CN202978793U - 一种开关磁阻电机调速装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种开关磁阻电机调速装置，包括：回馈单元、逆变单元、回馈电抗器组件，第一接触器、第二接触器、第一变压器、第二变压器、制动电阻单元、切换控制电路；回馈单元功率电路依次通过回馈电抗器组件、第一接触器连接电网；回馈单元的控制电路依次通过切换控制电路、第一变压器连接电网；制动电阻单元通过第二接触器连接回馈电抗器组件前端；回馈单元的控制电源及逆变单元的控制电源分别通过第二变压器连接于回馈电抗器组件前端；切换控制电路与回馈单元的控制电源、回馈单元和逆变单元的控制电路、第一和第二接触器的线圈连接。本实用新型简化了***结构，解决了电网突然断电状况下的控制电源以及***内的其他用电设备供电问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种开关磁阻电机调速装置，尤其是涉及一种能够解决电网突然断电状况下的控制电源以及***内的其他用电设备供电问题的开关磁阻电机调速装置。
背景技术
现有的开关磁阻电机调速装置，通过回馈电抗器，回馈单元，逆变单元，制动单元进行组合，驱动开关磁阻电机SRM实现四象限运行，并且能够实现在电网断电状态下的制动减速停机。该调速装置结构如图1所示，各单元功率电路通过正负母线连接，正负母线间跨接滤波电容C。其中回馈单元通过回馈电抗器连接电网,具备整流和回馈功能；逆变单元连接电机，驱动电机电动或发电运行；制动单元在电网断电或回馈单元故障情况下可以对母线进行能量释放。
该调速装置存在以下缺陷：
一、为了实现断电后的能量释放，在四象限***的基础上增加了制动单元，它由控制电源、控制电路、推动电路、功率电路、制动电阻等多个部分构成，增加了***的复杂程度，降低了可靠性；
二、虽然三个单元的控制电源供电可以取自直流母线或交流电源，或储能装置，但均具有局限性。
三、由于矿用皮带或提升运输***一般为中压（660V～3300V）产品，当控制电源取自直流母线时，中压的DC/DC变换器市场上没有现成的产品，需要定制开发，且器件选型难度较大，可靠性低。
四、若控制电源取自交流电源（与主回路不同的电源），全部或局部电网断电，控制电源也可能断电，这样就无法实现断电制动停机功能；当控制电源取自储能装置时，一般有电池和电容两种，若采用蓄电池等储能器件需要单独的隔爆（本安）结构才能符合矿用国家安标要求，技术复杂，实现难度大；当采用电容储能，数量太多，有限的空间难于实现放置。
实用新型内容
为克服上述缺陷，本实用新型提供了一种开关磁阻电机调速装置，该调速装置取消了直流母线上的制动单元，充分利用了回馈单元的功率电路，简化了硬件结构，体积小，成本低，可靠性高，同时实现了电网断电情况下控制电源的供给。
本实用新型提供的开关磁阻电机调速装置，包括：回馈单元、逆变单元、回馈电抗器组件，其中，回馈单元包括回馈单元功率电路，逆变单元包括逆变单元功率电路，回馈单元和逆变单元均包括控制电路、推动电路和带储能装置的控制电源，回馈单元功率电路和逆变单元功率电路通过正负母线连接，正负母线间跨接滤波电容，逆变单元连接电机；其中，该开关磁阻电机调速装置还包括：第一接触器、第二接触器、第一变压器、第二变压器、制动电阻单元、切换控制电路；
回馈单元功率电路依次通过回馈电抗器组件、第一接触器连接电网；
回馈单元的控制电路依次通过切换控制电路、第一变压器连接电网；
制动电阻单元通过第二接触器连接回馈电抗器组件前端,其中回馈电抗器组件与第一接触器连接的一端称为回馈电抗器组件前端；
回馈单元的控制电源及逆变单元的控制电源分别通过第二变压器连接于回馈电抗器组件前端；
切换控制电路与回馈单元的控制电源、回馈单元的控制电路、逆变单元的控制电路、第一接触器的线圈和第二接触器的线圈连接。
所述储能装置为电容或电池。
所述制动电阻单元采用星形或三角形接法。
所述回馈电抗器组件采用单电感、或采用电感与电容组合。
所述切换控制电路采用数字控制电路或模拟控制电路。
本实用新型提供的开关磁阻电机调速装置，取消了直流母线上的制动单元，充分利用了回馈单元的功率电路，通过只增加制动电阻单元和切换控制电路来实现电源断电后装置继续运行，在硬件方面，具有体积小，成本低，可靠性高特点；另一方面，切换控制电路用于控制两个接触器和回馈单元的工作状态，制动电阻单元在电网断电情况下消耗回馈单元释放的能量，回馈电能不但可以满足控制电源的需要，同时还可以为***中的其它交流设备供电，满足***四象限运行和断电制动停机的需要。
附图说明
图1为现有的开关磁阻电机调速装置的结构示意图；
图2为本实用新型开关磁阻电机调速装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。
本实用新型提供的开关磁阻电机调速装置，如图2所示，包括：回馈单元、逆变单元、回馈电抗器组件，第一接触器（在图2中表示为接触器1）、第二接触器（在图2中表示为接触器2）、第一变压器（在图2中表示为变压器1）、第二变压器（在图2中表示为变压器2）、制动电阻单元、切换控制电路；其中，回馈单元包括回馈单元功率电路，逆变单元包括逆变单元功率电路，回馈单元和逆变单元均包括控制电路、推动电路和带储能装置的控制电源。
上述各个电路、组件、单元的连接关系如下：
回馈单元功率电路和逆变单元功率电路通过正负母线连接，正负母线间跨接滤波电容C，逆变单元连接电机；
回馈单元功率电路依次通过回馈电抗器组件、接触器1连接电网L1、L2、L3；
回馈单元的控制电路依次通过切换控制电路、变压器1连接电网L1、L2、L3；
制动电阻单元通过接触器2连接回馈电抗器组件前端,其中回馈电抗器组件与接触器1连接的一端称为回馈电抗器组件前端；
回馈单元的控制电源及逆变单元的控制电源分别通过变压器2连接于回馈电抗器组件前端；
切换控制电路与回馈单元的控制电源、回馈单元的控制电路、逆变单元的控制电路、接触器1的线圈和接触器2的线圈连接。
各单元的控制电源的储能装置设置在控制电源的前端，为小型储能装置，可以为电容或电池；切换过程中控制电源的供给依靠该储能装置。
制动电阻单元可以采用星形或三角形接法。
回馈电抗器组件可以采用单电感、或采用电感与电容组合。
切换控制电路可以采用数字控制电路或模拟控制电路。
切换控制电路和制动电阻单元配合的工作流程如下：
电网正常时，接触器1闭合，接触器2断开，各个单元的控制电路和功率电路的电源均由电网提供，电网电压信号通过变压器1降压后送入到切换控制电路，切换控制电路将电网电压的相序和频率信号如实传送给回馈单元的控制电路；当电网突然断电时，被切换控制电路检测到，产生切换动作，使接触器1断开、接触器2闭合；切换动作完毕后，切换控制电路通知回馈单元的控制电路及逆变单元的控制电路继续维持断电前的工作状态，控制电路通过推动电路驱动回馈单元的功率电路将直流母线上的电能逆变为交流，向控制电源和***内的其它用电设备供电，多余的能量消耗到制动电阻单元上，实现电网断电后的制动停机处理。切换过程中控制电源的供给依靠控制电源前端的储能装置。
开关磁阻电机调速装置中，回馈单元具备整流和回馈功能，逆变单元驱动电机电动或发电运行。本实用新型充分利用了回馈单元的功率电路，通过只增加制动电阻单元和切换控制电路来实现电源断电后装置继续运行，在硬件方面，具有体积小，成本低，可靠性高特点；另一方面，切换控制电路用于控制接触器1、接触器2和回馈单元的工作状态，制动电阻单元在电网断电情况下消耗回馈单元释放的能量，回馈电能不但可以满足控制电源的需要，同时还可以为***中的其它交流设备供电，满足***四象限运行和断电制动停机的需要。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (5)
1.一种开关磁阻电机调速装置，包括：回馈单元、逆变单元、回馈电抗器组件，其中，回馈单元包括回馈单元功率电路，逆变单元包括逆变单元功率电路，回馈单元和逆变单元均包括控制电路、推动电路和带储能装置的控制电源，回馈单元功率电路和逆变单元功率电路通过正负母线连接，正负母线间跨接滤波电容，逆变单元连接电机；其特征在于，该开关磁阻电机调速装置还包括：第一接触器、第二接触器、第一变压器、第二变压器、制动电阻单元、切换控制电路；
回馈单元功率电路依次通过回馈电抗器组件、第一接触器连接电网；
回馈单元的控制电路依次通过切换控制电路、第一变压器连接电网；
制动电阻单元通过第二接触器连接回馈电抗器组件前端,其中回馈电抗器组件与第一接触器连接的一端称为回馈电抗器组件前端；
回馈单元的控制电源及逆变单元的控制电源分别通过第二变压器连接于回馈电抗器组件前端；
切换控制电路与回馈单元的控制电源、回馈单元的控制电路、逆变单元的控制电路、第一接触器的线圈和第二接触器的线圈连接。
2.根据权利要求1所述的开关磁阻电机调速装置，其特征在于，所述储能装置为电容或电池。
3.根据权利要求1所述的开关磁阻电机调速装置，其特征在于，所述制动电阻单元采用星形或三角形接法。
4.根据权利要求1所述的开关磁阻电机调速装置，其特征在于，所述回馈电抗器组件采用单电感、或采用电感与电容组合。
5.根据权利要求1所述的开关磁阻电机调速装置，其特征在于，所述切换控制电路采用数字控制电路或模拟控制电路。
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| CN103904964A (zh) * | 2012-12-28 | 2014-07-02 | 北京中纺锐力机电有限公司 | 一种开关磁阻电机调速装置 |
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