[實用新型]無刷雙饋電機的控制裝置和無刷雙饋電機系統

有效

• 申請號: 201820153245.1
• 申請日: 2018-01-29
• 公開（公告）號: CN208226909U
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發明（設計）人: 畢學武;薛龍;柳飛
• 申請（專利權）人: 西門子工廠自動化工程有限公司
• 主分類號: H02P6/08
• 分類號: H02P6/08;H02P23/26;H02P6/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型涉及無刷雙饋電機的控制裝置和無刷雙饋電機系統。該控制裝置包括：變頻器(1)，變頻器(1)包括控制單元(11)和功率單元(13)，功率單元(13)連接在控制單元(11)與無刷雙饋電機(3)的控制繞組(33)之間；接口模塊(51)，與控制單元(11)連接；編碼器(5)，連接在接口模塊(51)與無刷雙饋電機(3)之間；編碼器(5)將無刷雙饋電機(3)的轉速數據發送到控制單元(11)；并且控制單元(11)根據接收到的轉速數據控制功率單元(13)向控制繞組(33)發送轉速調整信號，無刷雙饋電機(3)接收轉速調整信號并將其轉速提升至預定同步轉速。本實用新型解決了相關技術中難以控制高功率無刷雙饋電機的技術問題。

技術領域

本實用新型涉及無刷雙饋電機領域。具體地，本實用新型涉及無刷雙饋電機的控制裝置和無刷雙饋電機系統。

背景技術

近年來，變頻調速交流電機在許多工業領域得到了廣泛應用。目前在交流調速中使用較多的是鼠龍式感應電機、繞線式感應電機、雙饋電機等，但這些電機存在各自的缺點和局限性。

隨著技術的發展，提出了一種無刷雙饋電機(Brushless Doubly-fed Machine，簡稱BDFM)，其定子繞組由兩套三相對稱繞組組成，一套繞組為功率繞組(或稱為高壓繞組)，一套繞組為控制繞組(或稱為低壓繞組)。無刷雙饋電機去掉了轉子側電刷，相對傳統的交流電機提高了機械穩定性。圖2示出了無刷雙饋電機的示意圖，包括控制繞組P1和功率繞組P2。

實用新型內容

本實用新型實施例提供了一種無刷雙饋電機的控制裝置和無刷雙饋電機系統，以至少解決難以控制高功率無刷雙饋電機的問題。

根據本實用新型實施例的一個方面，提供了無刷雙饋電機的控制裝置，包括：變頻器，變頻器包括控制單元和功率單元，功率單元連接在控制單元與無刷雙饋電機的控制繞組之間；接口模塊，與控制單元連接；以及編碼器，連接在接口模塊與無刷雙饋電機之間；其中，編碼器獲取無刷雙饋電機的轉速數據，將轉速數據通過接口模塊發送到控制單元；并且控制單元根據接收到的轉速數據控制功率單元向控制繞組發送轉速調整信號，無刷雙饋電機的接收轉速調整信號并將其轉速提升至預定同步轉速。

以這樣的方式，將無刷雙饋電機調整至同步運行狀態。

進一步地，控制裝置還包括：電壓互感器，設置在無刷雙饋電機的功率繞組一側；電流互感器，設置在無刷雙饋電機的功率繞組一側；端子模塊，與控制單元連接；以及功率因數計量單元，功率因數計量單元通過電壓互感器和電流互感器獲取數據以計算無刷雙饋電機的功率因數；并且功率因數計量單元通過端子模塊向控制單元發送功率因數；其中，控制單元根據接收到的功率因數控制功率單元向控制繞組輸出的調整電壓。

以這樣的方式，調整無刷雙饋電機的功率因數。

進一步地，控制裝置還包括：啟動開關和啟動電阻，啟動電阻通過啟動開關與控制繞組連接或斷開；以及旁路開關和旁路電路，旁路電路通過旁路開關與控制繞組連接或斷開，其中，當旁路電路與控制繞組連接時，旁路電路將啟動電阻旁路。

以這樣的方式，控制無刷雙饋電機的啟動過程中的啟動電阻的連接和斷開。

進一步地，控制裝置還包括：調整開關，調整開關控制功率單元與控制繞組連接或斷開，其中，當旁路電路與控制繞組斷開，并且調整開關閉合時，功率單元與控制繞組電連接。

以這樣的方式，控制變頻器的功率單元與無刷雙饋電機的連接狀態。

進一步地，控制裝置還包括：輸出電抗，輸出電抗連接在調整開關與功率單元之間。

以這樣的方式，限制功率單元的輸出的突變。

進一步地，控制單元包括計算模塊，計算模塊根據無刷雙饋電機的轉速的提升控制功率單元改變轉速調整信號以降低變頻器的輸出轉速，其中，當無刷雙饋電機的轉速提升至預定同步轉速時，輸出轉速為零。