一种基于多绕组永磁电机的空调变频传动系统技术方案

技术编号:13902730 阅读:180 留言:0更新日期:2016-10-25 23:04
本发明专利技术公开了一种基于多绕组永磁电机的空调变频传动系统,包括具有N组三相绕组的永磁电机、控制装置以及N个变频设备,N个变频设备的输入端分别与电网相连,N个变频设备的输出端分别与永磁电机的N组三相绕组对应相连,N不小于2,其中:控制装置,用于分别获得永磁电机中各组三相绕组的位置信号以及速度信号,并将各组三相绕组的位置信号以及速度信号发送至对应的变频设备;N个变频设备,用于分别根据位置信号以及速度信号为N组三相绕组提供相应的电压。本发明专利技术在需要永磁电机提供大功率时,不需要增加永磁电机的数量,尽可能避免了大功率的空调变频传动系统出现体积过大的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及多绕组电机
,特别是涉及一种基于多绕组永磁电机的空调变频传动系统
技术介绍
在现有的空调变频传动系统中,多采用单绕组永磁电机,即永磁电机仅包括有一组三相绕组,但是由于单绕组永磁电机能够输出的功率有限,一旦需要输出大功率,就需要在该系统中增加永磁电机的数量,导致空调变频传动系统的体积过大。因此,如何解决由于永磁电机输出功率有限而导致的空调变频传动系统的体积过大的问题是本领域技术人员目前需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于多绕组永磁电机的空调变频传动系统,当需要永磁电机提供大功率时,不需要增加永磁电机的数量,尽可能避免了大功率的空调变频传动系统出现体积过大的问题。为解决上述技术问题,本专利技术提供了一种基于多绕组永磁电机的空调变频传动系统,包括具有N组三相绕组的永磁电机、控制装置以及N个变频设备,N个所述变频设备的输入端分别与电网相连,N个所述变频设备的输出端分别与所述永磁电机的N组所述三相绕组对应相连,N不小于2,其中:所述控制装置,用于分别获得所述永磁电机中各组所述三相绕组的位置信号以及速度信号,并将各组所述三相绕组的所述位置信号以及所述速度信号发送至对应的所述变频设备;N个所述变频设备,用于分别根据所述位置信号以及所述速度信号为N组所述三相绕组提供相应的电压。优选地,所述控制装置包括:机械传感器,用于采集各组所述三相绕组的所述位置信号以及所述速度信 号。优选地,所述控制装置包括:电流电压传感器,用于采集各组所述三相绕组的电流信号以及电压信号;估算模块,用于根据各组所述三相绕组的所述电流信号以及所述电压信号进行估算处理,得到各组所述三相绕组的所述位置信号以及所述速度信号。优选地,所述控制装置还包括:电流均衡单元,用于获取各组所述三相绕组的电流值;分别对各组所述三相绕组的所述电流值进行PI控制,得到各组所述三相绕组的电流控制量;输入均匀分配单元,用于根据所述控制装置内预先给定的状态量以及各组所述三相绕组的所述电流控制量进行均衡控制,得到对应于各组所述三相绕组的控制信号并发送至对应于各组所述三相绕组的所述变频设备,使各个所述变频设备输出的电流值以及状态量保持相同,其中,所述状态量包括转矩、电流、电压以及转速中的一种或多种。优选地,还包括:N个三相调度开关,N个所述三相调度开关的第一端均与所述电网相连,N个所述三相调度开关的第二端分别与N个所述变频设备的输入端相连;N个三相保护开关,N个所述三相保护开关的第一端分别与N个所述变频设备的输出端相连,N个所述三相保护开关的第二端分别与所述永磁电机的N组所述三相绕组相连。优选地,所述控制装置还包括:第一判断单元,用于获取所述三相绕组的电流值,当所述电流值大于给定安全值时,判断所述电流值大于所述安全值的持续时间是否超出预设时间范围,如果是,则触发第二判断单元;所述第二判断单元,用于获取并判断所述永磁电机的反电动势是否超出预设安全电压值,如果是,断开所述三相绕组对应的所述三相调度开关以及所述三相保护开关;否则,断开所述三相绕组对应的所述三相调度开关。优选地,所述第一判断单元还用于:当有两组以上所述三相绕组的电流值大于所述给定安全值时,对所述控制装置内的所述预先给定的状态量进行限制调整。优选地,所述变频设备包括:整流模块,用于将所述电网输入的三相交流电转变为直流电;逆变模块,用于将所述整流模块输出的所述直流电转变为所述永磁电机需要的交流电并输出至相应的所述三相绕组;直流支撑电容,用于支撑所述整流模块以及所述逆变模块之间的能量传输。优选地,还包括:作为冗余电源的新能源供电装置,所述新能源供电装置的两个输出端分别与所述直流支撑电容的两端相连。优选地,所述新能源供电装置为太阳能供电装置、地热能供电装置、风能供电装置、海洋能供电装置或生物质能供电装置中的任一种。本专利技术提供了一种基于多绕组永磁电机的空调变频传动系统,该系统采用包括有N组三相绕组的永磁电机,N不小于2,每组三相绕组分别与一个变频设备相连,并由控制装置来控制各个变频设备为与其相连的三相绕组提供相应的电压。本专利技术采用的多绕组永磁电机,与单绕组永磁电机相比,能够提供的功率更大,当需要永磁电机提供大功率时,本专利技术不需要增加永磁电机的数量,而是仅需要选择具有合适数量的三相绕组的永磁电机即可,尽可能避免了大功率的空调变频传动系统出现体积过大的问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案,下面将对现有技术和实施例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专利技术的一些实施例,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他的附图。图1为本专利技术提供的一种基于多绕组永磁电机的空调变频传动系统的结构示意图;图2为本专利技术提供的另一种基于多绕组永磁电机的空调变频传动系统中的电流均衡单元的控制示意图;图3本专利技术提供的另一种基于多绕组永磁电机的空调变频传动系统中的 输入均匀分配单元的控制示意图;图4为本专利技术提供的另一种基于多绕组永磁电机的空调变频传动系统的电路示意图。其中,图4中:QF1~QFN—三相调度开关、QM1~QMN—三相保护开关。具体实施方式本专利技术的核心是提供一种基于多绕组永磁电机的空调变频传动系统,当需要永磁电机提供大功率时,不需要增加永磁电机的数量,尽可能避免了大功率的空调变频传动系统出现体积过大的问题。为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,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,都属于本专利技术保护的范围。实施例一本专利技术提供了一种基于多绕组永磁电机的空调变频传动系统,参见图1所示,图1为本专利技术提供的一种基于多绕组永磁电机的空调变频传动系统的结构示意图;该系统包括具有N组三相绕组的永磁电机13、控制装置12以及N个变频设备11,N个变频设备11的输入端分别与电网相连,N个变频设备11的输出端分别与永磁电机13的N组三相绕组对应相连,N不小于2,其中:控制装置12,用于分别获得永磁电机13中各组三相绕组的位置信号以及速度信号,并将各组三相绕组的位置信号以及速度信号发送至对应的变频设备11;N个变频设备11,用于分别根据位置信号以及速度信号为N组三相绕组提供相应的电压。本专利技术提供了一种基于多绕组永磁电机的空调变频传动系统,该系统采用 包括有N组三相绕组的永磁电机,N不小于2,每组三相绕组分别与一个变频设备相连,并由控制装置来控制各个变频设备为与其相连的三相绕组提供相应的电压。本专利技术采用的多绕组永磁电机,与单绕组永磁电机相比,能够提供的功率更大,当需要永磁电机提供大功率时,本专利技术不需要增加永磁电机的数量,而是仅需要选择具有合适数量的三相绕组的永磁电机即可,尽可能避免了大功率的空调变频传动系统出现体积过大的问题。实施例二基于实施例一的基础上,本专利技术还提供了另一种基于多绕组永磁电机的空调变频传动系统;其中,这里的控制装置12包括:机械传感器,用于采集各组三相绕组的位置信号以及速度信号。进一步可知,这里的机械传感器为旋转变压器或增量式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于多绕组永磁电机的空调变频传动系统,其特征在于,包括具有N组三相绕组的永磁电机、控制装置以及N个变频设备,N个所述变频设备的输入端分别与电网相连,N个所述变频设备的输出端分别与所述永磁电机的N组所述三相绕组对应相连,N不小于2,其中:所述控制装置,用于分别获得所述永磁电机中各组所述三相绕组的位置信号以及速度信号,并将各组所述三相绕组的所述位置信号以及所述速度信号发送至对应的所述变频设备;N个所述变频设备,用于分别根据所述位置信号以及所述速度信号为N组所述三相绕组提供相应的电压。

【技术特征摘要】
1.一种基于多绕组永磁电机的空调变频传动系统,其特征在于,包括具有N组三相绕组的永磁电机、控制装置以及N个变频设备,N个所述变频设备的输入端分别与电网相连,N个所述变频设备的输出端分别与所述永磁电机的N组所述三相绕组对应相连,N不小于2,其中:所述控制装置,用于分别获得所述永磁电机中各组所述三相绕组的位置信号以及速度信号,并将各组所述三相绕组的所述位置信号以及所述速度信号发送至对应的所述变频设备;N个所述变频设备,用于分别根据所述位置信号以及所述速度信号为N组所述三相绕组提供相应的电压。2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述控制装置包括:机械传感器,用于采集各组所述三相绕组的所述位置信号以及所述速度信号。3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述控制装置包括:电流电压传感器,用于采集各组所述三相绕组的电流信号以及电压信号;估算模块,用于根据各组所述三相绕组的所述电流信号以及所述电压信号进行估算处理,得到各组所述三相绕组的所述位置信号以及所述速度信号。4.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述控制装置还包括:电流均衡单元,用于获取各组所述三相绕组的电流值;分别对各组所述三相绕组的所述电流值进行PI控制,得到各组所述三相绕组的电流控制量;输入均匀分配单元,用于根据所述控制装置内预先给定的状态量以及各组所述三相绕组的所述电流控制量进行均衡控制,得到对应于各组所述三相绕组的控制信号并发送至对应于各组所述三相绕组的所述变频设备,使各个所述变频设备输出的电流值以及状态量保持相同,其中,所述状态量包括转矩、电流、电压以及转速中的一种或多种。5.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,还包括:N个三相调度开关,N个...

【专利技术属性】
技术研发人员:冯江华尚敬胡家喜许峻峰何亚屏王婷文宇良姚大为曾小凡韩志成
申请(专利权)人:中车株洲电力机车研究所有限公司
类型:发明
国别省市:湖南;43

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