[發明專利]基于高頻率輸出交-交移相變頻電路的電機及其電路控制系統

有效

• 申請號: 201710365857.7
• 申請日: 2017-05-19
• 公開（公告）號: CN107017782B
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 李鵬飛;嚴欣平;高國芳
• 申請（專利權）人: 四川大學錦城學院
• 主分類號: H02M5/22
• 分類號: H02M5/22;H02M5/27;H02P27/16
• 代理公司: 重慶為信知識產權代理事務所(普通合伙) 50216
• 代理人: 龍玉洪

1.一種基于高頻率輸出交-交移相變頻電路的電機，其特征在于：包括電機定子和電機轉子，所述電機定子繞組的電源連接端作為電機電源輸入端，所述電機轉子輸出端作為電機輸出端，其特征在于：所述電機定子繞組的電源端連接變頻電路的變頻輸出端，當所述電機定子保持不動，所述電機轉子靜止或者轉動時，所述變頻電路對電機定子繞組電源端連接的電源進行與電機轉子反向或者同向方向移相，以改變電機旋轉磁場的速度，改變所述電機輸出端的電流輸出頻率；

所述變頻電路為交-交移相變頻電路，該變頻電路的三個變頻輸出連接端分別與所述電機定子繞組的三個繞組電源端連接；

所述變頻電路包括連接在三相電源輸入端和變頻輸出端之間的三組控制開關組；

所述三相電源輸入端接三相電源，所述變頻輸出端包括三個變頻輸出連接端，該三個變頻輸出連接端分別與電機定子繞組的三個電源連接端連接；

每一組所述控制開關組的輸入端接三相單元的其中一相電源；每一組所述控制開關組上并聯設置有三個控制開關，該三個控制開關依次導通；

每一個所述變頻輸出連接端分別與每一組控制開關組的其中一個控制開關的輸出端連接，當每一組所述控制開關依次導通時，所述變頻輸出端輸出的三相電源按順時針或者逆時針方向移相；

所述變頻電路對電機定子繞組電源端連接的電源進行沿與電機轉子反向移相時，所述電機旋轉磁場速度f為：f＝f₀+f_s；

所述變頻電路對電機定子繞組電源端連接的電源進行沿與電機轉子同向移相時，所述電機旋轉磁場速度f為：f＝f₀-f_s；

依據三相電路的特點，可以得到移相觸發脈沖振蕩頻率f_M為：f_M＝mf_s；

則移相觸發脈沖間隔W_s為

其中f₀為電源頻率，f_s為移相頻率，m為相數，W_s的單位為按工頻f₀計算的電角度。

2.根據權利要求1所述的基于高頻率輸出交-交移相變頻電路的電機，其特征在于：所述三組控制開關組的控制開關導通的起始時間、導通時間、導通間隔時間均相等。

3.一種如權利要求1所述的基于高頻率輸出交-交移相變頻電路的電機的電路控制系統，其特征在于：包括同步檢測單元和控制器；

所述同步檢測單元用于采集三相電源的電壓信號，所述控制器的第一控制輸入端與所述同步檢測單元的第一輸出端連接，所述控制器根據采集到的電壓信號確定所述三組控制開關組的控制開關導通的起始時間；

所述控制器脈沖控制輸出端與脈沖觸發器的第一控制信號輸入端連接，所述脈沖觸發器的第二控制信號輸入端與所述同步檢測單元的第二輸出端連接，所述脈沖觸發器用于分別驅動變頻電路中所有所述控制開關的開通和關斷；所述變頻電路為高頻率輸出的交-交移相變頻電路。

4.根據權利要求3所述的基于高頻率輸出交-交移相變頻電路的電機的電路控制系統，其特征在于：所述控制開關為雙向可控硅開關。

5.根據權利要求4所述的基于高頻率輸出交-交移相變頻電路的電機的電路控制系統，其特征在于：還包括管壓方向采集器，所述管壓方向采集器用于采集所有所述雙向可控硅的導通方向；

所述控制器的第二控制輸入端與所述管壓方向采集器的管壓方向信號輸出端連接，所述控制器根據所有所述雙向可控硅中的導通方向來確定控制開關的開通和關斷情況。

6.根據權利要求3所述的基于高頻率輸出交-交移相變頻電路的電機的電路控制系統，其特征在于：在所述脈沖觸發器與三組所述控制開關組之間設置有驅動信號放大電路。