电机绕组的切换电路和三相电机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种电机绕组的切换电路和三相电机。其中，该切换电路包括：第一开关组，用于切换三相电机的每相电机绕组达到下述至少之一的连接状态：串联连接、串绕连接、并联连接以及并绕连接；第二开关组，用于切换三相电机的每相电机绕组为星型运行模式或三角型运行模式；其中，第一开关组和第二开关组均具有多个电子开关，在切换每个电子开关时，检测电机绕组电流过零时关断电子开关，检测电机绕组两端电压为零时导通电子开关，通过切换电子开关完成目标运行模式。本实用新型专利技术解决了相关技术中电机在高运行频率的频率范围和低运行频率的运行效率不能同时兼顾的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
电机绕组的切换电路和三相电机
本技术涉及电机
，具体而言，涉及一种电机绕组的切换电路和三相电机。
技术介绍
对于三相电机，常规的三相电机的电机绕组连接方式不变(一般是一组三相引出线)，电源通过三根引出线与三相电机实现电气连接，当对三相电机进行调速时，随着运行频率的增加，电机三根引出线之间的端电压逐渐增加直至达到最大，而电源电压保持不变，此时电机励磁磁场会被削弱以补偿运行频率的增加，电机运行效率会明显降低，同时最大运行频率受限。当前，按照电机运行频率的大小，三相电机的工作可以分为恒力矩区和恒功率区，在恒力矩区，三相电机的端电压未饱和，具有较高的效率；而在恒功率区，电机的端电压处于最大值，其运行效率会出现明显降低，由于电机励磁磁场被削弱的效果有限，则该区间对应的运行频率很窄。相关技术中，为了拓宽电机运行频率，电机常采用匝数较少的方案，使得电机的端电压达到饱和的频率尽可能的大，从而增加运行频率；但匝数少会导致电机在低运行频率时的运行效率出现明显降低，得不偿失。针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本技术实施例提供了一种电机绕组的切换电路和三相电机，以至少解决相关技术中电机在高运行频率的频率范围和低运行频率的运行效率不能同时兼顾的技术问题。根据本技术实施例的一个方面，提供了一种电机绕组的切换电路，应用于具有至少两组三相引出线的三相电机，所述切换电路包括：第一开关组，用于切换所述三相电机的每相电机绕组达到下述至少之一的连接状态：串联连接、串绕连接、并联连接以及并绕连接；第二开关组，用于切换所述三相电机的每相电机绕组为星型运行模式或三角型运行模式；其中，所述第一开关组和所述第二开关组均具有多个电子开关，在切换每个所述电子开关时，检测电机绕组电流过零时关断所述电子开关，检测电机绕组两端电压为零时导通所述电子开关，通过切换所述电子开关完成目标运行模式。可选地，若所述三相电机的引出线为两组三相引出线，通过所述第二开关组切换每相电机绕组之间的连接状态，所述第二开关组至少包括：反并联电子开关或者三相电桥开关，通过所述第二开关组检测电子开关的电流过零时以及所述电机绕组两端电压为零时的绕组运行动作，以使三相电机完成下述至少之一的运行模式：无型-星型运行模式、无型-角型运行模式。可选地，在三相电机的运行模式仅有无型-星型运行模式和无型-角型运行模式时，所述三相电机的每相电机绕组通过所述第二开关组形成星型连接或三角型连接，第一相电机绕组引出第一引出线和第二引出线，所述第二引出线连接至下一相电机绕组的接入端，以使所述三相电机各相电机绕组之间形成星型连接模式和三角型连接模式。可选地，若所述三相电机的引出线为三组三相引出线，通过所述第一开关组切换每相电机绕组之间的连接状态，所述第一开关组至少包括：反并联电子开关，通过所述第一开关组检测通过电子开关的电流过零时以及所述电机绕组两端电压为零时的绕组运行动作，以使三相电机完成下述至少之一的运行模式：串型-星型运行模式、并型-星型运行模式、串型-角型运行模式、并型-角型运行模式。可选地，若所述三相电机的引出线为三组三相引出线，各相电机绕组之间的接线形式至少包括：第一种，第一相电机绕组的两端引出第一引出线和第二引出线，第二相电机绕组的第一端引出得到第三引出线，第二端与其它电机绕组的相同位置端共接一点，构成星型接线形式；第二种，第一相电机绕组的两端引出第一引出线和第二引出线，第二相电机绕组的第一端引出得到第三引出线，第二端连接至相邻绕组的引出线，构成三角形接线形式。可选地，若所述三相电机的引出线为四组三相引出线，通过所述第一开关组切换每相电机绕组之间的连接状态，并通过所述第二开关组切换每相电机绕组内部的连接状态，所述第一开关组至少包括：反并联电子开关，所述第二开关组至少包括：反并联电子开关或者三相电桥开关，通过所述第一开关组和所述第二开关组检测通过电子开关的电流过零时以及所述电机绕组两端电压为零时的绕组运行动作，以使三相电机完成下述至少之一的运行模式：串型-星型运行模式、并型-星型运行模式、串型-角型运行模式、并型-角型运行模式。可选地，所述第二开关组中的电子开关的类型包括：点线开关组和中线开关组，其中，所述点线开关组为一个反并联开关，或者为一个半导体电子开关与一个二相不可控电桥连接的控制组；所述中线开关组为三个反并联开关，或者为一个半导体电子开关与一个三相不可控电桥连接的控制组。可选地，所述第二开关组的点线开关控制每相电机绕组之间形成三角形接线形式，以使所述三相电机实现三角型连接模式，其中，所述点线开关采用反并联开关。可选地，所述第一开关组或所述点线开关并联配置一个预设缓冲电路，以在导通电子开关或者关断电子开关的瞬间保护所述第一开关组和所述点线开关。可选地，所述目标运行模式包括下述至少之一：串型-星型运行模式、并型-星型运行模式、无型-星型运行模式、无型-角型运行模式、串型-角型运行模式、并型-角型运行模式。可选地，所述三相电机定子槽内的多个线圈首尾相连的串绕形成串型连接模式；多个线圈之间首首相连、尾尾相连的并绕形成并型连接模式；所述三相电机每相电机绕组内的多个线圈首尾相连的串联形成串行连接模式；所述三相电机每相电机绕组内的多个线圈首首相连、尾尾相连的并联形成并型连接模式；所述三相电机定子槽内仅有一个线圈且每相绕组仅有一个线圈，形成无型连接模式；所述三相电机的电机绕组之间连接为星型形成星型连接模式；所述三相电机的电机绕组之间连接为三角形形成为角型连接模式。可选地，所述三相电机各相电机绕组对称分布，若所述三相电机的并联支路数和/或并绕根数为偶数，所述三相电机的每槽的并绕根数的一半线圈与另一半线圈形成并绕或串绕，所述三相电机的每相并联支路数的一半线圈与另一半线圈形成并联或串联。可选地，若所述三相电机的并联支路数和/或并绕根数是奇数，所述三相电机的每相电机绕组无法进行并联或并绕，则确定电机绕组的运行模式为无型运行模式。可选地，所述三相电机的引出线为两组三相引出线，所述三相电机的每相电机绕组的第一组引出线接电源，第二组引出线接第二开关的中线开关，且所述第二组引出线与相邻的另一相电机绕组之间通过点线开关相连，所述点线开关的第一端连接中线开关，第二端连接相邻的电机绕组的电源。可选地，若所述三相电机的引出线为三组三相引出线，在控制将当前运行模式切换至下一个运行模式时，所述第一开关组与所述第二开关组不同时切换，在控制所述第二开关组切换至下一个运行模式后，再切换所述第一开关组至所述下一个运行模式。可选地，所述三相电机的运行频率在从第一运行频率值调整至第二运行频率值时，两组引出线的三相电机的运行模式切换顺序依次为：无型-星型运行模式、无型-角型运行模式，其中，所述第一运行频率值小于所述第二运行频率值。可选地，所述三相电机的运行频率在从第一运行频率值调整至第二运行频率值时，三组引出线的三相电机的运行模式切换顺序依次为：串型-星型运行模式、并联-星型运本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电机绕组的切换电路，其特征在于，应用于具有至少两组三相引出线的三相电机，所述切换电路包括：/n第一开关组，用于切换所述三相电机的每相电机绕组达到下述至少之一的连接状态：串联连接、串绕连接、并联连接以及并绕连接；/n第二开关组，用于切换所述三相电机的每相电机绕组为星型运行模式或三角型运行模式；/n其中，所述第一开关组和所述第二开关组均具有多个电子开关，在切换每个所述电子开关时，检测电机绕组电流过零时关断所述电子开关，检测电机绕组两端电压为零时导通所述电子开关，通过切换所述电子开关完成目标运行模式。/n

【技术特征摘要】
1.一种电机绕组的切换电路，其特征在于，应用于具有至少两组三相引出线的三相电机，所述切换电路包括：
第一开关组，用于切换所述三相电机的每相电机绕组达到下述至少之一的连接状态：串联连接、串绕连接、并联连接以及并绕连接；
第二开关组，用于切换所述三相电机的每相电机绕组为星型运行模式或三角型运行模式；
其中，所述第一开关组和所述第二开关组均具有多个电子开关，在切换每个所述电子开关时，检测电机绕组电流过零时关断所述电子开关，检测电机绕组两端电压为零时导通所述电子开关，通过切换所述电子开关完成目标运行模式。


2.根据权利要求1所述的切换电路，其特征在于，若所述三相电机的引出线为两组三相引出线，通过所述第二开关组切换每相电机绕组之间的连接状态，所述第二开关组至少包括：反并联电子开关或者三相电桥开关，通过所述第二开关组检测电子开关的电流过零时以及所述电机绕组两端电压为零时的绕组运行动作，以使三相电机完成下述至少之一的运行模式：无型-星型运行模式、无型-角型运行模式。


3.根据权利要求2所述的切换电路，其特征在于，在三相电机的运行模式仅有无型-星型运行模式和无型-角型运行模式时，所述三相电机的每相电机绕组通过所述第二开关组形成星型连接或三角型连接，第一相电机绕组引出第一引出线和第二引出线，所述第二引出线连接至下一相电机绕组的接入端，以使所述三相电机各相电机绕组之间形成星型连接模式和三角型连接模式。


4.根据权利要求1所述的切换电路，其特征在于，若所述三相电机的引出线为三组三相引出线，通过所述第一开关组切换每相电机绕组之间的连接状态，所述第一开关组至少包括：反并联电子开关，通过所述第一开关组检测通过电子开关的电流过零时以及所述电机绕组两端电压为零时的绕组运行动作，以使三相电机完成下述至少之一的运行模式：串型-星型运行模式、并型-星型运行模式、串型-角型运行模式、并型-角型运行模式。


5.根据权利要求4所述的切换电路，其特征在于，若所述三相电机的引出线为三组三相引出线，各相电机绕组之间的接线形式至少包括：第一种，第一相电机绕组的两端引出第一引出线和第二引出线，第二相电机绕组的第一端引出得到第三引出线，第二端与其它电机绕组的相同位置端共接一点，构成星型接线形式；第二种，第一相电机绕组的两端引出第一引出线和第二引出线，第二相电机绕组的第一端引出得到第三引出线，第二端连接至相邻绕组的引出线，构成三角形接线形式。


6.根据权利要求1所述的切换电路，其特征在于，若所述三相电机的引出线为四组三相引出线，通过所述第一开关组切换每相电机绕组之间的连接状态，并通过所述第二开关组切换每相电机绕组内部的连接状态，所述第一开关组至少包括：反并联电子开关，所述第二开关组至少包括：反并联电子开关或者三相电桥开关，通过所述第一开关组和所述第二开关组检测通过电子开关的电流过零时以及所述电机绕组两端电压为零时的绕组运行动作，以使三相电机完成下述至少之一的运行模式：串型-星型运行模式、并型-星型运行模式、串型-角型运行模式、并型-角型运行模式。


7.根据权利要求1至4中任意一项所述的切换电路，其特征在于，所述第二开关组中的电子开关的类型包括：点线开关组和中线开关组，其中，所述点线开关组为一个反并联开关，或者为一个半导体电子开关与一个二相不可控电桥连接的控制组；所述中线开关组为三个反并联开关，或者为一个半导体电子开关与一个三相不可控电桥连接的控制组。


8.根据权利要求7所述的切换电路，其特征在于，所述第二开关组的点线开关控制每相电机绕组之间形成三角形接线形式，以使所述三相电机实现三角型连接模式，其中，所述点线开关采用反并联开关。

【专利技术属性】
技术研发人员：张辉，周博，陈华杰，朱晓光，
申请(专利权)人：珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44