永磁同步电机定子绕组的切换装置、方法及永磁同步电机制造方法及图纸

本发明专利技术提出了一种永磁同步电机定子绕组的切换装置、永磁同步电机定子绕组的切换方法、切换系统、永磁同步电机、计算机设备及计算机可读存储介质，其中切换装置包括：定子绕组；第一切换开关模块，设置在永磁同步电机的压缩机电控板上，与定子绕组的第一端连接，用于在永磁同步电机转速低于转速切换点时闭合，以及在永磁同步电机转速高于转速切换点时断开，以使定子绕组呈现星型连接；第二切换开关模块，设置在永磁同步电机的压缩机电控板上，与定子绕组的第二端连接，用于在永磁同步电机转速高于转速切换点时闭合，以及在永磁同步电机转速低于转速切换点时断开，以使定子绕组呈现三角型连接，提高了压缩机全速度范围的效率。

【技术实现步骤摘要】
永磁同步电机定子绕组的切换装置、方法及永磁同步电机
本专利技术涉及永磁同步电机
，具体而言，涉及一种永磁同步电机定子绕组的切换装置、永磁同步电机定子绕组的切换方法、切换系统、永磁同步电机、计算机设备及计算机可读存储介质。
技术介绍
压缩机电机的效率和速度为单一峰值的曲线，很难兼顾高速区和低速区的效率，比如，当其反电势设计较大时，往往有利于低速区的效率提升，但此时电机较早进入弱磁，高速区效率下降。反之，当其反电势设计较小，往往有利于高速区的效率提升，但是在低速区效率下降。而电机本身无法通过在线的手段进行修改，该矛盾已成为制约电机系统全范围效率进一步提升的重要因素。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的一个方面在于提出了一种永磁同步电机定子绕组的切换装置。本专利技术的另一个方面在于提出了一种永磁同步电机定子绕组的切换方法。本专利技术的再一个方面在于提出了一种永磁同步电机定子绕组的切换系统。本专利技术的再一个方面在于提出了一种永磁同步电机。本专利技术的又一个方面在于提出了一种计算机设备。本专利技术的又一个方面在于提出了一种计算机可读存储介质。有鉴于此，根据本专利技术的一个方面，提出了一种永磁同步电机定子绕组的切换装置，装置包括：定子绕组；第一切换开关模块，设置在永磁同步电机的压缩机电控板上，与定子绕组的第一端连接，用于在永磁同步电机转速低于转速切换点时闭合，以及在永磁同步电机转速高于转速切换点时断开，以使定子绕组呈现星型连接；第二切换开关模块，设置在永磁同步电机的压缩机电控板上，与定子绕组的第二端连接，用于在永磁同步电机转速高于转速切换点时闭合，以及在永磁同步电机转速低于转速切换点时断开，以使定子绕组呈现三角型连接。本专利技术提供的永磁同步电机定子绕组的切换装置，永磁同步电机的定子绕组采用可切换设计，在低速时为星型接法，在高速时切换为三角型接法。星型接法和三角型接法之间的切换通过在压缩机的电控板上增设切换开关模块在线实现，不影响压缩机原有的上层控制逻辑。一部分切换开关模块与另一部分切换开关模块的控制互补，实现星型或者三角型的接法。压缩机启动时，部分切换开关模块闭合，另一部分断开，使绕组呈星型接法，当转速大于设计的转速切换点后，使原闭合的切换开关模块断开，原断开的切换开关模块闭合，使绕组呈三角型接法，缓解电机效率在低速区和高速区的设计矛盾，提高了压缩机全速度范围的效率。根据本专利技术的上述永磁同步电机定子绕组的切换装置，还可以具有以下技术特征：在上述技术方案中，优选地，还包括：控制驱动模块，分别与第一切换开关模块和第二切换开关模块连接，用于根据永磁同步电机转速以脉宽调制方式分别向第一切换开关模块和/或第二切换开关模块发出驱动脉冲信号，以驱动第一切换开关模块和/或第二切换开关模块的闭合或断开。在该技术方案中，在由星型接法切换至三角型接法或由三角型接法切换至星型接法的过渡过程中，切换开关模块不是直接导通或者闭合，而是通过PWM(PulseWidthModulation，脉冲宽度调制)控制的方式来断开和闭合，减小导通或关断的电流或电压冲击，使得切换过程更加平滑可靠。PWM的占空比和过渡时间的长短根据实际系统设定。在上述任一技术方案中，优选地，定子绕组的第一端包括第一主端子、第二主端子、第三主端子，定子绕组的第二端包括第一副端子、第二副端子、第三副端子；第一切换开关模块包括第一开关、第二开关，第二切换开关模块包括第三开关、第四开关、第五开关；第一开关连接于第一副端子和第二副端子之间，第二开关连接于所述第二副端子和第三副端子之间；第三开关连接于所述第一主端子和第二副端子之间，第四开关连接于第二主端子和第三副端子之间，第五开关连接于第三主端子和第一副端子之间。在该技术方案中，电机定子绕组采用可切换设计，抽出六个抽头，即六个端子，分别为第一主端子、第二主端子、第三主端子、第一副端子、第二副端子、第三副端子。星型接法和三角型接法的切换通过增加5个开关实现，其中2个构成第一切换开关模块，与副端子连接，采用相同的驱动脉冲信号，负责接通星型连接。另外3个构成第二切换开关模块，与主端子连接，采用相同的驱动脉冲信号，负责接通三角型连接。其中，开关选用MOSFET(Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor，金属氧化物半导体场效应晶体管)，SiC(SiliconCarbide，碳化硅)等导通压降小、可双向导流的半导体器件。在设计的低速区，驱动第一切换开关模块闭合，第二切换开关模块断开，定子绕组呈星型接法。在设计高速区，驱动第一切换开关模块断开，第二切换开关模块闭合，电机绕组呈三角型接法。在上述任一技术方案中，优选地，还包括：逆变器，逆变器的三相输出分别与第一主端子、第二主端子、第三主端子相连接；在定子绕组由星型连接切换为三角型连接或者由三角型连接切换为星型连接的切换过程中逆变器输出零矢量。在该技术方案中，在切换的过渡过程中，主逆变器输出零矢量，定子绕组处于自然续流的状态，无输出反向电压的风险。根据本专利技术的另一个方面，提出了一种永磁同步电机定子绕组的切换方法，用于如上述任一项的永磁同步电机定子绕组的切换装置，方法包括：在永磁同步电机的压缩机启动时，以脉宽调制方式驱动第一切换开关模块闭合，以使定子绕组呈现星型连接；获取永磁同步电机的转速；在转速高于转速切换点时，以脉宽调制方式驱动第一切换开关模块断开以及第二切换开关模块闭合，以使定子绕组由星型连接切换至三角型连接。本专利技术提供的永磁同步电机定子绕组的切换方法，压缩机启动时，第一切换开关模块闭合，第二切换开关模块断开，使绕组呈星型接法。当转速大于设计的转速切换点后，主逆变器输出零矢量，电机定子绕组处于自然续流的状态，各调节变量暂停更新，第一切换开关模块断开，第二切换开关模块闭合，使定子绕组由星型接法切换至三角型接法。缓解电机效率在低速区和高速区的设计矛盾，提高了压缩机全速度范围的效率。在进入切换过渡状态时，切换开关模块不是直接导通或者闭合，而是通过PWM控制的方式来断开和闭合，PWM的占空比和过渡时间的长短根据实际系统设定，以PWM方式反复开关预设时间，逐渐使系统平衡在新的状态，减小电流或电压冲击。根据本专利技术的上述永磁同步电机定子绕组的切换方法，还可以具有以下技术特征：在上述技术方案中，优选地，在控制第一切换开关模块断开以及第二切换开关模块闭合之后，还包括：在转速低于转速切换点时，以脉宽调制方式驱动第一切换开关模块闭合以及第二切换开关模块断开，以使定子绕组由三角型连接切换至星型连接。在该技术方案中，当转速重新小于设计的转速切换点后，主逆变器输出零矢量，电机绕组处于自然续流的状态，各调节变量暂停更新，第一切换开关模块闭合，第二切换开关模块断开，使绕组由三角型接法切换为星型接法。实现在低速时为星型接法，在高速时切换为三角型接法，缓解电机效率在低速区和高速区的设计矛盾。并且在切换过程中，切换开关模块不是直接导通或者闭合，而是通过PWM控制的方式来断开和闭合，逐渐使系统平衡在新的状态。在上述任一技术方案中，优选地，还包括：在切换至三角型连接或者切换至星型连接的切换过程完成后，根据切换时间和星型连接与三角型连接之间的相差对矢本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种永磁同步电机定子绕组的切换装置，其特征在于，所述装置包括：定子绕组；第一切换开关模块，设置在永磁同步电机的压缩机电控板上，与所述定子绕组的第一端连接，用于在所述永磁同步电机转速低于转速切换点时闭合，以及在所述永磁同步电机转速高于所述转速切换点时断开，以使所述定子绕组呈现星型连接；第二切换开关模块，设置在所述永磁同步电机的压缩机电控板上，与所述定子绕组的第二端连接，用于在所述永磁同步电机转速高于所述转速切换点时闭合，以及在所述永磁同步电机转速低于所述转速切换点时断开，以使所述定子绕组呈现三角型连接。

【技术特征摘要】
1.一种永磁同步电机定子绕组的切换装置，其特征在于，所述装置包括：定子绕组；第一切换开关模块，设置在永磁同步电机的压缩机电控板上，与所述定子绕组的第一端连接，用于在所述永磁同步电机转速低于转速切换点时闭合，以及在所述永磁同步电机转速高于所述转速切换点时断开，以使所述定子绕组呈现星型连接；第二切换开关模块，设置在所述永磁同步电机的压缩机电控板上，与所述定子绕组的第二端连接，用于在所述永磁同步电机转速高于所述转速切换点时闭合，以及在所述永磁同步电机转速低于所述转速切换点时断开，以使所述定子绕组呈现三角型连接。2.根据权利要求1所述的永磁同步电机定子绕组的切换装置，其特征在于，还包括：控制驱动模块，分别与所述第一切换开关模块和所述第二切换开关模块连接，用于根据所述永磁同步电机转速以脉宽调制方式分别向所述第一切换开关模块和/或所述第二切换开关模块发出驱动脉冲信号，以驱动所述第一切换开关模块和/或所述第二切换开关模块的闭合或断开。3.根据权利要求1或2所述的永磁同步电机定子绕组的切换装置，其特征在于，所述定子绕组的第一端包括第一主端子、第二主端子、第三主端子，所述定子绕组的第二端包括第一副端子、第二副端子、第三副端子；所述第一切换开关模块包括第一开关、第二开关，所述第二切换开关模块包括第三开关、第四开关、第五开关；所述第一开关连接于所述第一副端子和所述第二副端子之间，所述第二开关连接于所述第二副端子和所述第三副端子之间；所述第三开关连接于所述第一主端子和所述第二副端子之间，所述第四开关连接于所述第二主端子和所述第三副端子之间，所述第五开关连接于所述第三主端子和所述第一副端子之间。4.根据权利要求3所述的永磁同步电机定子绕组的切换装置，其特征在于，还包括：逆变器，所述逆变器的三相输出分别与所述第一主端子、所述第二主端子、所述第三主端子相连接；在所述定子绕组由所述星型连接切换为所述三角型连接或者由所述三角型连接切换为所述星型连接的切换过程中所述逆变器输出零矢量。5.一种永磁同步电机定子绕组的切换方法，其特征在于，用于如权利要求1至4中任一项所述的永磁同步电机定子绕组的切换装置，所述方法包括：在所述永磁同步电机的压缩机启动时，以脉宽调制方式驱动第一切换开关模块闭合，以使所述定子绕组呈现星型连接；获取所述永磁同步电机的转速；在所述转速高于转速切换点时，以所述脉宽调制方式驱动所述第一切换开关模块断开以及第二切换开关模块闭合，以使所述定子绕组由所述星型连接切换至三角型连接。6.根据权利要求5所述的永磁同步电机定子绕组的切换方法，其特征在于，在控制所述第一切换开关模块断开以及所述第二切换开关模...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶斌英，宋万杰，任新杰，
申请(专利权)人：广东美芝制冷设备有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44