【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电机控制领域，尤其涉及一种充放电装置及其工作状态切换方法。
技术介绍
1、飞轮储能电机是一种利用大惯量转子实现“动能”“电能”转换的装置，在实际运行过程中即可作为电动机驱动飞轮转子加速旋转储存电能，又可作为发电机将转子动能转换为电能输出。根据上述特性，飞轮储能电机被广泛应用于地铁制动能量回收、ups不间断电源等领域。
2、随着技术的发展以及市场的需求，飞轮转速不断提高，随之而来的有两个主要问题：一是充电时随着转子转速升高，电机反电势以及所要求的电流频率均升高，而整个电源系统功率器件开关频率为恒定值，输出的电流波形质量逐渐下降，谐波含量上升，因此功率模块在进行电能变换时需引入电抗器以改善电流波形质量，降低充电过程中电压波动和电流谐波的干扰；二是高转速飞轮对于安全性要求提高，一旦出现飞轮转子失稳等严重故障可造成重大财产损失与人员伤亡，因此在运行过程中需要配备制动电阻与断路器来应对飞轮工作过程中的突发状况。
3、当前业内主流设计方案通常是采用电抗器与断路器串联进主电路、制动电阻通过一个三相接触器并联加入主电路的方式实现，该方案电路模型如图1所示，该方案通过需要两套单独的装置(通常为电抗器柜与制动电阻柜)解决上述问题，同时因为制动电阻作为并联支路连接到主电路中，因此需要加入一个三相接触器作为切换开关，整个方案所需的电气元件较多且位置较为零散，电路铺设完成后会导致设备整体占用空间较大，同时存在一定的资源浪费。
技术实现思路
1、为了解决上述技术缺陷之一，本申
2、根据本申请实施例的第一个方面，提供了一种充放电装置，所述装置包括第一相充放电电路、第二相充放电电路、第三相充放电电路、第一接触器和第二接触器；所述第一相充放电电路、第二相充放电电路和第三相充放电电路中均设有用于控制电路通断状态的断路器，所述第一相充放电电路串联在三相电机第一相输出与供电系统第一相输入之间，所述第二相充放电电路串联在三相电机第二相输出与供电系统第二相输入之间，所述第三相充放电电路串联在三相电机第三相输出与供电系统第三相输入之间，所述第一接触器串联在三相电机的第一相输出与第二相输出之间，所述第二接触器串联在三相电机的第二相输出与第三相输出之间。
3、根据本申请实施例的第二个方面，提供了一种充放电装置的工作状态切换方法，所述工作状态切换方法应用于本申请实施例第一个方面所述的充放电装置，所述方法包括：
4、控制所述断路器、第一接触器和第二接触器的开关状态；
5、根据所述断路器、第一接触器和第二接触器的开关组合形式将所述充放电装置的工作状态切换至充放电状态或紧急制动状态。
6、采用本申请实施例中提供的充放电装置结构简单，性能可靠，通过断路器和接触器即可实现工作状态的切换。并且，本申请实施例的充放电装置较现有充放电方案相比较所需的电气元件更少，实现基本充放电功能的基础上整体装置占地面积更小，占地面积可减少50％以上，大大减少装置体积。
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1.一种充放电装置，其特征在于，所述装置包括第一相充放电电路、第二相充放电电路、第三相充放电电路、第一接触器和第二接触器；所述第一相充放电电路、第二相充放电电路和第三相充放电电路中均设有用于控制电路通断状态的断路器，所述第一相充放电电路串联在三相电机第一相输出与供电系统第一相输入之间，所述第二相充放电电路串联在三相电机第二相输出与供电系统第二相输入之间，所述第三相充放电电路串联在三相电机第三相输出与供电系统第三相输入之间，所述第一接触器串联在三相电机的第一相输出与第二相输出之间，所述第二接触器串联在三相电机的第二相输出与第三相输出之间。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一相充放电电路、第二相充放电电路和第三相充放电电路中的断路器为联动控制。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一接触器和第二接触器为联动控制。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一相充放电电路包括第一电抗器、第一电阻和第一断路器，所述第一电抗器的一端连接三相电机的第一相输出和第一电阻的一端，所述第一电抗器的另一端连接第一断路器的固定端；所
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二相充放电电路包括第二电抗器、第二电阻和第二断路器，所述第二电抗器的一端连接三相电机的第二相输出和第二电阻的一端，所述第二电抗器的另一端连接第二断路器的固定端；所述第二断路器的活动端连接第二电阻的另一端和供电系统第二相输入。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第三相充放电电路包括第三电抗器、第三电阻和第三断路器，所述第三电抗器的一端连接三相电机的第三相输出和第三电阻的一端，所述第三电抗器的另一端连接第三断路器的固定端；所述第三断路器的活动端连接第三电阻的另一端和供电系统第三相输入。
7.如权利要求1至6任一项所述的充放电装置的工作状态切换方法，其特征在于，所述方法包括：
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，当所述充放电装置的工作状态为充放电状态时，所述断路器为闭合状态，所述第一接触器和第二接触器均为断开状态。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，当所述充放电装置的工作状态为紧急制动状态时，所述断路器为断开状态，所述第一接触器和第二接触器均为闭合状态。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述充放电装置的工作状态还包括停机状态，当所述充放电装置的工作状态为停机状态时，所述断路器、第一接触器和第二接触器均为断开状态。
...【技术特征摘要】
1.一种充放电装置，其特征在于，所述装置包括第一相充放电电路、第二相充放电电路、第三相充放电电路、第一接触器和第二接触器；所述第一相充放电电路、第二相充放电电路和第三相充放电电路中均设有用于控制电路通断状态的断路器，所述第一相充放电电路串联在三相电机第一相输出与供电系统第一相输入之间，所述第二相充放电电路串联在三相电机第二相输出与供电系统第二相输入之间，所述第三相充放电电路串联在三相电机第三相输出与供电系统第三相输入之间，所述第一接触器串联在三相电机的第一相输出与第二相输出之间，所述第二接触器串联在三相电机的第二相输出与第三相输出之间。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一相充放电电路、第二相充放电电路和第三相充放电电路中的断路器为联动控制。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一接触器和第二接触器为联动控制。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一相充放电电路包括第一电抗器、第一电阻和第一断路器，所述第一电抗器的一端连接三相电机的第一相输出和第一电阻的一端，所述第一电抗器的另一端连接第一断路器的固定端；所述第一断路器的活动端连接第一电阻的另一端和供电系统第一相输入。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二...
【专利技术属性】
技术研发人员：王兆晖，蔡华，杨浩丰，马逊，曹斌，王江云，孙绍哲，穆易，柳伟，王少鹏，李萍，付辰丰，
申请(专利权)人：中国航天科工飞航技术研究院中国航天海鹰机电技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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