開關磁阻電機調速裝置、開關磁阻電機及調速方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及開關磁阻電機領域，特別是涉及一種開關磁阻電機調速裝置、開關磁阻電機及調速方法。
【背景技術】
[0002]開關磁阻電機是一種新型調速電機，其包括:調速裝置和開關磁阻電動機(Switched Reluctance Motor,簡稱SRM)。如圖1所示，SRM為雙凸極可變磁阻電動機,其定子I和轉子2的凸極均由普通硅鋼片疊壓而成。轉子2既無繞組也無永磁體，定子I的凸極上饒有集中繞組3，徑向相對的兩個繞組(如圖1所示的31和32)聯(lián)接起來，稱為“一相”。開關磁阻電動機的結構形式很多，相數(shù)有單相、雙相、三相、四相等等。
[0003]目前，為了實現(xiàn)對開關磁阻電動機的大功率調速，現(xiàn)有的技術方案是:將N相開關磁阻電動機的相繞組中的Z個線卷拆成K組，每組有相等的P=Z/K個線卷，設置K個N相功率單元分別驅動。例如，3相SRM的每相繞組中的2個線卷拆成2組，每組有I個線卷，設置2個3相功率單元Ul和U2分別驅動，如圖2所示。這種采用多個功率單元分別驅動的方式，需要解決驅動一致性問題，可靠性不高；另外，采用上述技術方案，電動機需要特殊設計，這樣的更改使得開關磁阻電機的接線過多，當驅動單元與電動機距離較遠時非常不經(jīng)濟。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的主要目的在于，提供一種開關磁阻電機調速裝置、開關磁阻電機及調速方法，以在無需對電動機進行特殊設計的基礎上，實現(xiàn)大功率調速。
[0005]本發(fā)明第一個方面提供一種開關磁阻電機調速裝置，包括:主控制單元、供電單元、位置檢測單元及兩個或兩個以上的功率逆變單元；所述兩個或兩個以上的功率逆變單元均具有N相輸出端，每個功率逆變單元的所述N相輸出端分別用于與開關磁阻電動機的N相線圈連接，N彡I ;其中，
[0006]所述位置檢測單元，用于檢測所述開關磁阻電動機的定子和轉子的相對位置，生成位置檢測信息；
[0007]所述主控制單元，用于根據(jù)用戶輸入的攜帶有調速參數(shù)的調速指令及所述位置檢測信息，生成控制指令，并分別向所述兩個或兩個以上的功率逆變單元發(fā)送所述控制指令；
[0008]所述供電單元，用于分別為所述兩個或兩個以上的功率逆變單元提供工作電壓；
[0009]所述兩個或兩個以上的功率逆變單元，用于分別根據(jù)所述控制指令，驅動所述開關磁阻電動機，以使所述開關磁阻電動機在所述兩個或兩個以上的功率逆變單元的共同驅動下運行在所述調速參數(shù)對應的工作狀態(tài)下。
[0010]優(yōu)選的，前述的開關磁阻電機調速裝置，其中，所述供電單元包括:電源、移相變壓器、兩個或兩個以上的整流電路及儲能電路；其中，
[0011]所述電源，用于提供供電電壓；
[0012]所述移相變壓器設有與所述整流電路相同數(shù)量的付邊；
[0013]所述移相變壓器的每一個付邊對應連接一個所述整流電路；
[0014]所述儲能電路的兩端分別與所述整流電路的兩個輸出端連接。
[0015]優(yōu)選的，前述的開關磁阻電機調速裝置，其中，所述儲能電路為濾波電容。
[0016]優(yōu)選的，前述的開關磁阻電機調速裝置，所述功率逆變單元包括:逆變控制電路和功率逆變電路；其中，
[0017]所述逆變控制電路，用于接收所述主控制單元發(fā)送的所述控制指令，根據(jù)所述控制指令，進行邏輯處理計算得到用于觸發(fā)所述功率逆變電路中各功率開關的觸發(fā)信號；
[0018]所述功率逆變電路，包括所述N組輸出端，用于根據(jù)接收到的各功率開關對應的觸發(fā)信號，導通或關閉所述功率逆變電路中對應的功率開關，以斷開或導通輸入至所述開關磁阻電動機對應相的電流。
[0019]優(yōu)選的，前述的開關磁阻電機調速裝置，其中，
[0020]所述功率逆變電路，還用于監(jiān)測所述功率逆變電路中流經(jīng)各功率開關的電流和電壓信號，并將監(jiān)測到的所述電流和電壓信號上傳至所述逆變控制電路；
[0021 ] 所述逆變控制電路，還用于將接收到的所述電流和電壓信號上傳至所述主控制單元，以使所述主控單元根據(jù)所述電流和電壓信號，判斷是否對所述功率逆變電路執(zhí)行過流和/或過壓保護，并在判斷結果為是時，向所述逆變控制電路發(fā)送相應的控制指令。
[0022]優(yōu)選的，前述的開關磁阻電機調速裝置，其中，所述功率逆變單元還包括:輸出均流電抗器，其中，
[0023]所述功率逆變電路的N相輸出端中每相輸出端均具有兩個連接端，每個所述連接端連接有所述輸出均流電抗器。
[0024]優(yōu)選的,前述的開關磁阻電機調速裝置,還包括:制動單元，其中，所述制動單元包括:制動控制電路和制動電路；
[0025]所述制動控制電路，用于接收所述主控制單元發(fā)送的所述控制指令，根據(jù)所述控制指令，進行邏輯處理計算得到用于觸發(fā)所述制動電路中功率開關的觸發(fā)信號；
[0026]所述制動電路，用于根據(jù)接收到的所述觸發(fā)信號，導通或關閉所述制動電路中的功率開關。
[0027]優(yōu)選的，前述的開關磁阻電機調速裝置，其中，所述制動電路，包括:絕緣柵雙極型晶體管IGBT電路和制動電阻；其中，
[0028]所述IGBT電路的一端與所述供電單元的正極端連接；
[0029]所述IGBT電路的另一端通過所述制動電阻與所述供電單元的負極端連接。
[0030]本發(fā)明第二個方面提供一種開關磁阻電機，包括開關磁阻電機調速裝置及開關磁阻電動機；其中，
[0031]所述開關磁阻電機調速裝置包括:主控制單元、供電單元、位置檢測單元及兩個或兩個以上的功率逆變單元；所述兩個或兩個以上的功率逆變單元均具有N相輸出端，每個功率逆變單元的所述N相輸出端分別用于與開關磁阻電動機的N相線圈連接，NS I ;其中，
[0032]所述位置檢測單元，用于檢測所述開關磁阻電動機的定子和轉子的相對位置，生成位置檢測信息；
[0033]所述主控制單元，用于根據(jù)用戶輸入的攜帶有調速參數(shù)的調速指令及所述位置檢測信息，生成控制指令，并分別向所述兩個或兩個以上的功率逆變單元發(fā)送所述控制指令；
[0034]所述供電單元，用于分別為所述兩個或兩個以上的功率逆變單元提供工作電壓；
[0035]所述兩個或兩個以上的功率逆變單元，用于分別根據(jù)所述控制指令，驅動所述開關磁阻電動機，以使所述開關磁阻電動機在所述兩個或兩個以上的功率逆變單元的共同驅動下運行在所述調速參數(shù)對應的工作狀態(tài)下；
[0036]所述開關磁阻電動機的N相連接端分別與所述功率逆變單元的N相輸出端連接。
[0037]本發(fā)明第三個方面提供一種開關磁阻電機調速裝置的調速方法，其中，所述開關磁阻電機調速裝置包括:主控制單元、供電單元、位置檢測單元及兩個或兩個以上的功率逆變單元；所述兩個或兩個以上的功率逆變單元均具有N相輸出端，每個功率逆變單元的所述N相輸出端分別用于與開關磁阻電動機的N相線圈連接，NS I ；
[0038]所述方法包括:
[0039]位置檢測單元檢測所述開關磁阻電動機的定子和轉子的相對位置，生成位置檢測信息；
[0040]主控制單元根據(jù)用戶輸入的攜帶有調速參數(shù)的調速指令及所述位置檢測信息，生成控制指令，并分別向兩個或兩個以上的功率逆變單元發(fā)送所述控制指令；
[0041]所述兩個或兩個以上的功率逆變單元分別根據(jù)所述控制指令，驅動所述開關磁阻電動機，以使所述開關磁阻電動機在所述兩個或兩個以上的功率逆變單元的共同驅動下運行在所述調速參數(shù)對應的工作狀態(tài)下。
[0042]借由上述技術方案，本發(fā)明至少具有下列優(yōu)點:
[0043]本發(fā)明實施例提供的技術方案，無需改變電動機線圈設計的情況下，使用兩個或兩個以上的功率逆變單元共同驅動開關磁阻電動機，所述開關磁阻電機調速裝置的驅動功率會有較明顯的提高，即實現(xiàn)了大功率調速的目的。另外，本發(fā)明實施例提供的技術方案接線簡單，可靠性高，且當所述兩個或兩個以上的功率逆變單元中有一個功率逆變單元發(fā)生故障時，可以快速移除，開關磁阻電機調速裝置可降容運行。
[0044]上述說明僅是本發(fā)明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實施，以下以本發(fā)明的較佳實施例并配合附圖詳細說明如后。
【附圖說明】
[0045]圖1為現(xiàn)有技術中開關磁阻電動機的結構示意圖；
[0046]圖2為現(xiàn)有技術中實現(xiàn)對開關磁阻電動機的大功率調速的電路原理圖；
[0047]圖3為本發(fā)明實施例一提供的開關磁阻電機調速裝置的電路原理圖；
[0048]圖4為本發(fā)明實施例二提供的開關磁阻電機調速裝置的電路原理圖；
[0049]圖5為本發(fā)明實施例三提供的開關磁阻電機的結構示意圖；
[0050]圖6為本發(fā)明實施例三提供的開關磁阻電機調速裝置的調速方法的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0051