一种补偿功率型电动机系统控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种补偿功率型电动机系统控制装置，包括：变流器单元、自耦变压器单元、功率切换单元和变流器控制单元；变流器单元的变流器单元用于输出电动机系统运行需要的补偿功率；自耦变压器单元用于执行变流器调节的电压变化；功率切换单元包括1KM接触器、2KM接触器、3KM接触器三支接触器；功率切换单元用于切换本装置的运行模式；变流器控制单元包括三相电压电流信号采集单元I、三相电压电流信号采集单元II；变流器控制单元用于计算输出的电动机预设运行参数和自耦变压器参数。本发明专利技术具有起动平滑不限次数起动、闭环控制电动机系统的高效率运行、供电线路功率因数高、采用补偿式调节方式装置损耗低、能量双向流动的特点。

A Control Device for Compensating Power Type Motor System

【技术实现步骤摘要】
一种补偿功率型电动机系统控制装置
本专利技术涉及电力电子领域，尤其涉及一种补偿功率型电动机系统控制装置。
技术介绍
现有的电动机起动方式仅仅解决了电动机的起动功能，缺少电动机运行过程和供电系统的高效控制，造成电动机运行全过程的不受控增加不必要的能耗。变频器等电力驱动装置是为变频工况下的运行工况所设计不适合工频应用，当作为起动装置工作在工频工况时要采用全功率，此时自身损耗高谐波大投资高，增加电能损耗降低电能质量。
技术实现思路
针对上述技术问题，本专利技术提出一种补偿功率型电动机系统控制装置，包括：变流器单元、自耦变压器单元、功率切换单元和变流器控制单元；所述变流器单元包括电抗器、并联变流器、串联变流器；所述变流器单元用于输出电动机系统运行需要的补偿功率；所述自耦变压器单元用于调节电压变化；所述功率切换单元包括1KM接触器、2KM接触器、3KM接触器三支接触器；所述功率切换单元用于切换电子系统的启动模式；所述变流器控制单元包括三相电压电流信号采集单元I、三相电压电流信号采集单元II和控制器；所述变流器控制单元用于计算输出的电动机预设运行参数和自耦变压器参数。进一步地，在电机启动时，所述接触器3KM置位，所述变流器单元在变频模式下工作，起动完成后接触器3KM复位，同时器1KM接触器、2KM接触器置位，并从变频模式切换到变流模式。进一步地，在电机运行时，所述变流器单元在变流模式下工作采用补偿功率状态，具体方式是按照预设方式调节自耦变压器一次侧的电参数，使电动机运行在预设状态。进一步地，运行阶段当电动机实际运行功率小于变流器的补偿功率并允许变速运行的工况下，则变流器控制单元控制变流器工作模式，由变流器模式转换成变频器模式，则1KM接触器、2KM接触器复位，3KM接触器置位。进一步地，所述串联变流器输出电流包括有功分量和无功分量。进一步地，所述变流器控制单元用于计算输出的电动机预设运行参数的具体方法为：通过所述三相电压电流信号采集单元II采集到的电压电流信号按预设规则调节自耦变压器一次侧的电参数，使输出电压达到预设电压。进一步地，所述串联变流器的无功分量根据补偿功率的容量和设定值，按预设规则调节变流器输出的幅值和相位补偿系统中的无功，改变串联变流器Ⅱ中自耦变压器的功率因数。进一步地，所述并联变流器的电流分为有功分量和无功分量。进一步地，所述并联变流器电流的有功分量用来提供串联变流器调节自耦变压器一次侧所需的有功功率；无功分量根据变流器控制单元设定的输入侧感性无功控制目标，通过三相电压电流信号采集单元I采集到的信号动态调节串联变流器无功电流的输出，使输入侧的功率因数达到预设功率。进一步地，所述2KM接触器、3KM接触器机械互锁。本专利技术的有益效果：通过采用共用直流母线的并联变流器、串联变流器、补偿式自耦变压器和功率切换单元实现，具有起动平滑、运行效率高、供电线路功率因数高、能量双向流动的特点。由于两个变流器共用直流母线背靠背配置所以能量可以双向流动，本装置所驱动的负载可以在电动和发电状态的实时变换。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对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中记载的一些实施例，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补偿功率型电动机系统控制装置流程图，其中自耦变压器单元2、电抗器11、并联变流器12、串联变流器13，1KM接触器31、2KM接触器32、3KM接触器33；相电压电流信号采集单元I41、三相电压电流信号采集单元II42、控制器43。具体实施方式本专利技术给出了一种补偿功率型电动机系统控制装置实施例，为了使本
的人员更好地理解本专利技术实施例中的技术方案，并使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术中技术方案作进一步详细的说明：本专利技术提出一种补偿功率型电动机系统控制装置，如图1所示，包括：变流器单元、自耦变压器单元2、功率切换单元和变流器控制单元；所述变流器单元包括电抗器11、并联变流器12、串联变流器13；所述变流器单元用于输出电动机系统运行需要的补偿功率；所述自耦变压器单元2用于调节电压变化；所述功率切换单元包括1KM接触器31、2KM接触器32、3KM接触器33三支接触器；所述功率切换单元用于切换电子系统的启动模式；所述变流器控制单元包括三相电压电流信号采集单元I41、三相电压电流信号采集单元II42和控制器43；所述变流器控制单元用于计算输出的电动机预设运行参数和自耦变压器参数。优选地，在电机启动时，所述接触器3KM置位，所述变流器单元在变频模式下工作，起动完成后接触器3KM复位，同时器1KM接触器、2KM接触器置位，并从变频模式切换到变流模式。优选地，在电机运行时，所述变流器单元在变流模式下工作采用补偿功率状态，具体方式是按照预设方式调节自耦变压器一次侧的电参数，使电动机运行在预设状态。此时处于运行阶段的电动机所需的绝大部分功率由电网直接提供，由于两个变流器共用直流母线背靠背配置所以能量可以双向流动，本装置所驱动的负载可以在电动和发电状态的实时变换。优选地，运行阶段当电动机实际运行功率小于变流器的补偿功率并允许变速运行的工况下，则变流器控制单元控制变流器工作模式，由变流器模式转换成变频器模式，则1KM接触器、2KM接触器复位，3KM接触器置位，低速待机运行降低电动机系统的能耗。其中，电动机的停止阶段变流器模式的切换动作同低速待机状态。优选地，所述串联变流器Ⅱ输出电流包括有功分量和无功分量。优选地，所述变流器控制单元用于计算输出的电动机预设运行参数的具体方法为：通过所述三相电压电流信号采集单元II采集到的电压电流信号按预设规则调节自耦变压器一次侧的电参数，使输出电压达到预设电压。优选地，所述串联变流器的无功分量根据补偿功率的容量和设定值，按预设规则调节变流器输出的幅值和相位补偿系统中的无功，改变串联变流器中自耦变压器的功率因数。优选地，所述并联变流器的电流分为有功分量和无功分量。优选地，所述并联变流器电流的有功分量用来提供串联变流器调节自耦变压器一次侧所需的有功功率；无功分量根据变流器控制单元设定的输入侧感性无功控制目标，通过三相电压电流信号采集单元I采集到的信号动态调节串联变流器无功电流的输出，使输入侧的功率因数达到预设功率。优选地，所述2KM接触器、3KM接触器机械互锁。本专利技术具有起动平滑不限次数起动、闭环控制电动机系统的高效率运行、供电线路功率因数高、采用补偿式调节方式装置损耗低、能量双向流动的特点。以上实施例用以说明而非限制本专利技术的技术方案。不脱离本专利技术精神和范围的任何修改或局部替换，均应涵盖在本专利技术的权利要求范围当中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种补偿功率型电动机系统控制装置,包括：变流器单元、自耦变压器单元、功率切换单元和变流器控制单元；其特征在于，所述变流器单元包括电抗器、并联变流器、串联变流器；所述变流器单元用于输出电动机系统运行需要的补偿功率；所述自耦变压器单元用于调节电压变化；所述功率切换单元包括1KM接触器、2KM接触器、3KM接触器三支接触器；所述功率切换单元用于切换电子系统的启动模式；所述变流器控制单元包括三相电压电流信号采集单元I、三相电压电流信号采集单元II和控制器；所述变流器控制单元用于计算输出的电动机预设运行参数和自耦变压器参数。

【技术特征摘要】
1.一种补偿功率型电动机系统控制装置,包括：变流器单元、自耦变压器单元、功率切换单元和变流器控制单元；其特征在于，所述变流器单元包括电抗器、并联变流器、串联变流器；所述变流器单元用于输出电动机系统运行需要的补偿功率；所述自耦变压器单元用于调节电压变化；所述功率切换单元包括1KM接触器、2KM接触器、3KM接触器三支接触器；所述功率切换单元用于切换电子系统的启动模式；所述变流器控制单元包括三相电压电流信号采集单元I、三相电压电流信号采集单元II和控制器；所述变流器控制单元用于计算输出的电动机预设运行参数和自耦变压器参数。2.如权利要求1所述的一种补偿功率型电动机系统控制装置,其特征在于，在电机启动时，所述接触器3KM置位，所述变流器单元在变频模式下工作，起动完成后接触器3KM复位，同时器1KM接触器、2KM接触器置位，并从变频模式切换到变流模式。3.如权利要求1所述的一种补偿功率型电动机系统控制装置,其特征在于，在电机运行时，所述变流器单元在变流模式下工作采用补偿功率状态，具体方式是按照预设方式调节自耦变压器一次侧的电参数，使电动机运行在预设状态。4.如权利要求1所述的一种补偿功率型电动机系统控制装置,其特征在于，运行阶段当电动机实际运行功率小于变流器的补偿功率并允许变速运行的工况下，则变流器控制单元控制变流器工作模式，由变流器模式转换成变频器模式，则1...

【专利技术属性】
技术研发人员：安洪刚，
申请(专利权)人：上海泾铎科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31