一种新的开关磁阻电动机调速装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种新的开关磁阻电动机调速装置，包括开关磁阻电动机和转速控制器；开关磁阻电动机是是转子可以定位在任意设定转角的电动机；电动机电磁转矩的脉动很小，能输出极低的转速；在启动信号作用下，模拟开关把转速给定值接通；经过给定积分电路一路输出给比较电路，另一路输出给控制电路；比较电路获得的正／反向运行信号和控制电路输出同时送到转矩给定器上，转矩给定器产生相应的转矩量，并输出给电动机的相绕组，从而控制开关磁阻电动机转速。本发明专利技术是一种全新的开关磁阻电动机调速装置，其电磁转矩的脉动很小，能输出极低的转速，甚至接近于零；其运行性能良好，与变频器供电的同步电动机相当；其设计合理、实现简单且运行稳定。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种开关磁阻电动机中电磁转矩的产生和控制原理，具体地说，涉及一种新的开关磁阻电动机调速装置。
技术介绍
目前，开关磁阻电动机调速装置已得到广泛的应用，其中3相开关磁阻电动机更为成熟，至今已有许多产品；在定/转子凸极为12/8时，调速范围一般为10 2000转/分。 目前，开关磁阻电动机的电磁转矩仍有较大的脉动，在运行转速太低时会产生懦动现象，亦即转速有显著的波动。开关磁阻电动机调速装置的这一弱点与电动机的结构有关，也与调速控制方式有关。 从分析复位转矩的产生机理着手，本公司改进了开关磁阻电动机转子凸极的结构，让复位转矩与失调角间关系近似地符合正弦波规律；同时确立了两相邻相同时通电和分相闭环控制复位转矩幅值的办法，只要幅值取得适当，在总复位转矩幅值基本不变的前提下，就可通过顺序换相，把转子良好地停在任意的转角。 上述结构开关磁阻电动机和定位控制方式以及系统结构方案，本公司已陆续申请了专利。定位控制系统分开环和闭环两种型式，图1示为开环时总体控制部份的方框图。 图中脉冲源产生一定转角间隔的脉冲列，经过门电路后送至转矩给定器，同时又被可逆计数器累计，其结果与设定的转角比较，从而获得正/反向运行信号和停止运行信号。正/反向运行信号被同时送至转矩给定器和计数器，分别控制电动机转向和计数器的加/减计数；停止运行信号则被加到门电路上，与启动信号一起控制门电路的通断。 如果电动机上装有编码器做的角位移传感器，把图1中被可逆计数器累计的脉冲列改由编码器来提供，那么就构成了闭环型式的定位控制系统。
技术实现思路
本专利技术正是为了解决上述技术问题而设计的一种新的开关磁阻电动机调速装置。 本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是 —种新的开关磁阻电动机调速装置，包括开关磁阻电动机和转速控制器；开关磁阻电动机是是转子可以定位在任意设定转角的电动机；电动机转矩的脉动很小，能输出极低的转速；在启动信号作用下，模拟开关把转速给定值接通；经过给定积分电路一路输出给比较电路，另一路输出给控制电路；比较电路获得的正/反向运行信号和控制电路输出同时送到转矩给定器上，转矩给定器产生相应的转矩量，并输出给电动机的相绕组，从而控制开关磁阻电动机转速。 所述一种新的开关磁阻电动机调速装置，其控制电路为开环控制电路，该开环控制电路由绝对值变换器和v/f转换器组成，给定积分电路的另一路输出给绝对值变换器，经变换后再输出给v/f转换器，产生频率正比于转速的脉冲序列，然后输出给转矩给定器。 所述一种新的开关磁阻电动机调速装置，其控制电路为闭环控制电路，该闭环控制电路由绝对值变换器、偏差放大器、可调脉冲源、编码器和v/f转换器组成，给定积分电路的另一路输出给绝对值变换器，经偏差放大器放大后给可调脉冲源；同时电动机测速信号的负反馈经v/f转换器变成电压，输出给编码器，编码器输出给偏差放大器。 所述一种新的开关磁阻电动机调速装置，其电动机相数大于2，各相的磁路独立，可以分相控制定子绕组；电动机转子凸极结构特殊，在一个相绕组中通以电流时，转子复位转矩与失调角间关系近似地符合正弦波规律。 所述一种新的开关磁阻电动机调速装置，由于其两相邻相产生的复位转矩的幅值 适当，对于任意设定的转角，转子上总复位转矩的矩角特性仍近似地符合正弦波规律，且总 复位转矩的幅值基本不变；两相邻相同时通电换相时，两相中有一相复位转矩的幅值为零， 空载时有一个转子凸极与通电相定子凸极的中心线重合；如果带了负载，则定位角和换向 角皆偏移一个负载角。 所述一种新的开关磁阻电动机调速装置，其各相复位转矩由转矩给定器给出后， 经过I/M变换或M/I变换，依靠电流传感器测得的相绕组电流反馈，构成转矩闭环或电流闭 环。 本专利技术中关键单元是转矩给定器，它的输出和输入间的变换关系复杂，而且需要 多相输出，必须采用计算机技术才能实现。其它单元不受限制，但为了简化电路，提高可靠 性和控制的灵活性，最好也使用计算机技术。 本专利技术的有益效果是在上述定位控制的基础上，本专利技术推出了一种全新的开关 磁阻电动机调速装置，其电磁转矩的脉动很小，能输出极低的转速，甚至接近于零。其运行 性能良好，与变频器供电的同步电动机相当。其设计合理、实现简单且运行稳定。附图说明 图1已公开技术的开关磁阻电动机定位控制系统功能框图。 图2本专利技术开环控制转速时功能框图。 图3为本专利技术闭环控制转速时功能框图。具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。 如图2和3所示，本专利技术一种新的开关磁阻电动机调速装置，包括开关磁阻电动 机和转速控制器；开关磁阻电动机是是转子可以定位在任意设定转角的电动机；转速控制 器电磁转矩的脉动很小，能输出极低的转速；在启动信号作用下，模拟开关把转速给定值接 通；经过给定积分电路一路输出给比较电路，另一路输出给控制电路；比较电路获得的正/ 反向运行信号和控制电路输出同时送到转矩给定器上，转矩给定器产生相应的转矩量，并 输出给电动机的相绕组，从而控制开关磁阻电动机转速。 如图2所示，所述一种新的开关磁阻电动机调速装置，其控制电路为开环控制电 路，该开环控制电路由绝对值变换器和v/f转换器组成，给定积分电路的另一路输出给绝 对值变换器，经变换后再输出给v/f转换器，产生频率正比于转速的脉冲序列，然后输出给 转矩给定器。 如图3所示，所述一种新的开关磁阻电动机调速装置，其控制电路为闭环控制电4位角9 ，要求本身相产生复位转矩气=-M,(^-A) = -M 』」+ 、 ，相路，该闭环控制电路由绝对值变换器、偏差放大器、可调脉冲源、编码器和v/f转换器组成，给定积分电路的另一路输出给绝对值变换器，经偏差放大器放大后给可调脉冲源；同时电动机测速信号的负反馈经v/f转换器变成电压，输出给编码器，编码器输出给偏差放大器。 所述一种新的开关磁阻电动机调速装置，其电动机相数大于2，各相的磁路独立，可以分相控制定子绕组；电动机转子凸极结构特殊，在一个相绕组中通以电流时，转子复位转矩与失调角间关系近似地符合正弦波规律，高次谐波很小，可以略去不计。 所述一种新的开关磁阻电动机调速装置，由于其两相邻相产生的复位转矩的幅值适当，对于任意设定的转角，转子上总复位转矩的矩角特性仍近似地符合正弦波规律，且总复位转矩的幅值基本不变；两相邻相同时通电换相时，两相中有一相复位转矩的幅值为零，空载时有一个转子凸极与通电相定子凸极的中心线重合；如果带了负载，则定位角和换向角皆偏移一个负载角。 本专利技术采用两相邻相同时通电的运行方式，对于一定的总复位转矩的幅值M和定 邻相产生复位转矩叼+1 =-吒+1版0-^+1) = -M^^^~~,而转子上总复位转矩则为附=附；+附川=-M (p-0)。式中^是转子凸极的转角，e j和e j+i是本身 和相邻相定子凸极所处的方位角。 本专利技术中Mj和Mj+1随着e改变，两相邻相同时通电换相时，Mj和Mj+1中有一个等 于零，空载时，有一个转子凸极与通电相的定子凸极中心线重合，如果加有负载转矩m。，则附定位角和换向角皆偏移负载角=&'i 。 所述一种新的开关磁阻电动机调速装置，其各相复位转矩由转矩给定器给出后， 经过I/M变换或M/I变换，依靠电流传感器测得的相绕组电流反馈，构成转矩闭环或电流闭 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新的开关磁阻电动机调速装置，包括开关磁阻电动机和转速控制器；其特征在于：开关磁阻电动机是是转子可以定位在任意设定转角的电动机；电动机电磁转矩的脉动很小，能输出极低的转速；在启动信号作用下，模拟开关把转速给定值接通；经过给定积分电路一路输出给比较电路，另一路输出给控制电路；比较电路获得的正／反向运行信号和控制电路输出同时送到转矩给定器上，转矩给定器产生相应的转矩量，并输出给电动机的相绕组，从而控制开关磁阻电动机转速。

【技术特征摘要】
一种新的开关磁阻电动机调速装置，包括开关磁阻电动机和转速控制器；其特征在于开关磁阻电动机是是转子可以定位在任意设定转角的电动机；电动机电磁转矩的脉动很小，能输出极低的转速；在启动信号作用下，模拟开关把转速给定值接通；经过给定积分电路一路输出给比较电路，另一路输出给控制电路；比较电路获得的正/反向运行信号和控制电路输出同时送到转矩给定器上，转矩给定器产生相应的转矩量，并输出给电动机的相绕组，从而控制开关磁阻电动机转速。2. 根据权利要求1所述的一种新的开关磁阻电动机调速装置，其特征在于控制电路为开环控制电路，该开环控制电路由绝对值变换器和v/f转换器组成，给定积分电路的另一路输出给绝对值变换器，经变换后再输出给v/f转换器，产生频率正比于转速的脉冲序列，然后输出给转矩给定器。3. 根据权利要求1所述的一种新的开关磁阻电动机调速装置，其特征在于控制电路为闭环控制电路，该闭环控制电路由绝对值变换器、偏差放大器、可调脉冲源、编码器和v/f转换器组成，给定积分电路的另一路输出给绝对值变换...

【专利技术属性】
技术研发人员：裘锦灼，高超，
申请(专利权)人：北京中纺锐力机电有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]