一种智能变功率同步电机控制系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种智能变功率同步电机控制系统及其控制方法，控制系统包括主控模块，用于控制电机的输出功率；负载检测模块，用于检测电机的实时输出功率；信息处理模块，用于检测数据的处理；线圈模块，包括三组线圈，每组线圈设有若干个绕组，为电机提供绕组；线圈切换模块，用于接收主控模块控制指令，调整线圈模块通电绕组的数量。控制系统实时检测电机绕组的运行状态和电机负载；当电机绕组运行异常时，切换同组其他绕组；当电机输出功率与电机负载不匹配时，同时增加、减少或调整三组线圈的绕组。本发明专利技术实现了电机智能调整输出功率，以匹配不同工况下电机的负载，同时增加了冗余备份绕组，增加了电机的适用性，提高了电机的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种智能变功率同步电机控制系统及其控制方法
本专利技术属于电机技术及控制方法领域，尤其涉及一种智能变功率同步电机控制系统及其控制方法。
技术介绍
电机是指依据电磁感应定律实现电能的转换或传递的一种电磁装置，或者将一种形式的电能转换成另一种形式的电能。电动机是将电能转换为机械能，发电机是将机械能转换为电能。电动机的主要作用是产生驱动转矩，作为用电器或各种机械的动力源。同步电动机是用以改进供电系统的功率因数的。由于同步电机可以通过调节励磁电流使它在超前功率因数下运行，有利于改善电网的功率因数，因此，大型设备，如大型鼓风机、水泵、球磨机、压缩机、轧钢机等，常用同步电动机驱动。然而现有的同步电机中都是以应用为初衷，根据技术指标计算出电机的功率、力矩、转速、导线的长度及线径，不能够在使用过程中改变电机的输出功率，这样就会导致如果电机过载严重就会出现烧毁的现象，或者即使不烧毁电机也会因为长期过载而导致电机的寿命减少，这样的结果就是更换大功率电机，致使设备暂停使用，同时增加更换电机的费用。而且在更换电机过程中，也是靠人为的动作，不仅效率低下，而且容易因为人为误判断，导致严重的后果。同时当电机一个绕组出现问题时，不能再进行工作，也需要更换电机。因此，越来越需要研究一种智能变功率同步电机及其控制方法，在电机带动负载开始工作后，对负载工作过程中的功率进行实时检测，当负载过大或过小时，电机主动切换线圈绕组，保证电机可以在功率相匹配的位置工作，同时具有可靠的控制方法，减少了人为的干预，提高了电机的可靠性能，使电机更加智能化，有利于减少负载功率过大或过小导致电机的损坏。同时当一组线圈损坏时，可以切换到另一组继续工作，提高研发的效率，降低了研发的成本。基于以上描述，亟需一种智能变功率同步电机控制系统及其控制方法，以解决电机输出功率固定，不能根据电机负载调整的问题，以及电机绕组没有冗余备份，故障率高，可靠性低的问题。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种智能变功率同步电机控制系统及其控制方法，通过该控制系统及其控制方法，可以实现电机输出功率可以随电机负载进行智能调整，同时增加冗余备份绕组，提高电机可靠性。为解决上述技术问题，本专利技术的一种智能变功率同步电机控制系统及其控制方法的具体技术方案如下：一种智能变功率同步电机控制系统，包括：主控模块，用于控制线圈切换模块，以控制电机的输出功率；负载检测模块，用于检测电机的实时输出功率，并输出功率检测数据；信息处理模块，用于负载检测模块数据的处理，满足主控模块的接收要求；线圈模块，用于为电机提供绕组；线圈切换模块，用于接收主控模块控制指令，调整线圈模块通电绕组的数量；其中：线圈模块包括A组线圈、B组线圈、C组线圈，A组线圈包括若干个U相绕组，B组线圈包括若干个V相绕组，C组线圈包括若干个W相绕组，各U相绕组、V相绕组、W相绕组相互并联；线圈切换模块包括与线圈模块中若干个U相绕组、若干个V相绕组、若干个W相绕组一一对应的切换开关。进一步地，所述若干个U相绕组、若干个V相绕组、若干个W相绕组的两端分别包含第一MOS管和第二MOS管，第一MOS管漏极与绕组一端连接，第一MOS管源极与绕组对应的切换开关连接，第二MOS管源极与绕组另一端连接，所有第二MOS管漏极相互短接，所有第一MOS管和第二MOS管栅极均与主控模块连接，所述主控模块还用于控制线圈模块的MOS管的开通和关闭。进一步地，A线圈包含的绕组对应的切换开关另一端连接在一起，B线圈包含的绕组对应的切换开关另一端连接在一起，C线圈包含的绕组对应的切换开关另一端连接在一起，所有切换开关的控制端均与主控模块连接，用于接收主控模块控制指令，开通或关闭。进一步地，所述U相绕组、V相绕组、W相绕组的数量分别至少为2个。进一步地，所述A组线圈、B组线圈、C组线圈，各组线圈中各绕组的线径不同。进一步地，所述控制系统还包括记录模块，用于记录主控模块发出的控制命令。进一步地，所述主控模块发出的控制命令包括主控模块的控制策略，对线圈模块的控制次数及控制方式，线圈切换模块的切换个数及次数。一种智能变功率同步电机控制方法，包括以下步骤：S1、实时检测电机绕组的运行状态；S2、主控模块判断绕组的运行状态，当电机绕组运行异常时，主控模块控制线圈切换模块和控制线圈切换模块，至绕组正常运行，当电机绕组运行正常时，继续以下步骤；S3、实时检测电机负载，对负载信号进行处理；S4、主控模块判断电机输出功率与电机负载是否匹配，当电机输出功率与电机负载不匹配，主控模块控制线圈切换模块和线圈模块，至电机输出功率与电机负载匹配，当电机输出功率与电机负载匹配时，继续以下步骤；S5、继续实时检测电机绕组的运行状态及电机负载。进一步地，在所述S2、S4完成后，分别记录控制信息和控制数据。本专利技术的智能变功率同步电机控制系统及其控制方法，具有以下优点：1、本专利技术设有线圈模块和线圈切换模块，使一个电机具有多个输出功率，能够根据实际的使用场景工况、电机负载来及时调整选择不同的电机输出功率，提高了电机的适用性和安全性。2、本专利技术设有主控模块，增加了控制算法，可以智能化的改变电机的输出功率，减少人为干预，提高了电机的智能化、灵活性。3、本专利技术设有线圈模块，每个线圈设有多个绕组，能够在一个绕组出现故障或损坏时，不需要更换电机而继续使用，降低了电机的故障率，提高了电机的可靠性。4、本专利技术设有记录模块，实时记录控制主控模块发出的控制命令，使电机的功率切换有依据可循，提高了电机切换的可靠性。附图说明图1为本专利技术的控制系统示意图；图2为本专利技术的线圈模块A组线圈连接示意图；图3为本专利技术的线圈模块B组线圈连接示意图；图4为本专利技术的线圈模块C组线圈连接示意图；图5为本专利技术的线圈切换模块示意图；图6为本专利技术的控制方法流程示意图。图中：1、主控模块；2、信号处理模块；3、负载检测模块；4、线圈模块；5、线圈切换模块；6、记录模块；41、A组线圈；42、B组线圈；43、C组线圈。具体实施方式为了更好地了解本专利技术的控制系统及其控制方法，下面结合附图，对本专利技术的一种智能变频率同步电机控制系统及其控制方法做进一步详细的描述。如图1所示，本专利技术的一种智能变频率同步电机控制系统包括主控模块1，信号处理模块2，负载检测模块3，线圈模块4，线圈切换模块5，记录模块6。其中，主控模块1与信号处理模块2相连，同时与线圈切换模块5，线圈模块4及记录模块6相连，记录模块6与线圈切换模块5相连，线圈切换模块5与线圈模4块相连，线圈模块4与负载检测模块3相连，负载检测模块3与信号处理模块2相连。主控模块1主要用于数据处理并控制电机的功率输出，以及对线圈切换模块的控制和线圈模块的控制，使变功率电机更加的智能化，减少了人为的干预；负载检测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能变功率同步电机控制系统，其特征在于，包括：/n主控模块，用于控制线圈切换模块，以控制电机的输出功率；/n负载检测模块，用于检测电机的实时输出功率，并输出功率检测数据；/n信息处理模块，用于负载检测模块数据的处理，满足主控模块的接收要求；/n线圈模块，用于为电机提供绕组；/n线圈切换模块，用于接收主控模块控制指令，调整线圈模块通电绕组的数量；/n其中：/n线圈模块包括A组线圈、B组线圈、C组线圈，A组线圈包括若干个U相绕组，B组线圈包括若干个V相绕组，C组线圈包括若干个W相绕组，各U相绕组、V相绕组、W相绕组相互并联；/n线圈切换模块包括与线圈模块中若干个U相绕组、若干个V相绕组、若干个W相绕组一一对应的切换开关。/n

【技术特征摘要】
1.一种智能变功率同步电机控制系统，其特征在于，包括：
主控模块，用于控制线圈切换模块，以控制电机的输出功率；
负载检测模块，用于检测电机的实时输出功率，并输出功率检测数据；
信息处理模块，用于负载检测模块数据的处理，满足主控模块的接收要求；
线圈模块，用于为电机提供绕组；
线圈切换模块，用于接收主控模块控制指令，调整线圈模块通电绕组的数量；
其中：
线圈模块包括A组线圈、B组线圈、C组线圈，A组线圈包括若干个U相绕组，B组线圈包括若干个V相绕组，C组线圈包括若干个W相绕组，各U相绕组、V相绕组、W相绕组相互并联；
线圈切换模块包括与线圈模块中若干个U相绕组、若干个V相绕组、若干个W相绕组一一对应的切换开关。


2.根据权利要求1所述的一种智能变功率同步电机控制系统，其特征在于，所述若干个U相绕组、若干个V相绕组、若干个W相绕组的两端分别包含第一MOS管和第二MOS管，第一MOS管漏极与绕组一端连接，第一MOS管源极与绕组对应的切换开关连接，第二MOS管源极与绕组另一端连接，所有第二MOS管漏极相互短接，所有第一MOS管和第二MOS管栅极均与主控模块连接，所述主控模块还用于控制线圈模块的MOS管的开通和关闭。


3.根据权利要求2所述的一种智能变功率同步电机控制系统，其特征在于，A线圈包含的绕组对应的切换开关另一端连接在一起，B线圈包含的绕组对应的切换开关另一端连接在一起，C线圈包含的绕组对应的切换开关另一端连接在一起，所有切换开关的控制端均与主控模块连接，用于接收主控模块控制指令，开通或关闭...

【专利技术属性】
技术研发人员：王广，胡秋实，杨雪娇，贾永茂，付鲁江，
申请(专利权)人：国华青岛智能装备有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37