用于控制绕线转子式感应电机中的转子电流的设备制造技术

技术编号:9673208 阅读:105 留言:0更新日期:2014-02-14 22:16
提供一种用于控制绕线转子式感应电机中的转子电流的设备。用于控制转子电流的设备包括:绕线转子式感应电机;及升压单元,升压单元使用在绕线转子式感应电机的转子上缠绕的线圈作为电感器,以将转子感应的电压进行升压。因此,将沿着在绕线转子式感应电机的转子上缠绕的线圈流过的电流再生为系统电源,从而改善能量减少。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于控制绕线转子式感应电机中的转子电流的设备
本专利技术涉及对绕线转子式感应电机的控制,更具体地,涉及用于在反接或反相制动过程中控制在绕线转子式感应电机的转子绕组中流过的过电流、同时将在绕线转子式感应电机的转子绕组中流过的电流再生为电源的设备。
技术介绍
通常,绕线转子式感应电机可以是这样的电机:该电机具有通过将三相线圈围绕转子铁芯形成的次级绕组,并且在线圈的各个相的前边缘上提供集电环以通过电刷将次级电流引导到外部。该种绕线转子式感应电机可以实现高角度的转矩,以通过将外部电阻器连接到转子绕组来进行驱动并控制其电阻。因此,绕线转子式感应电机可以广泛使用以驱动具有高惯性负载的设备,例如起重机、轧钢机、压缩机等。在如上所述的现有绕线转子式感应电机中,可以通过将外部电阻器连接到转子绕组的各个相并以步进的方式执行短路(控制电阻)来控制转矩和速度。从而,有利地选择最佳的最大或最小转矩,同时在连接到转子绕组的外部电阻器中不利地产生大量损耗。除了上述方法,还设想了通过根据脉宽调制(PWM)信号来控制流过转子绕组的电流的量来控制转矩和速度的方法。根据该种方法,如上所述的外部电阻器可以被随之取代,从而可以消除由于外部电阻造成的损耗。以该方式,可以研究用于控制绕线转子式感应电机的转矩和速度的各种方法,但是关于用于通过将由转子感应的电流再生为电源来降低耗能的方法,其研发以及其中的研究都无意义。另外,在通过将系统电源的相序转换为负相序以对绕线转子式感应电机的定子绕组提供电力来对绕线转子式感应电机进行制动的情况下(被称为“反接或反相制动”),在转子绕组中可能流过过电流从而造成对后级的二极管或开关元件的损坏。
技术实现思路
技术问题本专利技术的一个方面提供一种用于在反接或反相制动过程中控制在绕线转子式感应电机的转子绕组中流过的过电流、同时将在绕线转子式感应电机的转子绕组中流过的电流再生为电源的设备。技术方案根据本专利技术的一个方面,提供一种用于控制绕线转子式感应电机中的转子电流的设备,该设备包括:绕线转子式感应电机;及升压单元,该升压单元使用绕线转子式感应电机自身的转子绕组作为电感器,对在转子绕组中感应的电压进行升压。该设备还可以包括相位转换单元,在制动过程中相位转换单元将系统电源的相序转换为负相序。该设备还可以包括电感单元,电感单元连接到绕线转子式感应电机的转子绕组的各个相,以控制在制动过程中产生的过电流。相位转换单元包括:第一半导体开关单元,第一半导体开关单元具有连接到定子绕组的第一相的两端;第二半导体开关单元,第二半导体开关单元具有连接到定子绕组的第二相的两端;第三半导体开关单元,第三半导体开关单元具有连接到定子绕组的第三相的两端;第四半导体开关单元,第四半导体开关单元具有连接到第二相的一端和连接到第三相的另一端;及第五半导体开关单元,第五半导体开关单元具有连接到第三相的一端和连接到第二相的另一端。第一半导体开关单元到第五半导体开关单元中的每一个包括至少一个半导体开关。半导体开关可以包括晶闸管装置。当第二半导体开关单元和第三半导体开关单元接通时,第四半导体开关单元和第五半导体开关单元关断,而当第四半导体开关单元和第五半导体开关单元接通时,第二半导体开关单元和第三半导体开关单元关断。该设备还可以包括电力再生单元,电力再生单元将由升压单元升压后的电压传输到系统电源。升压单元可以包括:转子电流控制器,转子电流控制器包括开关元件以控制在转子绕组中流过的电流,开关元件具有连接到转子绕组的各个相的一端;及升压二极管单元,升压二极管单元包括二极管并且将来自转子绕组的电流传输到电力再生单元,二极管具有连接到转子绕组的各个相的阳极。电力再生单元可以包括:连接电网的再生逆变器,连接电网的再生逆变器将由升压单元升压后的电压转换成交流(AC)电压并将AC电压提供给系统电源。连接电网的再生逆变器是从脉宽调制(PWM)逆变器和120度导通逆变器中选择的一个。该设备还可以包括:防逆流二极管,防逆流二极管防止电流从电力再生单元逆向流动到升压单元,防逆流二极管布置在升压单元和电力再生单元之间。开关元件可以是从包括绝缘栅双极晶体管(IGBT)、场效应晶体管(FET)、门极可关断晶闸管(GTO)及双极结型晶体管(BJT)的半导体开关中选择的至少一个。该设备还可以包括:电涌过滤器,电涌过滤器连接到开关元件的另一端以及二极管的阴极,并且吸收在开关元件的开关操作过程中产生的电涌电压以防止开关元件烧坏。有益效果根据本专利技术的一个方面,可以呈现通过将在绕线转子式感应电机的转子绕组中流过的电流再生到系统电源能够改善能量使用中的减少的技术效果。根据本专利技术的另一个方面,在绕线转子式感应电机的转子绕组中感应的电压可以被升压,从而可以呈现在没有另外的升压设备(例如变压器)的情况下能够将电压再生到系统电源的技术效果。根据本专利技术的又一个方面,可能获得通过将具有电感部件的电感器(其大小根据频率而改变)连接到转子绕组的各个相能够在反接或反相制动过程中控制在绕线转子式感应电机的转子绕组中流过的过电流以对系统进行稳定的技术效果。【附图说明】图1是说明根据本专利技术的第一实施例的用于控制绕线转子式感应电机中的转子电流的设备的总体配置图。图2是说明根据本专利技术的第二实施例的用于控制绕线转子式感应电机中的转子电流的设备的总体配置图。图3是说明根据施加到绕线转子式感应电机的定子绕组的电压的大小,转矩和转差率之间的关系的示意图。图4是说明与图2所示的本专利技术的第二实施例对应的等效电路的示意图。图5是用于描述图2所示的本专利技术的第二实施例的控制模式的示意图。【具体实施方式】下面,将参考附图具体描述本专利技术的实施例。然而,本专利技术可以以多种不同的形式实施,而不应该被设想为限制于本文描述的实施例。在附图中,可以为了清楚而放大部件的形状和尺寸,并且相同的附图标记将被贯穿使用以指示相同或同似的部件。图1是说明根据本专利技术的第一实施例的用于控制绕线转子式感应电机中的转子电流的设备的总体配置图。用于控制转子电流的设备可以包括绕线转子式感应电机頂和升压单元110,绕线转子式感应电机頂包括定子绕组Illa和转子绕组111b,使用绕线转子式感应电机頂的转子绕组Illb作为电感器,升压单元110将在转子绕组Illb感应的电压进行升压,并且该设备还可以包括将由升压单元HO升压的电压转换为系统电源100的电力再生单元120。同时,升压单元110可以包括转子电流控制器112和升压二极管单元113,转子电流控制器112包括具有连接到转子绕组Illb的各相A、B和C的一端的开关元件Ql到Q3以控制转子绕组Illb中的电流,升压二极管单元113包括具有连接到转子绕组Illb的各相A、B和C的阳极的二极管Dl到D3以将来自转子绕组Illb的电流传输到电力再生单元120。另外,根据本专利技术的实施例,用于控制转子电流的设备还可以包括电涌过滤器140和防逆流二极管130,电涌过滤器140被连接到开关元件Ql到Q3的另一端以及二极管Dl到D3的阴极并且吸收在开关元件Ql到Q3的开关操作过程中产生的电涌电压以防止开关元件Ql到Q3烧坏,防逆流二极管130防止电流从电力再生单元120逆向流动到升压单元110。下面将具体描述根据本专利技术第一实施例的用于控制绕线转子本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于控制绕线转子式感应电机中的转子电流的设备,所述设备包括:绕线转子式感应电机;及升压单元,所述升压单元使用所述绕线转子式感应电机自身的转子绕组作为电感器,对在所述转子绕组中感应的电压进行升压。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.05.26 KR 10-2011-0050069;2011.12.01 KR PCT/K1.一种用于控制绕线转子式感应电机中的转子电流的设备,所述设备包括: 绕线转子式感应电机 '及 升压单元,所述升压单元使用所述绕线转子式感应电机自身的转子绕组作为电感器,对在所述转子绕组中感应的电压进行升压。2.根据权利要求1所述的设备,还包括: 相位转换单元,在制动过程中所述相位转换单元将系统电源的相序转换为负相序。3.根据权利要求2所述的设备,还包括: 电感单元,所述电感单元连接到所述绕线转子式感应电机的转子绕组的各个相,以控制在制动过程中产生的过电流。4.根据权利要求3所述的设备,其中所述相位转换单元包括: 第一半导体开关单元,所述第一半导体开关单元具有连接到定子绕组的第一相的两端; 第二半导体开关单 元,所述第二半导体开关单元具有连接到所述定子绕组的第二相的两端; 第三半导体开关单元,所述第三半导体开关单元具有连接到所述定子绕组的第三相的两端; 第四半导体开关单元,所述第四半导体开关单元具有连接到所述第二相的一端和连接到所述第三相的另一端;及 第五半导体开关单元,所述第五半导体开关单元具有连接到所述第三相的一端和连接到所述第二相的另一端。5.根据权利要求4所述的设备,其中,所述第一半导体开关单元到所述第五半导体开关单元中的每一个包括至少一个半导体开关。6.根据权利要求4所述的设备,其中,当所述第二半导体开关单元和所述第三半导体开关单元接通时,所述第四半导体开关单元和所述第五半导体开关单元关断,而当...

【专利技术属性】
技术研发人员:朴时佑金富光金星完
申请(专利权)人:株式会社XYVEC
类型:
国别省市:

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