[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

本發明公開了一種多繞組電機繞組切換裝置和控制方法，所述控制方法包括：S1、獲取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；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。本發明進一步還公開了相應的切換裝置。本發明實現了多個繞組間的有效銜接，使得電機運行切換更加順暢。

技術領域

本發明涉及電機控制技術領域，具體涉及一種多繞組電機繞組切換裝置和控制方法。

背景技術

在電機驅動系統中(如：電動汽車、機床設備等)，通常要求在低速時能提供大轉矩，在高速時具有較寬的調速范圍以及系統效率；但由于電機固有的特性所限，很難兼顧重載時的大扭矩輸出和輕載時的高速度運行，因此實際的應用系統常常采用多繞組電機方式加以實現。

現有的多繞組電機多采用手動切換方式，由操作者根據速度進行繞組切換，無法準確控制切換位置，造成速度波動和沖擊。一般在兩個繞組所對應的T-N特性曲線的重合點出切換，其中T為電機主軸輸出力矩，N為電機主軸轉速。但直接在重合點處切換繞組，那么基于負載的變換，重合點處左右兩側的點的輸出扭矩和轉速差別較大，如電機已經經過一次切換，運行待替換的一個繞組，但是由于負載變化，換繞組后的運行特性曲線上無法達到相應的轉速或力矩要求，那么系統會自動切換到原來的運行繞組，即會在重合點出來回振蕩的現象，影響到系統運行的穩定性和可靠性。

進一步的，現有的多繞組電機切換控制技術存在可靠性差，壽命短的問題。現有的多繞組電機切換控制技術，大多采用電控機械觸點開關方式。其優點是：價格低、內阻小、容量大、過載力強，缺點是：用電控機械觸點開關存在電弧打火、壽命低、反應時間長；使用電子開關存在內阻大、發熱多、過載能力差等缺點。

發明內容

針對現有技術存在的上述不足，本發明公開了一種可靠性高、穩定性更好、能夠實現穩定切換的多繞組電機繞組切換裝置和控制方法。

為解決上述技術問題，本發明采用了如下的技術方案：

一種多繞組電機繞組控制方法，包括順序執行以下步驟：

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。

作為優選，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；