CN211629918U - 电机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种电机，其中，该电机包括：整流电路，功率解耦电路和逆变电路；其中，所述整流电路，所述功率解耦电路与所述逆变电路并联入所述电机；所述整流电路与所述电机的输入端连接，所述逆变电路与所述电机的输出端连接；所述整流电路，用于将输入所述电机的交流电转换为直流电，并将所述直流电输入到所述功率解耦电路；所述功率解耦电路，用于根据所述直流电进行电能存储，以及为所述电机提供电能；所述逆变电路，用于将所述直流电转换为交流电并通过输出端输出。通过本实用新型，解决了相关技术中在直流侧并联电解电容作为能量的储存与缓冲单元，导致整个控制***的使用年限较短和可靠性较低的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及机电领域，具体而言，涉及一种电机。
背景技术
永磁同步电机在工业控制领域有广泛的应用，对其进行高可靠性、高效率的驱动成为相关学者关注的重点。传统电机控制***中，通常在直流侧并联电解电容作为能量的储存与缓冲单元，但由于电解电容自身的缺陷，影响整个控制***的使用年限和可靠性。图1是传统单相***电机控制电路的示意图，如图1所示，C为电解电容，电容C的左侧为整流电路，右侧为逆变电路，功率从左向到右流动。这种电路一般需要在直流侧并联电解电容C进行滤波，用以稳定输出电压。但电解电容体积大，成本高、功率密度低，损耗大，会使得电机控制***可靠性降低，缩短使用寿命。
针对相关技术中的上述问题，目前尚未存在有效的解决方案。
实用新型内容
本实用新型实施例提供了一种电机，以至少解决相关技术中在直流侧并联电解电容作为能量的储存与缓冲单元，导致整个控制***的使用年限较短和可靠性较低的问题。
根据本实用新型的一个实施例，提供了一种电机，包括：整流电路，功率解耦电路和逆变电路；其中，所述整流电路，所述功率解耦电路与所述逆变电路并联入所述电机；所述整流电路与所述电机的输入端连接，所述逆变电路与所述电机的输出端连接；所述整流电路，用于将输入所述电机的交流电转换为直流电，并将所述直流电输入到所述功率解耦电路；所述功率解耦电路，用于根据所述直流电进行电能存储，以及为所述电机提供电能；所述逆变电路，用于将所述直流电转换为交流电并通过输出端输出。
进一步地在所述电机正常上电的情况下，所述功率解耦电路在为所述电机提供电能的同时进行电能的存储；在输入电压无法满足所述电机需求的情况下，所述功率解耦电路通过存储的电能为所述电机提供电能。
进一步地，所述功率解耦电路包括：第一功率开关管，第二功率开关管，第一电感，第二电感，第一薄膜电容和第二薄膜电容；其中，所述第一功率开关管的集电极与所述第一电感的一端连接，所述第一电感的另一端与串联连接的所述第一薄膜电容的一端连接，所述第一薄膜电容的另一端与所述第二薄膜电容的一端连接，所述第二薄膜电容的另一端与所述第二功率开关管的发射极连接，所述第二功率开关管的集电极与第二电感的一端连接，所述第二电感的另一端与第一功率开关管的发射极连接；所述第二功率开关管的集电极与所述第二电感的连接点与所述第一薄膜电容与所述第二薄膜电容的连接点连接。
进一步地，所述功率解耦电路还包括：第一二极管，第二二极管和第三二极管；其中，所述第一二极管串联在所述第一电感和第一薄膜电容之间；所述第二二极管的一端连接第一功率开关管的发射极，所述第二二极管的另一端连接所述第二功率开关管的集电极连接。
通过本实用新型，在电机中设置功率解耦电路使得纹波和脉振功率通过解耦电路释放，提高了输出电压的电能质量，改善了电机的稳定性和可靠性，从而解决了相关技术中在直流侧并联电解电容作为能量的储存与缓冲单元，导致整个控制***的使用年限较短和可靠性较低的问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1是传统单相***电机控制电路的示意图；
图2是根据本实施例的电机的电路示意图；
图3是根据本实用新型实施例的电机的可选电路示意图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
实施例1
图2是根据本实施例的电机的电路示意图，如图2所示，该电机包括：整流电路，功率解耦电路和逆变电路；其中，整流电路，功率解耦电路与逆变电路并联入电机；整流电路与电机的输入端连接，逆变电路与电机的输出端连接；
其中，整流电路，用于将输入电机的交流电转换为直流电，并将直流电输入到功率解耦电路；功率解耦电路，用于根据直流电进行电能存储，以及为电机提供电能；逆变电路，用于将直流电转换为交流电并通过输出端输出。
进一步地，在本实施例的可选实施方式中，在电机正常上电的情况下，功率解耦电路在为电机提供电能的同时进行电能的存储；在输入电压无法满足电机需求的情况下，功率解耦电路通过存储的电能为电机提供电能。
可见，如图2所示，功率在从左向右流动，中间经过功率解耦电路。电网能量一部分储存在解耦电路中，另一部分直接给永磁同步电机供电。在电网电压较低时，此部分释放能量为永磁同步电机提供电能，减少了电容所必须的储存能量，即减少了电容的容值。
进一步地，本实施例的功率解耦电路进一步可以包括：第一功率开关管S1，第二功率开关管S2，第一电感L1，第二电感L2，第一薄膜电容 C1和第二薄膜电容C2；其中，
第一功率开关管S1的集电极与第一电感L1的一端连接，第一电感 L1的另一端与串联连接的第一薄膜电容C1的一端连接，第一薄膜电容 C1的另一端与第二薄膜电容C2的一端连接，第二薄膜电容C2的另一端与第二功率开关管S2的发射极连接，第二功率开关管S2的集电极与第二电感L2的一端连接，第二电感L2的另一端与第一功率开关管S1的发射极连接；第二功率开关管S1的集电极与第二电感L2的连接点与第一薄膜电容C1与第二薄膜电容C2的连接点连接。
进一步地，本实施例中的功率解耦电路还包括：第一二极管D1，第二二极管D2和第三二极管D3；其中，
第一二极管D1串联在第一电感L和第一薄膜电容C1之间；第二二极管D2的一端连接第一功率开关管S1的发射极，第二二极管D2的另一端连接第二功率开关管S2的集电极连接。
基于上述功率解耦电路，在本实施例的具体实施方式中，本实施例中的电机可以是无电解电容永磁同步电机，其电机的电路如图3所示。
当功率开关管S1，S2都开通时，整流环节的电能向L2充电，电感两端的电压即为电网输入电压，且电感电流上升，此时通过薄膜电容向电机供电，薄膜电容两端电压降低。当功率开关管S1，S2都关断时，L2开始释放储存的电能，此时，向电机提供电能的回路有两条，一条是电网能量直接通过电感L1,D1提供给薄膜电容和电机能量；一条是电感L2通过 D2D3续流，为电机和薄膜电容C2提供能量，电感电流下降。此时薄膜电容处于充电状态，两端电压升高。
通过控制开关管S1，S2的通断，实现功率电路的解耦，功率电路通过L2冲放电吸收了全部纹波电压，提高了直流母线侧的电能质量。
也就是说，本实施例还提供了一种电机的控制方法，其中，电机包括：整流电路，功率解耦电路和逆变电路；方法包括：
步骤S102，整流电路将输入电机的交流电转换为直流电，并将直流电输入到功率解耦电路；
步骤S104，功率解耦电路根据直流电进行电能存储，以及为电机提供电能；
步骤S106，逆变电路将直流电转换为交流电并通过输出端输出。
其中，对于上述步骤S104进一步可以是：在电机正常上电的情况下，功率解耦电路在为电机提供电能的同时进行电能的存储；在输入电压无法满足电机需求的情况下，功率解耦电路通过存储的电能为电机提供电能。
需要说明的是，本实施例的功率解耦电路进一步可以包括：第一功率开关管S1，第二功率开关管S2，第一电感L1，第二电感L2，第一薄膜电容C1和第二薄膜电容C2；其中，
第一功率开关管S1的集电极与第一电感L1的一端连接，第一电感 L1的另一端与串联连接的第一薄膜电容C1的一端连接，第一薄膜电容 C1的另一端与第二薄膜电容C2的一端连接，第二薄膜电容C2的另一端与第二功率开关管S2的发射极连接，第二功率开关管S2的集电极与第二电感L2的一端连接，第二电感L2的另一端与第一功率开关管S1的发射极连接；第二功率开关管S1的集电极与第二电感L2的连接点与第一薄膜电容C1与第二薄膜电容C2的连接点连接。
进一步地，本实施例中的功率解耦电路还包括：第一二极管D1，第二二极管D2和第三二极管D3；其中，第一二极管D1串联在第一电感L 和第一薄膜电容C1之间；第二二极管D2的一端连接第一功率开关管S1 的发射极，第二二极管D2的另一端连接第二功率开关管S2的集电极连接。
基于此，在电机正常上电的情况下，第一功率开关管S1和第二功率开关管S2均开通，通过整流电路向第二电感L2充电，并通过第一薄膜电容C1和第二薄膜电容C2向电机供电。在输入电压无法满足电机需求的情况下，第一功率开关管S1和第二功率开关管S2均关断，第二电感L2 释放储存的电能。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种电机，其特征在于，包括：整流电路，功率解耦电路和逆变电路；其中，所述整流电路，所述功率解耦电路与所述逆变电路并联入所述电机；所述整流电路与所述电机的输入端连接，所述逆变电路与所述电机的输出端连接；
所述整流电路，用于将输入所述电机的交流电转换为直流电，并将所述直流电输入到所述功率解耦电路；
所述功率解耦电路，用于根据所述直流电进行电能存储，以及为所述电机提供电能；
所述逆变电路，用于将所述直流电转换为交流电并通过输出端输出。
2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，
在所述电机正常上电的情况下，所述功率解耦电路在为所述电机提供电能的同时进行电能的存储；
在输入电压无法满足所述电机需求的情况下，所述功率解耦电路通过存储的电能为所述电机提供电能。
3.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述功率解耦电路包括：第一功率开关管，第二功率开关管，第一电感，第二电感，第一薄膜电容和第二薄膜电容；其中，
所述第一功率开关管的集电极与所述第一电感的一端连接，所述第一电感的另一端与串联连接的所述第一薄膜电容的一端连接，所述第一薄膜电容的另一端与所述第二薄膜电容的一端连接，所述第二薄膜电容的另一端与所述第二功率开关管的发射极连接，所述第二功率开关管的集电极与第二电感的一端连接，所述第二电感的另一端与第一功率开关管的发射极连接；所述第二功率开关管的集电极与所述第二电感的连接点与所述第一薄膜电容与所述第二薄膜电容的连接点连接。
4.根据权利要求3所述的电机，其特征在于，所述功率解耦电路还包括：第一二极管，第二二极管和第三二极管；其中，
所述第一二极管串联在所述第一电感和第一薄膜电容之间；所述第二二极管的一端连接第一功率开关管的发射极，所述第二二极管的另一端连接所述第二功率开关管的集电极连接。
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