[實用新型]一種開關磁阻電機調速裝置

有效

• 申請號: 201220742210.4
• 申請日: 2012-12-28
• 公開（公告）號: CN202978794U
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 丁金龍
• 申請（專利權）人: 北京中紡銳力機電有限公司
• 主分類號: H02P6/24
• 分類號: H02P6/24;H02J3/38
• 代理公司: 北京鼎佳達知識產權代理事務所(普通合伙) 11348
• 代理人: 王偉鋒;劉鐵生

技術領域

本實用新型涉及一種開關磁阻電機調速裝置，尤其是涉及當電網斷電后系統制動工作時能夠實現控制電源供電的開關磁阻電機調速裝置。

背景技術

一般，帶有制動單元的開關磁阻電機調速裝置驅動開關磁阻電機可以實現四象限運行，并且能夠實現在電網斷電狀態下的制動減速停機。一種常用的四象限開關磁阻電機調速裝置，結構圖如圖1所示，整流橋與逆變單元功率電路通過正負母線連接，正負母線間跨接濾波電容。整流橋實現對交流電源的整流，逆變單元連接電機，驅動電機SRM電動或發電運行；制動單元在電機發電運行或電網斷電情況下可以對母線進行能量釋放。

為了實現裝置的長時間發電運行又兼具斷電制動功能，后來又提出一種改進的開關磁阻電機調速裝置，結構圖如圖2所示，各單元功率電路通過正負母線連接，正負母線間跨接濾波電容。其中回饋單元通過回饋電抗器連接電網,具備整流和回饋功能；逆變單元連接電機，驅動電機SRM電動或發電運行；制動單元在電網斷電或回饋單元故障情況下可以對母線進行能量釋放。該調速裝置在圖1所示的調速裝置的基礎上增加了制動單元，它由控制電源、控制電路、推動電路、功率電路、制動電阻等多個部分構成，增加了系統的復雜程度，降低了可靠性。

此外，圖1和圖2所示的調速裝置還共同存在以下缺陷：

一、雖然三個單元的控制電源供電可以取自直流母線或交流電源，或儲能裝置，但均具有局限性。

二、由于礦用皮帶或提升運輸系統一般為中壓（660V~3300V）產品，當控制電源取自直流母線時，中壓的DC/DC變換器市場上沒有現成的產品，需要定制開發，且器件選型難度較大，可靠性低。

三、若控制電源取自交流電源（與主回路不同的電源），全部或局部電網斷電，控制電源也可能斷電，這樣就無法實現斷電制動停機功能；當控制電源取自儲能裝置時，一般有電池和電容兩種，若采用蓄電池等儲能器件需要單獨的隔爆（本安）結構才能符合礦用國家安標要求，技術復雜，實現難度大；當采用電容儲能，數量太多，有限的空間難于實現放置。

實用新型內容

為克服上述缺陷，本實用新型提供了一種開關磁阻電機調速裝置，能夠解決電網斷電后系統制動工作時的控制電源供電的難題，并且只需在現有裝置基礎上做簡單改造，成本低、可靠性高。

本實用新型提供的開關磁阻電機調速裝置，包括：回饋單元或整流橋、逆變單元、制動單元，其中，回饋單元包括回饋單元功率電路，逆變單元包括逆變單元功率電路，制動單元包括制動電阻和制動單元功率電路，回饋單元、逆變單元及制動單元還分別包括控制電路、控制電源和推動電路；當該開關磁阻電機調速裝置采用回饋單元時，該開關磁阻電機調速裝置還包括回饋電抗器，回饋單元功率電路通過回饋電抗器連接電網，回饋單元功率電路與逆變單元功率電路通過正負母線連接；當該開關磁阻電機調速裝置采用整流橋時，整流橋直接連接電網,整流橋與逆變單元功率電路通過正負母線連接；正負母線間跨接濾波電容；制動單元功率電路并接于濾波電容的兩端；逆變單元連接電機；其中，該開關磁阻電機調速裝置還包括：電源供電單元、電源切換電路、變壓器；電源供電單元連接制動單元；回饋單元的控制電源、制動單元的控制電源和逆變單元的控制電源通過電源切換電路分別連接于變壓器、電源供電單元；變壓器連接電網。

所述制動單元功率電路采用IGBT構成，一端連接正母線，另一端通過制動電阻連接負母線。

所述電源供電單元包括變壓器、整流二極管及濾波電容，變壓器原邊連接制動電阻，變壓器副邊串接二極管后與電容并接。

所述電源切換電路采用模擬控制電路或數字控制電路與接觸器或繼電器構成。

所述數字控制電路由PLC、單片機、DSP、ARM中的一個或多個組合構成。

所述回饋電抗器采用單電感、或采用電感與電容組合。

本實用新型提供的開關磁阻電機調速裝置通過增加電源切換電路，以及連接于制動單元的電源供電單元，電網斷電后，制動單元開始工作，電源供電單元內部變壓器將制動單元中制動電阻上的高壓變為低壓，整流后，通過電源切換電路向控制電源供電，從而解決了電網斷電后系統制動工作時的控制電源供電的難題，并且只需在現有裝置基礎上做簡單改造，成本低、可靠性高。

附圖說明

圖1為現有的一種開關磁阻電機調速裝置的結構示意圖；

圖2為現有的另一種開關磁阻電機調速裝置的結構示意圖；

圖3為本實用新型開關磁阻電機調速裝置實施例一的結構示意圖；

圖4為本實用新型開關磁阻電機調速裝置實施例二的結構示意圖。