[發明專利]電機控制系統及方法

有效

• 申請號: 201310264202.2
• 申請日: 2013-06-26
• 公開（公告）號: CN103312258A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 劉廣東;鐘克新;陳來平;鐘維軍;李婧菲
• 申請（專利權）人: 東營市凌通石油機械制業有限責任公司
• 主分類號: H02P23/00
• 分類號: H02P23/00
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 吳開磊

技術領域

本發明涉及電力設備，特別涉及一種電機控制系統及方法。

背景技術

電機是國民生產的主要原動力，每年消耗的電能占全國總發電量的65%至70%。電機一般有同步電機和異步電機兩種。同步電機的轉子與定子均通電，因此具有相同的功率，使轉子與定子同步轉動。同步電機的功率因數一般較異步電機高，但這種電機的扭矩較小，在啟動時不能帶動較大的負載，而在啟動時能夠帶動的負載在達到穩定轉動后又會由于負載過小而導致功率因數交低。

而異步電機的定、轉子之間沒有電的直接聯系，轉子的能量是由定子磁場感應產生的，它是按照導體切割磁場產生感應電動勢和載流導體在磁場中受到電磁力的作用這兩條原理工作的，因此異步電機具有較大的啟動扭矩，能夠帶動較大的負載。但異步電動機的轉速不等于同步轉速，兩個轉速不能同步，并且電機轉速比同步轉速小，同步轉速和電機轉速之差與同步轉速的比值為電機的轉差率，由于轉子繞組的電阻和電抗基本不變，轉子電流和轉子電路的功率因數都是隨轉差率下降而下降，轉差率逐漸變大，功率因數才逐步上升，當負載超過額定值很多時，轉差率過大，電磁轉矩下降直至堵轉。在實際應用中，考慮起動等因素與機械設備配套使用時，通常選在電機額定負載50—80%，留有一定冗余量，而設備在實際工作中根本達不到設計功率，比如抽油機、球磨機等，電機長期輕載運行，導致電機的功率因數進一步降低。

因此，兩種電機的功率因數均不高。

發明內容

本發明提供一種電機控制系統；

本發明還提供一種電機控制方法；

本發明所提供的電機控制系統及方法能夠實現電機的異步啟動，同步運行。

為了達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的，

電機控制系統，包括電流采集裝置、控制裝置、接線轉換裝置以及電阻；

所述電流采集裝置以及所述接線轉換裝置均與所述控制裝置連接；

所述電流采集裝置用于：采集并發送電機的電流信息；

所述控制裝置用于：在電機啟動時發送第一控制信號；接收所述電流信息，并在確認電機的電流處于其額定電流范圍內之后發送第二控制信號；

所述接線轉換裝置用于：接收所述第一控制信號并將電機的轉子與所述電阻形成閉合回路；接收所述第二控制信號并將電機的轉子與電源形成閉合回路。

進一步地，前述的電機控制系統中，還包括電壓采集裝置以及負載率調整裝置；所述電壓采集裝置與所述控制裝置連接；

所述電壓采集裝置用于：采集并發送電機的電壓信息；

所述控制裝置進一步用于：接收所述電壓信息，對所述電流信息以及所述電壓信息進行分析并根據分析結果生成第三控制信號；

所述負載率調整裝置用于：接收所述第三控制信號，并改變供給轉子的電流以及電壓進而增大轉子的負載率。

進一步地，前述的電機控制系統中，所述電壓采集裝置為電壓表。

進一步地，前述的電機控制系統中，所述電流采集裝置與所述電壓采集裝置集成設置為電機信息采集裝置。

進一步地，前述的電機控制系統中，所述電機信息采集裝置為萬用表。

進一步地，前述的電機控制系統中，還包括用于控制電機以及控制裝置的通電狀態的電源控制器。

進一步地，前述的電機控制系統中，所述電源控制器為電閘。

進一步地，前述的電機控制系統中，所述電流采集裝置為電流表。

電機控制方法，包括下列步驟：

在電機啟動時將電機的轉子與電阻形成閉合回路；

采集電機的電流信息；

在確認電機的電流處于其額定電流范圍內之后將電機的轉子與電源形成閉合回路。

進一步地，前述的電機控制方法中，所述在確認電機的電流處于其額定電流范圍內之后將電機的轉子與電源形成閉合回路的步驟之后進一步包括：

采集電機的電流及電壓信息；

對所述電流信息以及所述電壓信息進行分析；

根據分析結果改變供給轉子的電流以及電壓進而增大轉子的負載效率。