多基频多功率切换式电机及驱动系统技术方案

本发明专利技术涉及一种多基频多功率切换式电机及驱动系统，其解决了现有数控机床主轴电机或电动车电机不能同时满足低速大扭矩，高速大功率要求的技术问题，其包括变频驱动系统、切换装置、电机和控制装置，变频驱动系统用于驱动电机工作并进行变频调速，切换装置用于切换电机的工作模式，控制装置用于控制切换装置和变频驱动系统动作。本发明专利技术广泛用于数控机床、电动车等技术领域。

Multi frequency and multi power switching motor and drive system

The invention relates to a multi frequency multi power switch and motor drive system, which solves the existing NC machine tool spindle motor or electric motor can not meet the technical problems of low speed and high torque, high speed and high power requirements, including a variable frequency drive system, switching device, electrical machine and control device for driving motor and system variable speed variable frequency drive switching device for switching the motor working mode control device for driving motor control system and inverter switching device. The invention is widely used in the technical fields of CNC machine tools, electric vehicles, and so on.

【技术实现步骤摘要】
多基频多功率切换式电机及驱动系统
本专利技术涉及一种电机驱动及控制系统，具体而言，涉及一种多基频多功率切换式电机及驱动系统。
技术介绍
目前，数控机床主轴电机(包括电主轴、变频电机、永磁伺服电机)主要采用常规的基频(额定频率)是50Hz的电机，也有部分产品采用其他基准频率值的电机。对电主轴的要求主要为：(1)足够的输出功率:数控机床的主轴要适应各种不同工件的加工，有轻载也有重载，但大部分重载是在低转速时进行，需要足够的扭矩和功率输出；(2)一定调速范围：为保证数控机床适用于各种不同的刀具、加工材质以及加工工艺，要求主轴电机具有足够的调速范围。然而，现有数控机床主轴电机的调速范围比较窄，在极低频和极高频时不能正常工作，低速时扭矩小，高速时功率小，不能满足更高的使用要求。当满足低速大扭矩时，就不能满足高速大功率，当满足高速大功率时，就满足不了低速大扭矩。在电动车上使用的电机同样存在低速时扭矩小，高速时功率小的问题，当满足启动及爬坡的低速(大扭矩)性能要求时，在高速行驶时由于功率不足而最大时速就达不到要求，当满足高速行驶的高速性能要求时，就不能满足启动及爬坡的低速(大扭矩)性能要求了。专利本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多基频多功率切换式电机及驱动系统，其特征在于：包括变频驱动系统、切换装置和电机，所述变频驱动系统用于驱动电机工作并进行变频调速，所述切换装置用于切换电机的工作模式。

【技术特征摘要】
1.一种多基频多功率切换式电机及驱动系统，其特征在于：包括变频驱动系统、切换装置和电机，所述变频驱动系统用于驱动电机工作并进行变频调速，所述切换装置用于切换电机的工作模式。2.根据权利要求1所述的多基频多功率切换式电机及驱动系统，其特征在于，所述切换装置为星角切换装置，所述电机为Y/Δ电机，所述变频驱动系统为变频器；所述星角切换装置包括角接开关和星接开关，所述Y/Δ电机上定子绕组的三个首端U1、V1、W1和三个尾端U2、V2、W2之间通过角接开关连接，所述Y/Δ电机上定子绕组的三个尾端U2、V2、W2与星接开关连接；所述变频器的电压输出端与Y/Δ电机的定子绕组的三个首端U1、V1、W1连接。3.根据权利要求1所述的多基频多功率切换式电机及驱动系统，其特征在于，所述多基频多功率切换式电机及驱动系统还包括控制装置，所述控制装置用于控制切换装置和变频驱动系统动作。4.根据权利要求3所述的多基频多功率切换式电机及驱动系统，其特征在于，所述控制装置为星角控制装置，所述星角控制装置包括变频器运行/停止按钮、工作模式选择按钮、继电器、第一接触器和第二接触器；继电器与工作模式选择按钮连接，变频器中的电源端子与继电器连接，变频器运行/停止按钮与变频器连接，角接开关连接于第一接触器和继电器之间，星接开关连接于第二接触器和继电器之间。5.根据权利要求1所述的多基频多功率切换式电机及驱动系统，其特征在于，所述变频驱动系统为异步伺服驱动器或同步伺服驱动器，所述电机为异步电动机、异步伺服电机或同步伺服电机。6.一种应用如权利要求2所述的多基频多功率切换式电机及驱动系统的电机控制方法，其特征在于，所述Y/Δ电机为三相异步电动机，所述电机控制方法包括以下步骤：第一步，将Y/Δ电机在角接状态下的电机参数0输入到变频器中，将Y/Δ电机在星接状态的电机参数1输入到变频器中；所述电机参数0包括U0,P0,I0,f0,n0；所述电机参数1包括U1,P1,I1,f1,n1；第二步，设定变频器为V/F控制方式，然后上电运行；第三步，数控机床工作时，根据加工工件的具体要求，当需要刀具低速运行时，让角接开关断开，让星接开关闭合导通，使Y/Δ电机处于星接状态，此时变频器调用电机参数1进行工作，并在0～f1Hz频率范围内进行调速，使Y/Δ电机在0～n1r/min转速范围内运行；第四步，数控机床工作时，根据加工工件的具体要求，当需要刀具高速运行时，让角接开关闭合导通，让星接开关断开，使Y/Δ电机处于角接状态，此时使变频器调用电机参数0进行工作，并在f1～f0Hz频率范围内进行调速，使Y/Δ电机在n1～n0r/min转速范围内运行。7.根据权利要求6所述的多基频多功率切换式电机及驱动系统的电机控制方法，其特征在于，所述第三步中，变频器调用电机参数1进行工作，并在0～28Hz频率范围内进行调速，使Y/Δ电机在0～805r/min转速范围内运行；所述第四步中，变频器调用电机参数0进行工作，并在28～50Hz频率范围内进行调速，使Y/Δ电机在805～1440r/min转速范围内运行。8.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓观贞，王准，姜世利，
申请(专利权)人：威海聚力微特电机有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37