一种电机变频调速系统技术方案

本发明专利技术涉及一种电机变频调速系统，包括：电机，该电机包括：第一定子绕组，具有第一绕组极对数G，用于与高压交流电源相连接；第二定子绕组，具有第二绕组极对数D；转子绕组；变频调速装置，该变频装置包括：整流单元，其输入端与低压交流电源相连接；逆变单元，其输入端与整流单元的输出端相连接，其输出端与第二定子绕组相连接；第一电流检测单元，用于对第一定子绕组的三相电流进行检测；第二电流检测单元，用于对第二定子绕组的三相电流进行检测；控制器，其输入端与第一电流检测单元和第二电流检测单元相连接，其输出端与逆变单元的输入端相连接。利用该技术方案，能够用低压小功率变频调速装置来控制高压大功率电机。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电机技术，特别是涉及一种电机变频调速系统。
技术介绍
目前，高压电机的变频调速，通常使用高压变频器来控制高压电动机。为了整个调速系统的安全可靠性，通常所使用的高压变频器的容量要大于高压电机的额定容量。这样就导致了高压变频器成本高，体积大，控制系统复杂，操作维护困难，这严重地阻碍了它的推广应用。
技术实现思路
考虑到上述问题，本专利技术的一个目的在于提供一种电机变频调速系统，其能够用低压小功率变频调速装置来控制高压大功率电机。本专利技术实施例提供一种电机变频调速系统，其特征在于，包括电机，包括第一定子绕组，具有第一绕组极对数G，用于与高压交流电源相连接；第二定子绕组，具有第二绕组极对数D ；转子绕组；变频调速装置，包括整流单元，其输入端与低压交流电源相连接；逆变单元，其输入端中的至少一个与整流单元的输出端相连接，其输出端与所述第二定子绕组相连接；第一电流检测单元，用于对所述第一定子绕组的三相电流进行检测；第二电流检测单元，用于对所述第二定子绕组的三相电流进行检测；控制器，其输入端中的一个与所述第一电流检测单元相连接，其输入端中的另一个与所述第二电流检测单元相连接，其输出端中的一个与所述逆变单元的输入端中的至少另一个相连接，用于根据给定值，对所检测的所述第一定子绕组的三相电流和所述第二定子绕组的三相电流各自所分离成的基波分量和谐波分量分别进行控制，以获得向所述逆变单元输出的控制信号。利用本专利技术实施例的电机变频调速系统，电机的第一定子绕组可直接由高压交流电源如高压电网供电，而第二定子绕组可以由变频调速装置来供电，这样能够用低压小功率的变频调速装置来控制高压大功率电机，节约了能源，同时系统的整体效率要大大高于传统的变频器及其电机系统。附图说明本专利技术的其它特征、特点、优点和益处将通过以下结合附图的详细描述变得更加显而易见。其中图1示出了根据本专利技术一实施例的电机变频调速系统；图2示出了根据本专利技术一实施例的变频控制方法的流程示意图；图3示出了在根据本专利技术实施例的变频控制方法的一个具体实例中，控制绕组三相电流的分离示意图；图4示出了在根据本专利技术实施例的变频控制方法的一个具体实例中，功率绕组三相电流的分离示意图；图5示出了在根据本专利技术实施例的变频控制方法的一个具体实例中，矢量控制的示意图；图6示出了根据本专利技术一实施例的控制器。具体实施方式 下面，将结合附图来详细描述本专利技术的各个实施例。图1示出了根据本专利技术一实施例的电机变频调速系统。如图1所示，该实施例的电机变频调速系统包括电机和变频调速装置。其中，该实施例的调速系统中，电机包括第一定子绕组和第二定子绕组，其中第一定子绕组(即功率绕组或高压绕组)具有第一绕组极对数G，用于接高压交流电源如高压电网，其中第二定子绕组(即控制绕组或低压绕组) 具有第二绕组极对数D，用于接低压变频调速装置。电机还包括转子，其转子绕组采用多相绕线型绕组。在一个示例中，转子绕组的相数m满足如下关系式m = (G+D) /mk,式中，当G+D为奇数时，mk = 1，当G+D为偶数时，mk = 2。根据交流电机中关于绕组“齿谐波”磁动势方面的理论，对于上述电机，在高压绕组上接入高压工频交流电源，低压绕组接入变频电源时，转子绕组能同时产生G和D两种极对数旋转磁动势，高压绕组磁动势转数为η = 60Xfg/G，其中，fg为高压交流工频；低压绕组的磁动势转速为η = 60Xfd/D，其中fd为变频电源的基波频率；且这两种磁动势的旋转方向相反，在两种旋转磁动势作用下，转子转速为n = 60 X (fg 士 fd) / (G+D)，从而，通过对低压绕组的变频控制能实现对电机的变频调速。示例性地，上述电机为无刷双馈电机。该实施例中，与电机相连接、对电机进行变频调速的变频调速装置包括整流单元 110，其输入端通过输入接触器120与低压交流电源如低压电网相连接；逆变单元130，包括多个输入端，其输入端中的至少一个与整流单元的输出端相连接，其输出端与第二定子绕组(控制绕组)相连接，其接收整流单元输出的直流电源以及控制器160输出的控制信号；第一电流检测单元140，用于对第一定子绕组(功率绕组)的三相电流进行检测，其输入端与第二定子绕组即控制绕组相连接，如图1所示，在实现上可以接在电网和电机的第二定子绕组即控制绕组之间，其输出端与控制器160相连接；第二电流检测单元150，用于对第二定子绕组的三相电流进行检测，其输入端与第二定子绕组相连接，如图1所示，在实现上可以接在逆变单元和电机的第二定子绕组即控制绕组之间，其输出端与控制器160相连接；控制器160，具有多个输入端和多个输出端，其输入端中的一个与所述第一电流检测单元相连接，用于接收第一电流检测单元输出的所检测的第一定子绕组的三相电流，其输入端中的另一个与所述第二电流检测单元相连接，用于接收第二电流检测单元输出的所检测的第二定子绕组的三相电流，控制器160的输出端中的一个与所述逆变单元的输入端中的至少另一个相连接，以将变频控制信号输入逆变单元，用以对电机进行变频调速；第一接触器170，其多个输入端中的不同输入端分别与高压交流电源和所述控制器的输出端中的另一个相连接，其输出端与所述第一定子绕组相连接，用于根据控制器输出的信号对功率绕组的通断电进行控制。如 图1，该实施例的电机变频调速系统还可以包括编码器180，与所述无刷双馈电机的轴直接相连，用于向控制器输出与所述无刷双馈电机的转子的位置相关的信息。利用编码器输出的信息可以确定转子的转速，以及转子磁动势相角。具体地，编码器可以安装在电机的轴上。如图1，示例性地，该实施例的电机变频调速系统还可以包括控制面板190，该控制面板190与控制器160相连接，用于接收操作指令并显示当前状态。示例性地，操作员可以通过控制面板向控制器输入相应的控制信号，如输入相应的给定信号。如图1，示例性地，该实施例的电机变频调速系统还包括稳压电容181，其并联在整流单元的输出端，用于对整流单元的输出电压进行稳压。针对上述具有两个定子绕组的电机如无刷双馈电机，根据绕组“齿谐波”磁动势方面的理论，本专利技术的专利技术人在实现本专利技术的过程中发现绕组的谐波使得电机在运行时存在不稳定的缺陷，本专利技术的实施例的系统中，控制器160通过在接收到所检测的第一定子绕组的三相电流和第二定子绕组的三相电流后，根据给定值，对所检测的第一定子绕组的三相电流和第二定子绕组的三相电流各自所分离成的基波分量和谐波分量分别进行控制来获得向所述逆变单元输出的控制信号可以克服在这种类型的电机在运行的过程中，由于功率绕组、控制绕组和转子绕组磁场的相互作用，可能存在由于谐波的存在导致的电机运行不稳定的缺陷，增强了电机运行的稳定性。使得对本专利技术的实施例中的具有两个定子绕组的上述电机进行变频调试成为可能。该实施例中，输入接触器、整流单元、稳压电容、逆变单元从低压电网吸收能量，为电机的控制绕组提供能量，电机的功率绕组通过第一接触器从高压电网吸收能量。该实施例中，变频调速装置的一个示例工作过程包括输入接触器闭合之后，低压电网电压通过整流单元整流，将交流电转化为直流电；直流电经过稳压电容稳压后，得到稳定的直流电压；逆变单元在电机还没有运行起来的情况下，输出直流电；在操作面板上得到起动信号后，控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种电机变频调速系统，其特征在于，包括：电机，包括：第一定子绕组，具有第一绕组极对数Ｇ，用于与高压交流电源相连接；第二定子绕组，具有第二绕组极对数Ｄ；转子绕组；变频调速装置，包括：整流单元，其输入端与低压交流电源相连接；逆变单元，其输入端中的至少一个与整流单元的输出端相连接，其输出端与所述第二定子绕组相连接；第一电流检测单元，用于对所述第一定子绕组的三相电流进行检测；第二电流检测单元，用于对所述第二定子绕组的三相电流进行检测；控制器，其输入端中的一个与所述第一电流检测单元相连接，其输入端中的另一个与所述第二电流检测单元相连接，其输出端中的一个与所述逆变单元的输入端中的至少另一个相连接，用于根据给定值，对所检测的所述第一定子绕组的三相电流和所述第二定子绕组的三相电流各自所分离成的基波分量和谐波分量分别进行控制，以获得向所述逆变单元输出的控制信号。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王怡华，程世国，宁国云，曾贤杰，
申请(专利权)人：大禹电气科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：42