一种感应电动机控制系统技术方案

本发明专利技术提供一种感应电动机控制系统，适用于油田设备的高效电动机控制系统，通过绕组连接方式的灵活切换，可以满足电动机起动时所需较高的起动转矩，采取切换供电的方式，既保留了变频器可以灵活调节电动机转速的优势，又保证了电机在不同运行工况均具有较高的效率和功率因数。而且，本发明专利技术提供的感应电动机控制系统还可以根据负载的大小，灵活的调节三相电动机绕组的匝数，这又确保了电动机在不同负载下均具有较高的效率和功率因数，节约了电能，带来了显著的经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种感应电动机控制系统
本专利技术涉及电动机及其控制
，尤其涉及一种感应电动机控制系统。
技术介绍
油田用感应电动机多数均存在着电动机运行工况和其容量及变频器型号不匹配的问题，这不仅增加了感应电动机及其配套变频器的尺寸，而且还造成了能源的浪费。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供了一种感应电动机控制系统，用于解决现有技术中存在的技术问题。为了实现上述目的，本专利技术采取了如下技术方案。一种感应电动机控制系统，其特征在于，包括感应电动机、变频器、绕组切换单元、多个主开关和主控制器；感应电动机与变频器相互并联，并通过主开关电路连接外部电网；绕组切换单元与感应电动机相互并联，主控制器与绕组切换单元串联；感应电动机包括A相绕组、B相绕组和C相绕组，该A相绕组、B相绕组和C相绕组分别通过设置多个出线端相互电路连接；绕组切换单元具有多个控制开关；主控制器通过切换多个主开关和控制开关的通断，使感应电动机与外部电网电路连接，或使感应电动机通过变频器与外部电网电路连接，以及改变感应电动机的A相绕组、B相绕组和C相绕组的匝数。优选地，其特征在于：主开关包括第一主开关、第二主开关和第三主开关；感应电动机与变频器分别与第三主开关和第二主开关串联之后通过第一主开关电路连接外部电网；A相绕组包括第一A相出线端、第二A相出线端、第三A相出线端、第四A相出线端和第五A相出线端；B相绕组包括第一B相出线端、第二B相出线端、第三B相出线端、第四B相出线端和第五B相出线端；C相绕组包括第一C相出线端、第二C相出线端、第三C相出线端、第四C相出线端和第五C相出线端；绕组切换单元包括第一控制开关和分别与该第一控制开关并联的第一交流接触器、第二交流接触器、第三交流接触器和第四交流接触器，以及分别与第一交流接触器和第三交流接触器串联的第二控制开关和第三控制开关；第一A相出线端、第一B相出线端和第一C相出线端分别通过第二交流接触器电路连接第四C相出线端、第四A相出线端和第四B相出线端；第二A相出线端、第二B相出线端和第二C相出线端分别通过第一交流接触器电路连接第三A相出线端、第三B相出线端和第三C相出线端；第三A相出线端、第三B相出线端和第三C相出线端分别通过第三交流接触器电路连接第一A相出线端、第一B相出线端和第一C相出线端；第四A相出线端、第四B相出线端和第四C相出线端分别通过第四交流接触器电路连接第五A相出线端、第五B相出线端和第五C相出线端；主控制器通过控制开关切换多个第一交流接触器、第二交流接触器、第三交流接触器和第四交流接触器的通断，改变感应电动机的A相绕组、B相绕组和C相绕组的匝数。优选地，当主控制器控制第一主开关和第三主开关闭合，第二主开关断开时，第一控制开关和第二控制开关闭合，第一交流接触器和第二交流接触器的线圈通电，第一交流接触器和第二交流接触器的主触点闭合。优选地，当主控制器控制第一主开关和第二主开关闭合，第三主开关断开时，第二交流接触器的线圈和主触点断开，第二交流接触器的常闭触点闭合，第四交流接触器的线圈通电，主触点和常开触点闭合，第四交流接触器的常闭触点断开。优选地，还包括时间继电器，该时间继电器通过自身的常闭触点和常开触点分别与第二交流接触器和第四交流接触器电路连接；当主控制器控制第一主开关和第二主开关闭合，第三主开关断开时，时间继电器的常闭触点断开，时间继电器的常开触点闭合。优选地，绕组切换单元还包括：串联在第三A相出线端与第四A相出线端之间的第一电流传感器；串联在第三B相出线端与第四B相出线端之间的第二电流传感器；主控制器根据第一电流传感器和第二电流传感器获取的电流信号，切换控制开关的通断。优选地，主控制器根据第一电流传感器和第二电流传感器获取的电流信号，切换控制开关的通断包括：当第一电流传感器和第二电流传感器获取的电流信号增大时，主控制器控制第二控制开关断开，第三控制开关闭合；第一交流接触器的线圈和主触点断开，常闭触点闭合；第三交流接触器的线圈通电，主触点闭合，常闭触点断开；当第一电流传感器和第二电流传感器获取的电流信号减小时，主控制器控制第二控制开关闭合，第三控制开关断开；当第一电流传感器和第二电流传感器获取的电流信号大于主控制器的预设阈值时，主控制器控制第一控制开关断开。由上述本专利技术的实施例提供的技术方案可以看出，本专利技术提供的适用于油田的高效节能的一种感应电动机控制系统，通过绕组连接方式的灵活切换，可以满足电动机起动时所需较高的起动转矩，采取切换供电的方式，既保留了变频器可以灵活调节电动机转速的优势，又保证了电机在不同运行工况均具有较高的效率和功率因数。而且，本专利技术提供的感应电动机控制系统还可以根据负载的大小，灵活的调节三相电动机绕组的匝数，这又确保了电动机在不同负载下均具有较高的效率和功率因数，节约了电能，带来了显著的经济效益。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述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感应电动机控制系统的原理框图。图2为本专利技术提供的一种感应电动机控制系统的主电路图。图3为本专利技术提供的一种感应电动机控制系统的控制原理电路图。图4为本专利技术提供的一种感应电动机控制系统的感应电动机起动时的绕组连接关系图。图5为本专利技术提供的一种感应电动机控制系统的感应电动机正常运行时的绕组连接关系图。图6为本专利技术提供的一种感应电动机控制系统的感应电动机变匝数运行时的绕组连接关系图。图中：101.感应电动机102变频器103.绕组切换单元104.主控制器105.第一电流传感器106.第二电流传感器；A1.第一A相出线端A2.第二A相出线端A3.第三A相出线端A4.第四A相出线端A5.第五A相出线端；B1.第一B相出线端B2第二B相出线端B3.第三B相出线端B4.第四B相出线端B5.第五B相出线端；C1.第一C相出线端C2.第二C相出线端C3.第三C相出线端C4.第四C相出线端C5.第五C相出线端；KM1.第一交流接触器KM2.第二交流接触器KM3.第三交流接触器KM4.第四交流接触器；S1.第一主开关S2.第二主开关S3.第三主开关；K1.第一控制开关K2.第二控制开关K3.第三控制开关。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能解释为对本专利技术的限制。本
技术人员可以理解，除非特意本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种感应电动机控制系统，其特征在于，包括感应电动机、变频器、绕组切换单元、多个主开关和主控制器；所述感应电动机与所述变频器相互并联，并通过所述主开关电路连接外部电网；所述绕组切换单元与所述感应电动机相互并联，所述主控制器与所述绕组切换单元串联；/n所述感应电动机包括A相绕组、B相绕组和C相绕组，该A相绕组、B相绕组和C相绕组分别通过设置多个出线端相互电路连接；所述绕组切换单元具有多个控制开关；所述主控制器通过切换多个所述主开关和所述控制开关的通断，使所述感应电动机与外部电网电路连接，或使所述感应电动机通过所述变频器与外部电网电路连接，以及改变所述感应电动机的所述A相绕组、B相绕组和C相绕组的匝数。/n

【技术特征摘要】
1.一种感应电动机控制系统，其特征在于，包括感应电动机、变频器、绕组切换单元、多个主开关和主控制器；所述感应电动机与所述变频器相互并联，并通过所述主开关电路连接外部电网；所述绕组切换单元与所述感应电动机相互并联，所述主控制器与所述绕组切换单元串联；
所述感应电动机包括A相绕组、B相绕组和C相绕组，该A相绕组、B相绕组和C相绕组分别通过设置多个出线端相互电路连接；所述绕组切换单元具有多个控制开关；所述主控制器通过切换多个所述主开关和所述控制开关的通断，使所述感应电动机与外部电网电路连接，或使所述感应电动机通过所述变频器与外部电网电路连接，以及改变所述感应电动机的所述A相绕组、B相绕组和C相绕组的匝数。


2.根据权利要求1所述的感应电动机控制系统，其特征在于：
所述主开关包括第一主开关、第二主开关和第三主开关；所述感应电动机与所述变频器分别与所述第三主开关和所述第二主开关串联之后通过所述第一主开关电路连接外部电网；
所述A相绕组包括第一A相出线端、第二A相出线端、第三A相出线端、第四A相出线端和第五A相出线端；所述B相绕组包括第一B相出线端、第二B相出线端、第三B相出线端、第四B相出线端和第五B相出线端；所述C相绕组包括第一C相出线端、第二C相出线端、第三C相出线端、第四C相出线端和第五C相出线端；所述绕组切换单元包括第一控制开关和分别与该第一控制开关并联的第一交流接触器、第二交流接触器、第三交流接触器和第四交流接触器，以及分别与所述第一交流接触器和所述第三交流接触器串联的第二控制开关和第三控制开关；
所述第一A相出线端、第一B相出线端和第一C相出线端分别通过所述第二交流接触器电路连接所述第四C相出线端、第四A相出线端和第四B相出线端；所述第二A相出线端、第二B相出线端和第二C相出线端分别通过所述第一交流接触器电路连接所述第三A相出线端、第三B相出线端和第三C相出线端；所述第三A相出线端、第三B相出线端和第三C相出线端分别通过所述第三交流接触器电路连接所述第一A相出线端、第一B相出线端和第一C相出线端；所述第四A相出线端、第四B相出线端和第四C相出线端分别通过所述第四交流接触器电路连接所述第五A相出线端、第五B相出线端和第五C相出线端；
所述主控制器通过所述控制开关切换多个所述第一交流接触器、第二交流接触器、第三交流接触器和第四交流接...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟力，汤昊岳，李金阳，罗轼凡，黄雪莲，沈稼丰，高晗璎，程鹏，张美巍，解婉露，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：北京;11