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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电机能量回收电路,具体涉及一种永磁同步电机制动能量回收电路及其控制方法及用电设备。
技术介绍
1、永磁同步电机制动能量回收,是一种将制动过程中产生的机械能通过发电机转换成电能并回馈到电池的过程。这个过程主要依赖于永磁同步电机(pmsm)的特性。pmsm是一种基于永磁材料的同步电机,其转子部分由一个多极的永磁体构成,而定子部分则是三相绕组。
2、由于永磁体的励磁磁场和转子位置有关,所以pmsm的输入输出之间存在耦合,这使得它的控制相对复杂。在制动过程中,电机转子的速度会逐渐降低,同时产生反向扭矩。这个反向扭矩通过传动系统施加到负载(例如车辆)上,实现了制动效果。同时,定子部分的的三相绕组切割磁场产生感应电动势,这个电动势会产生电流,这个电流可以通过整流和滤波后存储在电池中,实现了能量的回收。这个过程可以通过控制pmsm的电流和磁场来实现能量的高效回收。
3、目前永磁同步电机制动方案,电机的任意两相反接,达到电机制动效果。然而这些制动方案,对电机损耗较大,能量无法回收,都是以热量方式释放出去。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服上述技术不足,提供一种永磁同步电机制动能量回收电路及其控制方法及用电设备,以解决相关技术中电机制动时能量未得到回收,造成能量浪费的问题。
2、为达到上述技术目的,本专利技术采取了以下技术方案:
3、根据本专利技术的第一方面,提供了一种永磁同步电机制动能量回收电路,包括:
4、整流模
5、谐振开关电源,连接在所述整流模块的输出端,用于调整整流模块输出的直流电的特征值,并将调整后的直流电输出给光伏电池进行存储。
6、优选地,所述谐振开关电源,包括:
7、直流变压器t1,及,谐振电路和充电电路;
8、所述整流模块设置在所述直流变压器t1的一次侧,所述光伏电池设置在所述直流变压器t1的二次侧;
9、所述谐振电路连接在所述整流模块和直流变压器t1的一次侧之间;
10、所述充电电路连接在所述直流变压器t1的二次侧和光伏电池之间。
11、优选地,所述谐振电路包括:
12、正接的第一二极管d1和反接的第二二极管d2,串联后连接在所述直流变压器t1的一次侧的正极输入端;所述直流变压器t1的一次侧包括:串联的一次绕组lp和漏感llead;
13、第一电感l1和大电容c,串联后并联在所述第二二极管d2的两端;
14、开关管q1,一端连接在第一电感l1和大电容c之间,另一端接地;
15、寄生电容csum并联在所述开关管q1的两端,所述开关管q1的控制端与所述永磁同步电机的控制器相连。
16、优选地,所述电路,还包括:
17、第一电容c1,并联在所述整流模块的输出端。
18、优选地,所述充电电路包括:
19、串联在所述直流变压器t1的二次侧的第三二极管d3和输出电容cout;所述光伏电池并联在所述输出电容cout的两端。
20、根据本专利技术的第二方面,提供了一种永磁同步电机制动能量回收电路的控制方法,包括:
21、不同时刻,控制谐振开关电源工作在不同工作模式下,以使不同工作模式下所述谐振开关电源皆能调整整流模块输出的直流电的特征值,并将调整后的直流电输出给光伏电池进行存储。
22、优选地,所述不同时刻,控制谐振开关电源工作在不同工作模式下,包括:
23、开关管q1的控制端的输入波形在t0-t1时刻下工作在第一工作模式:开关管q1导通,第一二极管d1、第一电感l1、开关管q1形成回路,大电容c经过开关管q1给直流变压器t1的依次侧充电,输出电容cout给光伏电池充电。
24、优选地,所述方法,还包括:
25、开关管q1的控制端的输入波形在t1-t2时刻下工作在第二工作模式:开关管q1断开,大电容c、第二二极管d2、第一电感l1形成回路续流,电流流向为:llead漏感、第二二极管d2、第一电感l1、寄生电容csum闭环;
26、直流变压器t1二次侧的二次绕组ls和第三二极管d3为光伏电池充电。
27、优选地,所述方法,还包括:
28、开关管q1的控制端的输入波形在t2-t3时刻下工作在第三工作模式:第一电感l1、大电容c、第二二极管d2构成回路,电流流向为:llead漏感、经过第二二极管d2、第一电感l1和开关管q1形成环路。
29、优选地,所述方法,还包括:
30、开关管q1的控制端的输入波形在t3-t4时刻下工作在第四工作模式:第一电感l1和开关管q1的寄生电容csum形成谐振,当检测到开关管q1两端的电压谐振到最低值时,开关管q1导通,实现低电压开通,电流逐渐升高,改善系统效率。
31、优选地,所述整流模块为:第四二极管d4、第五二极管d5、第六二极管d6、第七二极管d7、第八二极管d8、第九二极管d9构成的三相整流模块。
32、根据本专利技术的第三方面,提供了一种永磁同步电机,包括:
33、上述的永磁同步电机制动能量回收电路。
34、根据本专利技术的第四方面,提供了一种用电设备,包括:
35、上述的永磁同步电机。
36、本专利技术的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:
37、通过增设整流模块和谐振开关电源,调整出光伏电池需要的电压和电流,实现光伏电池充电,降低了电机制动时的能量损耗,实现了能量回馈到光伏电池储能,降低了电机或者压缩机制动损耗,改善了电机使用寿命。
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1.一种永磁同步电机制动能量回收电路,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述谐振开关电源,包括:
3.根据权利要求2所述的电路,其特征在于,所述谐振电路包括:
4.根据权利要求3所述的电路,其特征在于,还包括:
5.根据权利要求3所述的电路,其特征在于,所述充电电路包括:
6.根据权利要求1~5任一项所述的电路,其特征在于,所述整流模块为:第四二极管D4、第五二极管D5、第六二极管D6、第七二极管D7、第八二极管D8、第九二极管D9构成的三相整流模块。
7.一种永磁同步电机制动能量回收电路的控制方法,其特征在于,包括:
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述不同时刻,控制谐振开关电源工作在不同工作模式下,包括:
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,还包括:
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,还包括:
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,还包括:
12.一种永磁同步电机,其特征在于,包括:<
...【技术特征摘要】
1.一种永磁同步电机制动能量回收电路,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述谐振开关电源,包括:
3.根据权利要求2所述的电路,其特征在于,所述谐振电路包括:
4.根据权利要求3所述的电路,其特征在于,还包括:
5.根据权利要求3所述的电路,其特征在于,所述充电电路包括:
6.根据权利要求1~5任一项所述的电路,其特征在于,所述整流模块为:第四二极管d4、第五二极管d5、第六二极管d6、第七二极管d7、第八二极管d8、第九二极管d...
【专利技术属性】
技术研发人员:黄银彬,金国义,王慧磊,
申请(专利权)人:长沙格力暖通制冷设备有限公司,
类型:发明
国别省市:
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