[發明專利]一種變頻調速一體機

在審

• 申請號: 202011412901.3
• 申請日: 2020-12-03
• 公開（公告）號: CN112366900A
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 宋承林;杜愛娟;丁軍華;韓振斌;尚衍飛
• 申請（專利權）人: 青島中加特電氣股份有限公司
• 主分類號: H02K11/33
• 分類號: H02K11/33;H02K11/02;H02K11/20;H02K1/24;H02K1/27;H02K5/04;H02K5/22;H02K5/20;H02K9/19;H02P27/06;H02M5/458;H02M1/32
• 代理公司: 北京維昊知識產權代理事務所(普通合伙) 11804
• 代理人: 孫新國;李波

本發明公開了一種變頻調速一體機。該變頻調速一體機包括變頻器，其配置用于將來自外部的交流電進行頻率轉換并輸出；以及永磁磁阻同步電機，其用于接收所述變頻器輸出的交流電，并根據所述交流電頻率的不同而執行不同的轉速，以便拖動負載。本發明的變頻調速一體機通過變頻器改變電機電源的頻率，進而改變電機的轉速，從而滿足了多種不同負載對電機輸出扭矩的需求。另外，本發明的電機部分采用了永磁磁阻同步電機，從而使得本發明的變頻調速一體機結構簡單、電磁轉矩較大并且運行穩定可靠。

技術領域

本發明一般地涉及電機應用領域。更具體地，本發明涉及一種變頻調速一體機。

背景技術

在工業生產中，經常使用電機來拖動生產機械運動，以完成一定的生產任務。而電機在拖動生產機械工作時必然會遇到有關啟動、調速、制動以及電機的選擇和維護等問題。例如，對于電機的調速來說，要求在一定的負載下，根據生產的需要人為地改變電機的轉速。這是生產機械經常向電機提出的要求。調速性能的好壞往往影響到生產機械的工作效率和產品質量。目前，對于電機的調速通常有變極調速、變頻調速、變壓調速和轉子電路串電阻調速等方法。其中，變頻調速由于具有調速方向靈活，平滑性和穩定性好，調速范圍廣等優點被廣泛采用。

目前，對于電機的變頻調速來說，通常需要外接專用的變頻裝置，從而造成了設備安裝復雜、設備之間性能匹配不好以及總體占地空間較大等諸多問題。另外，在一些應用場景中，為了減小占地空間，通常使用永磁電機對生產機械進行拖動，而永磁電機中需要使用大量的由稀土材料制成的永磁體，由于稀土材料價格不斷上漲，從而造成了電機成本的增加。另外，永磁電機隨著使用時間的增長，其永磁體容易發生退磁的現象，從而造成了電機性能的下降。在另一些應用場景中，為了方便制造，減小成本，同時不降低電機運行的可靠性，通常使用磁阻電機對生產機械進行拖動。然而磁阻電機與其他電機相比，在相同的電流下產生的電磁轉矩較小，因此影響其帶負載的能力，從而限制了磁阻電機的應用范圍。

發明內容

為了解決上述背景技術中的一個或多個問題，本發明提供了一種將變頻器、電機以及電抗器配合使用的變頻調速一體機。該變頻調速一體機通過控制單元控制變頻器的逆變單元，進而將三相交流電進行頻率轉換并向電機進行輸出，以便改變電機的轉速，從而擴大了變頻調速一體機的使用范圍。同時，本發明的變頻調速一體機將變頻器、電抗器和電機三大結構組件進行優化布局，減小了整體體積和運行的穩定性。另外，本發明的變頻調速一體機的變頻器的底部布置有冷水散熱裝置，從而進一步增強了變頻調速一體機的性能。

具體地，在一個方面中，本發明公開了一種變頻調速一體機。其包括：變頻器，其配置用于將來自外部的交流電進行頻率轉換并輸出；以及永磁磁阻同步電機，其用于接收所述變頻器輸出的交流電，并根據所述交流電頻率的不同而執行不同的轉速，以便拖動負載。

在一個實施例中，所述變頻器包括：整流單元，其用于將來自外部的所述交流電轉換成直流電；直流回路，其包括直流母線和儲能電容，并且用于將所述整流單元輸出的所述直流電進行緩沖和儲能；逆變單元，其用于將經過所述直流回路處理后的所述直流電轉變為與所述來自外部的交流電頻率不同的交流電并進行輸出；以及控制單元，其配置用于控制所述逆變單元的開關元件的通斷，以便使得所述逆變單元輸出不同頻率的交流電。

在另一個實施例中，所述永磁磁阻同步電機包括：定子、轉子、軸承、轉軸和端蓋，其中所述轉子為凸極式結構，并且在其上布置有永磁體。

在又一個實施例中，本發明的所述變頻調速一體機還包括電抗器。其用于將外部輸入的交流電進行穩壓限流和抑制干擾處理，并向所述變頻器進行輸出。

在一個實施例中，本發明的所述變頻調速一體機還包括：第一殼體，其內容納有所述變頻器；第二殼體，其與所述第一殼體連接，并且其內容納有所述永磁磁阻同步電機；第三殼體，其與所述第一殼體連接，并且其內容納有所述電抗器；以及接線盒，其與所述第三殼體連接，以用于將外部線纜引入所述變頻調速一體機。