开关磁阻电动机调速系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种开关磁阻电动机调速系统，其特征在于：该系统包括开关磁阻电动机、位置传感器、控制器和功率变换器，它们按照开关磁阻电动机－位置传感器－控制器－功率变换器－开关磁阻电动机的顺序电连接；所述位置传感器固定在开关磁阻电动机的后端盖的空腔内。本实用新型专利技术通过调整开关磁阻电动机的开通角、关断角、电压和电流，可以得到不同负载要求的机械特性，控制简单、灵活，能容易地实现软启动和四象限运行。另外，开关磁阻电动机结构简单、成本低，工作可靠，能适用于各种恶劣、高温甚至强震动环境，而且，调速范围宽，在宽广的转速和功率范围内都具有高效率。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电动机系统，具体地说，涉及一种开关磁阻电动机调速系统。
技术介绍
电动机俗称马达，是一种将电能转化成机械能，并可再使用机械能产生动能，用来 驱动其他装置的电气设备。电动机的速度是固定不变的，但在实际使用过程中，有时要以较 低或者较高的速度运行，因此进行变频改造是非常有必要的。当前广泛使用的变频调速电 动机，通过变频器改变设备输入电压频率，达到节能调速的目的。变频调速电动机虽能实现 调速，但因其调速范围窄、效率低、单位体积功率小，以致其调速性能较差，要取得与直流电 动机相近的调速特性，需要采用复杂的矢量控制系统。另外，变频调速电动机的成本较高， 可靠性差。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是克服上述缺陷，提供一种成本低、调速范围宽、控 制灵活、工作可靠，在宽广的转速和功率范围内都具有高效率的开关磁阻电动机调速系统。为解决上述问题，本技术所采用的技术方案是一种开关磁阻电动机调速系统，其特征在于该系统包括开关磁阻电动机、位置传 感器、控制器和功率变换器，它们按照开关磁阻电动机_位置传感器_控制器_功率变换 器_开关磁阻电动机的顺序电连接；所述位置传感器固定在开关磁阻电动机的后端盖的空 腔内。进一步地说所述开关磁阻电动机包括叠片定子、叠片转子、绕组、前端盖、后端盖和机轴，绕组 缠绕在叠片定子上，其出线管设在后端盖的外周侧；前端盖通过螺钉固定在叠片定子的前 端，从前端封装叠片定子和叠片转子；后端盖通过螺钉固定在叠片定子的后端，从后端封装 叠片定子和叠片转子；叠片转子上贯穿铆接有至少一个铆钉，叠片定子上也贯穿铆接有至 少一个铆钉；机轴通过轴承与叠片转子连接；后端盖的空腔内设有载物片，载物片套装在 叠片转子后端的机轴上；位置传感器固定在载物片上。所述位置传感器为霍尔元件传感器。本技术通过调整开关磁阻电动机的开通角、关断角、电压和电流，可以得到不 同负载要求的机械特性，控制简单、灵活，能容易地实现软启动和四象限运行，而且，由于这 是一种纯逻辑的控制方式，很容易智能化。另外，开关磁阻电动机结构简单、成本低，工作可 靠，能适用于各种恶劣、高温甚至强震动环境，而且，调速范围宽，在宽广的转速和功率范围 内都具有高效率。以下结合附图和具体实施方式对本技术作进一步说明。附图说明图1为本技术所述开关磁阻电动机调速系统的连接框图；图2为本技术中开关磁阻电动机的结构示意图。图中1-后端盖；2-位置传感器；3-载物片；4-机轴；5-轴承；6_前端盖；7_螺 钉；8-铆钉；9-叠片转子；10-叠片定子；11-螺钉；12-出线管。具体实施方式实施例一种开关磁阻电动机调速系统，如图1所示，包括开关磁阻电动机、位置传感器、 控制器和功率变换器，它们按照开关磁阻电动机_位置传感器_控制器_功率变换器_开 关磁阻电动机的顺序电连接。如图2所示，所述开关磁阻电动机包括叠片定子10、叠片转子9、绕组、前端盖6、后 端盖1和机轴，绕组缠绕在叠片定子10上，其出线管12设在后端盖1的外周侧。前端盖6通过螺钉7固定在叠片定子10的前端，从前端封装叠片定子10和叠片 转子9 ；后端盖1通过螺钉11固定在叠片定子10的后端，从后端封装叠片定子10和叠片 转子9 ；叠片转子9上贯穿铆接有至少一个铆钉8，叠片定子10上也贯穿铆接有至少一个铆 钉；机轴通过轴承5与叠片转子9连接；后端盖1的空腔内设有载物片3，载物片3套装在 叠片转子9后端的机轴4上；位置传感器2固定在载物片3上。本实施例中，位置传感器2 选用的是霍尔元件传感器。本技术工作原理如下电能通过功率变换器输入到开关磁阻电动机，开关磁阻电动机连接负载，并为其 提供动力。控制器根据位置传感器检测到的定子和转子之间的相对位置信息，结合给定的 运行命令(正转或反转)，导通开关磁阻电动机中相应的定子相绕组的主开关元件。对应 相绕组中有电流流过，产生磁场。磁场总是趋于“磁阻最小”而产生的磁阻性电磁转矩，使 转子转向“极对极”位置。当转子转到被吸引的转子磁极与定子激磁相相重合(平衡位置) 时，电磁转矩消失。此时，控制器根据新的位置信息，在定子和转子即将达到平衡位置时，向 功率变换器发出命令，关断当前相的主开关元件，而导通下一相，则转子又会向下一个平衡 位置转动；这样，控制器根据相应的位置信息按一定的控制逻辑连续地导通和关断相应的 相绕组的主开关，就可产生连续的同转向的电磁转矩，使转子在一定的转速下连续运行；再 根据一定的控制策略控制各相绕组的通、断时刻以及绕组电流的大小，就可使系统在最佳 状态下运行。权利要求一种开关磁阻电动机调速系统，其特征在于该系统包括开关磁阻电动机、位置传感器、控制器和功率变换器，它们按照开关磁阻电动机 位置传感器 控制器 功率变换器 开关磁阻电动机的顺序电连接；所述位置传感器(2)固定在开关磁阻电动机的后端盖(1)的空腔内。2.根据权利要求1所述的开关磁阻电动机调速系统，其特征在于所述开关磁阻电动 机包括叠片定子(10)、叠片转子(9)、绕组、前端盖(6)、后端盖(1)和机轴，绕组缠绕在叠片 定子(10)上，其出线管(12)设在后端盖(1)的外周侧；前端盖(6)通过螺钉(7)固定在叠 片定子(10)的前端，从前端封装叠片定子(10)和叠片转子(9)；后端盖(1)通过螺钉(11) 固定在叠片定子(10)的后端，从后端封装叠片定子(10)和叠片转子(9)；叠片转子(9)上 贯穿铆接有至少一个铆钉(8)，叠片定子(10)上也贯穿铆接有至少一个铆钉；机轴通过轴 承与叠片转子(9)连接；后端盖(1)的空腔内设有载物片(3)，载物片(3)套装在叠片转子 (9)后端的机轴(4)上；位置传感器(2)固定在载物片(3)上。3.根据权利要求2所述的开关磁阻电动机调速系统，其特征在于所述位置传感器(2) 为霍尔元件传感器。专利摘要本技术公开了一种开关磁阻电动机调速系统，其特征在于该系统包括开关磁阻电动机、位置传感器、控制器和功率变换器，它们按照开关磁阻电动机-位置传感器-控制器-功率变换器-开关磁阻电动机的顺序电连接；所述位置传感器固定在开关磁阻电动机的后端盖的空腔内。本技术通过调整开关磁阻电动机的开通角、关断角、电压和电流，可以得到不同负载要求的机械特性，控制简单、灵活，能容易地实现软启动和四象限运行。另外，开关磁阻电动机结构简单、成本低，工作可靠，能适用于各种恶劣、高温甚至强震动环境，而且，调速范围宽，在宽广的转速和功率范围内都具有高效率。文档编号H02K29/08GK201750389SQ20102026869公开日2011年2月16日 申请日期2010年7月23日 优先权日2010年7月23日专利技术者李成, 董毅鹏 申请人:潍坊旷远电器有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李成，董毅鹏，
申请(专利权)人：潍坊旷远电器有限公司，
类型：实用新型
国别省市：37