CN103166543A - 一种节能回馈型无刷绕线电机一拖多变频调速*** - Google Patents

Abstract

一种节能回馈型无刷绕线电机一拖多变频调速***，包括一个无刷绕线电动机组，一个驱动控制器组，一个隔离器组，一个能量回馈起器。本发明采用多台驱动控制器分别控制多台无刷电机，具有电路简单、体积小、成本低、可靠性高、节省能源等特点。

Description

一种节能回馈型无刷绕线电机一拖多变频调速***

技术领域

本发明涉及机械技术领域，特别是一种用小功率驱动控制器控制大功率无刷绕线电机变频调速，同时用一台能量回馈器拖动多台无刷绕线电机的节能回馈型无刷绕线电机一拖多变频调速***。

背景技术

电动机是风机、水泵和起重机等工作机构中的原动机，可将电能转换为机械能，在工业生产中得到极其广泛的应用。

在传统的电动机变频调速***中，一个变频器对一台电动机进行变频调速，而且，电动机所需的能量全部由变频器提供，所以，所用变频器容量要略大于电机容量。若电动机要求变频器能量可双向流动的话，就要求变频器内有两个三相全控桥，从而实现双向的“交-直-交”变换。

由此可见，传统的电动机变频调速***，频率调节范围宽，不受电网频率限制；但需使用容量略大于电机容量的变频器，而且如果是多台电机，就需要使用多台变频器，使***体积庞大、造价昂贵。

无刷绕线电机是一种新型电机，电机定子上有两个绕组，一个绕组直接接电网，另一个绕组接驱动控制器，通过驱动控制器可实现电机的变频调速。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种节能回馈型无刷绕线电机一拖多变频调速***。

为解决上述技术问题，本发明是按如下方式实现的：一种节能回馈型无刷绕线电机一拖多变频调速***，包括

一个无刷绕线电动机组，所述无刷绕线电动机组至少含有一台电动机；

一个驱动控制器组，所述驱动控制器组至少含有一个驱动控制器；用以对与其相连接的所述电动机进行控制，同时对所述电动机提供的不同频率交流信号进行整流；

一个隔离器组，所述隔离器组至少含有一个隔离器；用以隔离不同的所述电动机，使不同的所述电动机之间不会相互影响，确保***正常工作；

一个能量回馈起器，用以将各电动机输出的不同频率的交流电整流为直流后，逆变成工频交流电，并将能量反馈至所述电动机或电网。

本发明的积极效果是：本发明采用多台驱动控制器分别控制多台无刷电机，一台无刷电机配备一台驱动控制器，通过驱动控制器控制电机变频运行，可用较小功率的驱动控制器控制较大功率的电机，同时，多台电机共用一台逆变器，各电机可以同时运行在不同的状态。

本发明将电动机运行过程中的转差功率反馈回电网，有效节约了能源。而且电机没有电刷，增加了***运行的可靠性。

本发明通过微处理器对***的工作进行控制，对采集到的电压、电流以及外部的命令进行综合实时处理，有效的保证各电动机的独立的变频调速，同时***还有过载、过流、过压以及欠压等保护功能，保证***的安全运行。

本发明具有电路简单、体积小、成本低、可靠性高、节省能源等特点。

附图说明

图1为传统的多台不同工作状态电机变频调速***原理图。

图2为用能量回馈器拖动单台无刷绕线电机运行同时用小功率驱动控制器实现大功率无刷绕线电机变频调速***综合示意图。

图3为用能量回馈器拖动多台无刷绕线电机运行同时用小功率驱动控制器实现大功率无刷绕线电机变频调速***综合示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图2、图3所示，本发明所述的一种节能回馈型无刷绕线电机一拖多变频调速***，包括：

一个无刷绕线电动机组，含有多台电机：M1、M2、M3等，不同的电机可分别运行在不同的工作状态，如电动、回馈制动等。

一个驱动控制器组，含有多个驱动控制器：Z1、Z2、Z3等，用以对与其相连接的电动机进行控制，同时对电机提供的不同频率交流信号进行整流。

一个隔离器组，含多个隔离器：D1、D2、D3等，做到不同电动机之间的隔离，使不同的电动机之间不会相互影响，确保***正常工作。

一个能量回馈起器，用以将各电动机输出的不同频率的交流电整流为直流后，逆变成工频交流电，并将能量反馈至电动机或电网。

请参阅图2所示，为本发明第一最佳实施例；参阅图3所示为本发明第二最佳实施例。

从图2可以看出：本发明第一实施例由无刷绕线电机1、驱动控制器2、能量回馈器3、直流电容4构成一个整体；其中：

所述无刷绕线电机1的两个定子绕组，其中一个直接接电网，另一个与驱动控制器2的输入端相连接；

所述驱动控制器2为三相全控桥，输入端接无刷绕线电机1的一个定子绕组，输出端通过直流电容4稳压之后接能量回馈器3的输入端；

所述能量回馈器3为三相全控桥，输入端接驱动控制器2的输出端和直流电容4，输出端接电网；

所述直流电容4并联在驱动控制器2的输出端和能量回馈器3的输入端。

从图3中还可以看出：本发明第二实施例由无刷绕线电动机组11、驱动控制器组12、直流电容组13、隔离器组14和能量回馈器15构成一个整体；其中：

所述无刷绕线电机组11中的三个电机M1、M2和M3各自的其中一个定子绕组分别接电网，另一个定子绕组依次分别与驱动控制器组12中的3个驱动控制器Z1、Z2和Z3各自对应的输入端相连接；

所述驱动控制器组12中的三个驱动控制器Z1、Z2和Z3均为三相全控桥，其输入端分别与无刷绕线电机组11中的三个电机M1、M2和M3各自对应的一个定子绕组相连接，其输出端分别通过直流电容组13的三个电容C1、C2和C3稳压之后接隔离器组14的三个隔离器D1、D2和D3的阳极；

所述隔离器组14中的三个隔离器D1、D2和D3的阳极分别与直流电容组14的三个直流电容C1、C2、C3的正端相连接，同时与驱动控制器组12的三个驱动控制器Z1、Z2、Z3的输出正相连接，隔离器阴极连接在一起，接能量回馈器15的正输入端；

所述能量回馈器15为三相全控桥，其输入正接隔离器组14的三个隔离器D1、D2和D3的阴极，其输入负接直流电容组14的三个直流电容C1、C2、C3的负端，同时与驱动控制器组12的三个驱动控制器Z1、Z2、Z3的输出负相连接，其输出接电网。

本发明的目的之一是采用小功率驱动控制器实现大功率电机的变频调速，传统的变频调速***，针对的是异步电动机或同步电动机，所需变频器的容量略大于电动机的容量，而采用无刷绕线电机，电机一个定子绕组直接接电网，另一个定子绕组接驱动控制器，大部分功率直接由电网提供，而不经过驱动控制器，驱动控制器只需要提供转差功率，所以可用一个较小功率的驱动控制器控制大功率电机。

本发明的目的之二是用一台能量回馈器拖动多台无刷绕线电机运行，即用一台能量回馈器为多台电机及其驱动控制器供电，或者将多台电机及其驱动控制器输出的能量回馈到电网。

本发明的目的之三是使该***具有能量反馈再利用功能，有效节约能源。

Claims (5)

1.一种节能回馈型无刷绕线电机一拖多变频调速***，其特征在于，包括

一个无刷绕线电动机组，所述无刷绕线电动机组至少含有一台电动机；

一个驱动控制器组，所述驱动控制器组至少含有一个驱动控制器；用以对与其相连接的所述电动机进行控制，同时对所述电动机提供的不同频率交流信号进行整流；

一个隔离器组，所述隔离器组至少含有一个隔离器；用以隔离不同的所述电动机，使不同的所述电动机之间不会相互影响，确保***正常工作；

一个能量回馈起器，用以将各电动机输出的不同频率的交流电整流为直流后，逆变成工频交流电，并将能量反馈至所述电动机或电网。

2.根据权利要求1所述的一种节能回馈型无刷绕线电机一拖多变频调速***，其特征在于，所述无刷绕线电机组中的多个电动机各自的其中一个定子绕组分别接电网，另一个定子绕组依次分别与所述驱动控制器组中的多个驱动控制器各自对应的输入端相连接。

3.根据权利要求1所述的一种节能回馈型无刷绕线电机一拖多变频调速***，其特征在于，所述驱动控制器组中的多个驱动控制器均为三相全控桥，其输出端分别通过直流电容组的多个电容稳压之后接所述隔离器组的多个隔离器的阳极。

4.根据权利要求1所述的一种节能回馈型无刷绕线电机一拖多变频调速***，其特征在于，所述隔离器组中的多个隔离器的阳极分别与所述直流电容组的多个直流电容的正端相连接，同时与所述驱动控制器组的多个驱动控制器的输出正相连接，所述隔离器阴极连接在一起，接所述能量回馈器的正输入端。

5.根据权利要求1所述的一种节能回馈型无刷绕线电机一拖多变频调速***，其特征在于，所述能量回馈器为三相全控桥，其输入正接所述隔离器组的多个隔离器的阴极，其输入负接所述直流电容组的多个直流电容的负端，同时与所述驱动控制器组的多个驱动控制器的输出负相连接，其输出接电网。

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