，用于控制整流电路输出电压的大小以控制直流电机的转速。

进一步的，调速系统还包括测速发电机，测速发电机与调速控制器连接，调速控制器还用于根据测速发电机的测量结果对整流电路输出电压的大小进行调整。

进一步的，调速控制器包括第一电流互感器TA1与第二电流互感器TA2，第一电流互感器TA1与第二电流互感器TA2分别接入三相交流电源的任意两相中。

进一步的，整流电路包括第一可控硅SCR1、第二可控硅SCR2、第三可控硅SCR3、第四可控硅SCR4、第五可控硅SCR5以及第六可控硅SCR6，其中：

第一可控硅SCR1的正极与三相交流电源的第一相连接；第三可控硅SCR3的正极与三相交流电源的第二相连接；第五可控硅SCR5的正极与三相交流电源的第三相连接；第二可控硅SCR2的负极与三相交流电源的第三相连接；第四可控硅SCR4的负极与三相交流电源的第一相连接；第六可控硅SCR6的负极与三相交流电源的第二相连接；第一可控硅SCR1的负极、第三可控硅SCR3的负极、第五可控硅SCR5的负极连接并作为整流电路的第一输出端；第二可控硅SCR2的正极、第四可控硅SCR4的正极、第六可控硅SCR6的正极连接并作为整流电路的第二输出端。

进一步的，调速系统还包括电抗器电路，电抗器电路接在三相交流电源与整流电路之间，用于稳定三相交流电源的输出电压。

进一步的，电抗器电路包括第一电感L1、第二电感L2和第三电感L3，第一电感L1、第二电感L2和第三电感L3分别一一对应连接在三相交流电源的每一相的输出端。

本实用新型的直流电机的调速系统，调速控制器通过对整流电路的控制，实现直流电机的转速以及转向调节，同时整流电路的电压输出范围较大，可实现不同工艺要求的直流电机转速调整；其次，通过测速发电机与第一电流互感器TA1、第二电流互感器TA2的检测结果进行控制，控制效果更加精确；电抗器电路接在三相交流电源与整流电路之间，限制电网电压突变和操作过电压引起的电流冲击，有效地保护终端电器设备。

附图说明

为了更清楚的说明本实用新型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的介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1为本实用新型直流电机的调速系统一种实施例的结构示意图；

图2为本实用新型直流电机的调速系统另一种实施例的结构示意图；

图3为本实用新型直流电机的调速系统一种实施例的电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型的保护范围。

本实用新型提供一种直流电机的调速系统，该调速系统作为直流调速设备中对直流电机进行调速控制的系统。

如图1所示，本实用新型的调速系统，包括三相交流电源、整流电路、直流电机以及调速控制器，其中整流电路分别与三相交流电源和直流电机连接，用于将三相交流电源的三相交流电转化为直流电并将直流电输出至直流电机；调速控制器与整流电路连接，用于控制整流电路输出电压的大小以控制直流电机的转速。

具体的，如图2所示，调速系统还包括测速发电机，测速发电机与调速控制器连接，调速控制器根据测速发电机的测量结果对整流电路的输出电压进行调整。测速发电机通过直流电机传动而进行同步转动，测速发电机转动产生电信号并传输至调速控制器，调速控制器根据测速发电机的测量结果以及工艺要求，对整流电路进行控制，进而控制直流电机的转速。

具体的，如图3所示，调速控制器包括第一电流互感器TA1与第二电流互感器TA2，第一电流互感器TA1与第二电流互感器TA2分别接入三相交流电源的任意两相中，用于检测三相交流电电流的大小。第一电流互感器TA1与第二电流互感器TA2的检测值也作为调速控制器对整流电路输出电压、直流电机转速调控的参考依据，同时，根据第一电流互感器TA1与第二电流互感器TA2的检测值，实时监测调速系统的工作参数。

具体的，整流电路包括第一可控硅SCR1、第二可控硅SCR2、第三可控硅SCR3、第四可控硅SCR4、第五可控硅SCR5以及第六可控硅SCR6，其中第一可控硅SCR1的正极与三相交流电源的第一相连接；第三可控硅SCR3的正极与三相交流电源的第二相连接；第五可控硅SCR5的正极与三相交流电源的第三相连接；第二可控硅SCR2的负极与三相交流电源的第三相连接；第四可控硅SCR4的负极与三相交流电源的第一相连接；第六可控硅SCR6的负极与三相交流电源的第二相连接；第一可控硅SCR1的负极、第三可控硅SCR3的负极、第五可控硅SCR5的负极连接并作为整流电路的第一输出端；第二可控硅SCR2的正极、第四可控硅SCR4的正极、第六可控硅SCR6的正极连接并作为整流电路的第二输出端。

三相交流电源的输出包括U相、V相以及W相，第一可控硅SCR1的正极与三相交流电源的U相连接；第三可控硅SCR3的正极与三相交流电源的V相连接；第五可控硅SCR5的正极与三相交流电源的W相连接；第二可控硅SCR2的负极与三相交流电源的W相连接；第四可控硅SCR4的负极与三相交流电源的U相连接；第六可控硅SCR6的负极与三相交流电源的V相连接；第一可控硅SCR1的负极、第三可控硅SCR3的负极、第五可控硅SCR5的负极连接并作为整流电路的第一输出端；第二可控硅SCR2的正极、第四可控硅SCR4的正极、第六可控硅SCR6的正极连接并作为整流电路的第二输出端。调速控制器与整流电路中的第一可控硅SCR1、第二可控硅SCR2、第三可控硅SCR3、第四可控硅SCR4、第五可控硅SCR5以及第六可控硅SCR6连接，并根据第一电流互感器TA1、第二电流互感器TA2的测量值以及测速发电机的电信号，对第一可控硅SCR1、第二可控硅SCR2、第三可控硅SCR3、第四可控硅SCR4、第五可控硅SCR5以及第六可控硅SCR6的导通点进行控制，进而控制整流电路输出电压的大小，控制直流电机的转速以及转向。

具体的如图3所示，调速系统还包括电抗器电路，电抗器电路接在三相交流电源与整流电路之间，电抗器电路能够限制电网电压突变和操作过电压引起的电流冲击，有效地保护终端电器设备。具体的，电抗器电路包括第一电感L1、第二电感L2和第三电感L3，第一电感L1、第二电感L2和第三电感L3分别一一对应连接在三相交流电源的每一相的输出端。本实施例对第一电感L1、第二电感L2和第三电感L3的电气参数不做具体限定，本领域技术人员能够通过经验自行选用。

优选的，如图3所示，在三相交流电源处接入直流机风机，用于对直流电机进行降温，加快直流电机散热。本实施例还可以选用其他风机为直流电机进行降温，此处不做具体限定。

本实用新型可以使用交流110V至交流500V的三相电，频率范围在45至65Hz之间，提供直流电压与直流电流，实现对电枢以及励磁的控制，技术用于直流电动机也适用于永磁电动机；本实用新型通过改变直流电机的励磁方向，或者通过改变整流电路中的可控硅导通点来改变电枢电压的方向，实现直流电机转动方向的控制；本实施例的励磁调节方式，可提供固定的励磁电压源或者电流源，完成恒扭矩运转方式，也可以提供可调的弱磁范围完成恒功率运转方式。

本实施例的直流电机的调速系统，通过调速控制器对整流电路的控制，实现直流电机的转速以及转向调节，同时整流电路的电压输出范围较大，可实现不同工艺要求的直流电机转速调整；其次，通过测速发电机与第一电流互感器TA1、第二电流互感器TA2的检测结果进行控制，控制效果更加精确；电抗器电路接在三相交流电源与整流电路之间，限制电网电压突变和操作过电压引起的电流冲击，有效地保护终端电器设备。

以上借助具体实施例对本实用新型做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本实用新型的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本实用新型所保护的范围。

Claims (6)

1.一种直流电机的调速系统，其特征在于，所述调速系统包括三相交流电源、整流电路、直流电机以及调速控制器，其中：

所述整流电路分别与所述三相交流电源和所述直流电机连接，用于将所述三相交流电源的三相交流电转化为直流电并将所述直流电输出至所述直流电机；

所述调速控制器与所述整流电路连接，用于控制所述整流电路输出电压的大小以控制所述直流电机的转速。

2.如权利要求1所述的调速系统，其特征在于，所述调速系统还包括测速发电机，所述测速发电机与所述调速控制器连接，所述调速控制器还用于根据所述测速发电机的测量结果对所述整流电路输出电压的大小进行调整。

3.如权利要求2所述的调速系统，其特征在于，所述调速控制器包括第一电流互感器TA1与第二电流互感器TA2，所述第一电流互感器TA1与第二电流互感器TA2分别接入所述三相交流电源的任意两相中。

4.如权利要求1所述的调速系统，其特征在于，所述整流电路包括第一可控硅SCR1、第二可控硅SCR2、第三可控硅SCR3、第四可控硅SCR4、第五可控硅SCR5以及第六可控硅SCR6，其中：

所述第一可控硅SCR1的正极与所述三相交流电源的第一相连接；所述第三可控硅SCR3的正极与所述三相交流电源的第二相连接；所述第五可控硅SCR5的正极与所述三相交流电源的第三相连接；所述第二可控硅SCR2的负极与所述三相交流电源的第三相连接；所述第四可控硅SCR4的负极与所述三相交流电源的第一相连接；所述第六可控硅SCR6的负极与所述三相交流电源的第二相连接；所述第一可控硅SCR1的负极、所述第三可控硅SCR3的负极、所述第五可控硅SCR5的负极连接并作为所述整流电路的第一输出端；所述第二可控硅SCR2的正极、所述第四可控硅SCR4的正极、所述第六可控硅SCR6的正极连接并作为所述整流电路的第二输出端。

5.如权利要求3所述的调速系统，其特征在于，所述调速系统还包括电抗器电路，所述电抗器电路接在所述三相交流电源与所述整流电路之间，用于稳定所述三相交流电源的输出电压。

6.如权利要求5所述的调速系统，其特征在于，所述电抗器电路包括第一电感L1、第二电感L2和第三电感L3，所述第一电感L1、所述第二电感L2和所述第三电感L3分别一一对应连接在所述三相交流电源的每一相的输出端。