[發明專利]一種多繞組電機繞組切換裝置和控制方法

有效

• 申請號: 201811584833.1
• 申請日: 2018-12-24
• 公開（公告）號: CN109495054B
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發明（設計）人: 徐世軍
• 申請（專利權）人: 重慶理工大學
• 主分類號: H02P25/22
• 分類號: H02P25/22
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 黃河

1.一種多繞組電機繞組控制方法，其特征在于，包括順序執行的以下步驟：

S1、獲取當前運行繞組和待替換繞組在各自運行時，當前運行繞組對應的T-N繞組特性曲線和待替換繞組對應的T-N繞組特性曲線的重合點,T為電機主軸輸出力矩，N為電機轉速；

S2、在當前運行繞組的T-N繞組特性曲線的重合點處，沿輸出力矩變化趨勢的前方設置切換點；

S3、獲取當前運行繞組運行時電機主軸的當前轉速和當前輸出力矩；

S4、判斷當前運行繞組基于當前轉速和當前輸出力矩構成的位于當前運行繞組的T-N特性曲線上的點是否位于切換點處或位于切換點沿所述輸出力矩變化趨勢的前方；

S5、若是，關閉當前運行繞組，開啟待替換繞組將待替換繞組作為新的當前運行繞組,若否返回執行S3。

2.如權利要求1所述的多繞組電機繞組控制方法，其特征在于，所述步驟S4具體包括：

S401、判斷當前運行繞組L_i的檔位序號i是否為1或M，若是，當i等于1時執行S402,當i等于M時執行S403，若否執行S402、S403，繞組數量為M個，M≥2；

S402、將當前運行繞組L_i的當前轉速N_i和當前輸出力矩T_i分別與沿電機輸出力矩增大方向切換的下一待替換繞組L_i+1所對應的切換點的轉速N_f，i和輸出力矩為T_f，i進行比較，當T_i≥T_f，i，N_i＜N_f，i，判斷當前轉速和當前輸出力矩構成的位于當前運行繞組的T-N特性曲線上的點位于切換點沿所述輸出力矩變化趨勢的前方；

S403、將當前運行繞組L_i的當前轉速N_i和當前輸出力矩T_i分別與沿電機輸出力矩減小方向切換的上一待替換繞組L_i-1所對應的切換點的轉速N_b，i和當輸出力矩為T_b，i進行比較；當T_i＜T_b，i，N_i≥N_b，i，判斷當前轉速和當前輸出力矩構成的位于當前運行繞組的T-N特性曲線上的點位于切換點沿所述輸出力矩變化趨勢的前方。

3.如權利要求1所述的多繞組電機繞組控制方法，其特征在于，步驟S1中還包括，基于運行繞組的運行特性獲取以電機主軸轉速為橫坐標，電機主軸輸出力矩為縱坐標的第一運行參數集合，基于待替換繞組的運行特性獲取以電機主軸轉速為橫坐標，電機主軸輸出力矩為縱坐標的第二運行參數集合，對第一運行參數集合和第二運行參數集合做交集運算得到重合點。

4.一種多繞組電機繞組切換裝置，包括在電機中多個并聯設置的繞組，其特征在于：在任一設置有繞組的并聯支路上串聯有復合切換開關，復合切換開關包括并聯設置的電控機械觸點開關和電子開關；還包括與復合切換開關連接并控制復合切換開關啟閉的處理器，與處理器連接用于獲取電機主軸轉速的速度傳感器，與處理器連接用于獲取電機主軸的輸出力矩的力矩傳感器；

處理器獲取當前運行繞組和待替換繞組在各自運行時，當前運行繞組對應的T-N繞組特性曲線和待替換繞組對應的T-N繞組特性曲線的重合點,T為電機主軸輸出力矩，N為電機轉速；

處理器在當前運行繞組的T-N繞組特性曲線的重合點處，沿輸出力矩變化趨勢的前方設置切換點；

處理器通過速度傳感器獲取當前運行繞組運行時電機主軸的當前轉速，通過力矩傳感器獲取當前輸出力矩；

處理器判斷當前運行繞組基于當前轉速和當前輸出力矩構成的位于當前運行繞組的T-N特性曲線上的點是否位于切換點處或位于切換點沿所述輸出力矩變化趨勢的前方；

若是，處理器發出指令，控制復合切換開關關閉當前運行繞組，開啟待替換繞組將待替換繞組作為新的當前運行繞組；若否處理器控制速度傳感器和力矩傳感器獲取新的當前轉速和新的當前輸出力矩。

5.如權利要去4所述的多繞組電機繞組切換裝置，其特征在于，電子開關采用雙向可控硅電子開關器件。