[發明專利]一種反接注入式電子堵轉器

有效

• 申請號: 202110574575.4
• 申請日: 2021-05-26
• 公開（公告）號: CN113030731B
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 肖勇;郭穎奇;胡學姝;冉立
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: G01R31/34
• 分類號: G01R31/34
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 林菲菲

本發明公開了一種反接注入式電子堵轉器，所述電子堵轉器連接于外接電源和機組，所述機組包括電動機和直流發電機，所述電動機和所述直流發電機傳動連接；所述電子堵轉器采集所述直流發電機產生第二電流過程中的電流信號和轉速信號，并根據所述電流信號和所述轉速信號調節所述外接電源輸出第一電流的大小和方向，所述第一電流同向疊加于所述第二電流后形成作用于所述直流發電機的電樞電流，所述電樞根據所述電樞電流產生反接制動轉矩。本發明的目的在于提供一種反接注入式電子堵轉器，采用無附加機械接觸結構的電子調節方式，由負載發電機提供反向制動轉矩，實現電動機安全堵轉。

技術領域

本發明涉及機電一體化控制技術領域，尤其涉及一種反接注入式電子堵轉器。

背景技術

現有電氣類電機實驗裝置中，廣泛采用電機機組的（電動機-發電機）工作方式，當進行交、直流電動機堵轉狀態實驗時，需要在電動機保持電功率輸入的情況下使機組轉速為零，目前主流堵轉方案是采用機械卡死裝置，如圖1所示，即通過兩機靠背輪上插入插銷強制堵轉，其存在三大缺陷：

1）需要在停機狀態拆卸靠背輪安全罩，人工近距離調整轉軸位置，操作時效差，存在安全隱患；

2）無法實現電動機從非零轉速運轉狀態下進入堵轉狀態；

3）無法精確設置最大堵轉轉矩以避免電動機過載發熱，對電動機運行電源調壓范圍有嚴格約束。

另有類似汽車剎車結構的機械抱閘裝置，結構復雜，屬于機械接觸式制動，存在機械磨損和材料老化問題，仍然難以控制電動機過載過熱，且安裝工藝復雜，不便于已經成型的機組使用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種反接注入式電子堵轉器，旨在克服上述電動機堵轉運行劣勢，采用無附加機械接觸結構的電子調節方式，由負載發電機提供反向制動轉矩，實現電動機安全堵轉。

本發明通過下述技術方案實現：

一種反接注入式電子堵轉器，所述電子堵轉器連接于外接電源和機組，所述機組包括電動機和直流發電機，所述電動機和所述直流發電機傳動連接；

所述電子堵轉器采集所述直流發電機產生第二電流過程中的電流信號和轉速信號，并根據所述電流信號和所述轉速信號調節所述外接電源輸出第一電流的大小和方向，所述第一電流同向疊加于所述第二電流后形成作用于所述直流發電機的電樞電流，所述電樞根據所述電樞電流產生反接制動轉矩。

優選地，所述反接制動轉矩為：

；

其中，表示反接制動轉矩，表示直流發電機的電勢常數，表示直流發電機的勵磁磁通，表示直流發電機的電樞電流。

優選地，所述電子堵轉器包括速度傳感檢測單元、電流傳感檢測單元、信號調理模塊、正負轉速邏輯控制模塊、ASR-ACR調節模塊以及直流斬波器；

所述速度傳感檢測單元，用于獲取所述直流發電機的電樞速度極性和電樞速度大小；所述電樞速度極性為所述電樞的旋轉方向，包括順時針旋轉和逆時針旋轉；

所述電流傳感檢測單元，用于獲取所述直流發電機的電樞電流大小；

所述信號調理模塊，用于對所述電樞速度極性、所述電樞速度大小以及所述電樞電流大小進行標準化處理；所述標準化處理包括濾波處理和放大處理/縮小處理；

所述正負轉速邏輯控制模塊，用于根據標準化后的所述電樞速度極性控制所述直流斬波器輸出的電流方向；

所述ASR-ACR調節模塊，用于根據標準化后的所述電樞速度大小以及所述電樞電流大小獲取轉矩控制量；

所述直流斬波器，用于根據所述轉矩控制量和所述電流方向輸出所述第一電流。