[發明專利]一種變速風機系統及其控制方法

有效

• 申請號: 201210179372.6
• 申請日: 2012-05-31
• 公開（公告）號: CN103452883A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 張政;王繼忠;潘明攀;趙勇;周一橋;畢榮華
• 申請（專利權）人: 中山大洋電機股份有限公司
• 主分類號: F04D27/00
• 分類號: F04D27/00;F04D25/08
• 代理公司: 中山市漢通知識產權代理事務所(普通合伙) 44255
• 代理人: 古冠開

1.一種變速風機系統，包括永磁電機和由永磁電機驅動的風機，所述的永磁電機包括定子組件、轉子組件和電機控制器，其特征在于：轉子組件是在轉子鐵芯內嵌入磁鋼的凸極內轉子，電機控制器采用無位置傳感器的矢量控制方式，電機控制器包括微處理器、變頻器和檢測單元，檢測單元將相電流、?相電壓及DC總線電壓?輸入到微處理器，微處理器輸出信號控制變頻器，變頻器與定子組件的繞組連接，電機的氣隙與磁鋼厚度的比值范圍為?0.03-0.065，極弧長度與磁鋼長度的比值范圍為?0.8-1.0。

2.根據權利要求1所述的一種變速風機系統，其特征在于：轉子鐵芯包括設置有中心軸孔的環形圈和從環形圈外側凸出的若干塊導磁塊,在相鄰兩導磁塊之間形成用于安裝永磁體的徑向凹槽，在徑向凹槽的開口部的兩側導磁塊上凸出擋鉤。

3.根據權利要求2所述的一種變速風機系統，其特征在于：導磁塊的外側面的截面形狀是圓弧線，外側面是以偏移中心軸孔的中心一定距離的點為圓心。

4.根據權利要求1、2或3所述的一種變速風機系統，其特征在于：轉子的磁極數為?8極或者?10極?或者12極。

5.一種變速風機系統的控制方法，所述的風機控制系統包括永磁電機和由永磁電機驅動的風機，所述的永磁電機包括定子組件、轉子組件和電機控制器，轉子組件是在轉子鐵芯內嵌入磁鋼的凸極內轉子，電機控制器采用無位置傳感器的矢量控制方式，電機控制器包括微處理器、變頻器和檢測單元，檢測單元將相電流、?相電壓及DC總線電壓?輸入到微處理器，微處理器輸出信號控制變頻器，變頻器與定子組件的繞組連接，電機的氣隙與磁鋼厚度的比值范圍為?0.03-0.065，極弧長度與磁鋼長度的比值范圍為?0.8-1.0，轉子的磁極數為?8極或者?10極?或者12極，其特征在于：

凸極永磁電機的輸出力矩取決K_f?I_q?與?(L_d?-?L_q)*?I_d?I_q?之和，微處理器里面算法控制程序利用磁阻力矩(L_d?-?L_q)*?I_d?I_q?_q的貢獻來提高輸出力矩T_torque?。

6.根據權利要求5所述的一種變速風機系統的控制方法，其特征在于：微處理器在弱磁控制下，利用提升力矩控制可以實現輸出力矩T_torque?擴大，永磁電機工作點可從點W1推進到W2，輸出力矩T_torque?相當于從T1上升到T2，運行轉速S從S1上升到S2。

7.一種變速風機系統的控制方法，所述的風機控制系統包括永磁電機和由永磁電機驅動的風機，所述的永磁電機包括定子組件、轉子組件和電機控制器，轉子組件是在轉子鐵芯內嵌入磁鋼的凸極內轉子，電機控制器采用無位置傳感器的矢量控制方式，電機控制器包括微處理器、變頻器和檢測單元，檢測單元將相電流、?相電壓及DC總線電壓?輸入到微處理器，微處理器輸出信號控制變頻器，變頻器與定子組件的繞組連接，電機的氣隙與磁鋼厚度的比值范圍為?0.03-0.065，極弧長度與磁鋼長度的比值范圍為?0.8-1.0，轉子的磁極數為?8極或者?10極?或者12極，其特征在于：

??所述的微處理器設置有力矩電流控制模塊和直接定子磁通矢量控制模塊，微處理器檢測電機運行參數和工作條件來計算并判斷變頻器是否處于飽和狀態；

若變頻器處于不飽和狀態，則利用力矩電流控制模塊控制電機運行；

若變頻器處于飽和狀態，則利用直接定子磁通矢量控制模塊控制電機運行。

8.根據權利要求7所述的一種變速風機系統的控制方法，其特征在于：所述的力矩電流控制模塊是按最大力矩每安培的MTPA工作模式運行。

9.根據權利要求7所述的一種變速風機系統的控制方法，其特征在于：直接定子磁通矢量控制模塊是按每伏特最大力矩的MTPV工作模式運行。

10.根據權利要求7所述的一種變速風機系統的控制方法，其特征在于：微處理器還設置定子磁通觀測器，定子磁通觀測器將估算的磁通、磁通角和負載角輸入到直接定子磁通矢量控制模塊。