永磁同步电机电动及发电交替运行系统及其调节方法与流程

文档序号:12728969阅读:来源:国知局

技术特征:

1.永磁同步电机电动及发电交替运行系统,其特征在于:所述的永磁同步电机电动及发电交替运行系统包括变压器T、三相全桥四象限整流电路U01、三相全桥四象限整流电路U02、变直流电压三相逆变电路U03、永磁同步电机;

所述的三相全桥四象限整流电路U01,包括V01、V02、V03、V04、V05、V06,VD01、VD02、VD03、VD04、VD05、VD06;V01与VD01反向并联,V02与VD02反向并联,V03与VD03反向并联,V04与VD04反向并联,V05与VD05反向并联,V06与VD06反向并联;V01阴极与V02阳极相连,V03阴极与V04阳极相连,V05阴极与V06阳极相连;V01阳极、V03阳极、V05阳极与直流传输线U1连接,V02阴极、V04阴极、V06阴极与直流传输线U2连接;变压器副边中的电压输出端A1相与V01阴极相连,电压输出端B1相与V03阴极相连,电压输出端C1相与V05阴极相连;

所述的三相全桥四象限整流电路U02,包括V07、V08、V09、V10、V11、V12,VD07、VD08、VD09、VD10、VD11、VD12;V07与VD07反向并联,V08与VD08反向并联,V09与VD09反向并联,V10与VD10反向并联,V11与VD11反向并联,V12与VD12反向并联;V07阴极与V08阳极相连,V09阴极与V10阳极相连,V11阴极与V12阳极相连;V07阳极、V09阳极、V11阳极与直流传输线U2连接,V08阴极、V10阴极、V12阴极与直流传输线U3连接;变压器副边中的电压输出端A2相与V07阴极相连,电压输出端B2相与V09阴极相连,电压输出端C2相与V11阴极相连;

变直流电压三相逆变电路U03,包括V13、V14、V15、V16、V17、V18、V19、V20、V21、V22、V23、V24,VD13、VD14、VD15、VD16、VD17、VD18、VD19、VD20、VD21、VD22、VD23、VD24,V13与VD13反向并联,V14与VD14反向并联,V15与VD15反向并联,V16与VD16反向并联,V17与VD17反向并联,V18与VD18反向并联,V19与VD19反向并联,V20与VD20反向并联,V21与VD21反向并联,V22与VD22反向并联,V23与VD23反向并联,V24与VD24反向并联;V13阴极与V14阳极相连,V15阴极与V16阳极相连,V17阴极与V18阳极相连,V19阴极与V20阳极相连,V21阴极与V22阳极相连,V23的阴极与V24的阳极相连;

V14阴极与V15阳极相连,V18阴极与V19阳极相连,V22阴极与V23阳极相连,V13阳极、V17阳极、V21阳极与直流传输线U1连接,V16阴极、V20阴极、V24阴极与直流传输线U3连接;VD25阴极与V13阴极相连接,VD27阴极与V17阴极相连接,VD29阴极与V21阴极相连接,VD26阳极与V15阴极相连接,VD28阳极与V19阴极相连接,VD30阳极与V23阴极相连接,VD25、VD27、VD29的阳极与直流传输线U2连接,VD26、VD28、VD30的阴极与直流传输线U2连接;

所述的变压器T与三相全桥四象限整流电路U01、三相全桥四象限整流电路U02电连接,三相全桥四象限整流电路U01、三相全桥四象限整流电路U02与变直流电压三相逆变电路U03电连接,变直流电压三相逆变电路U03与永磁同步电机相连。

2.根据权利要求1所述的永磁同步电机电动及发电交替运行系统,其特征在于:所述的变压器T包括原边和副边,变压器T原边为三相电源电压输入端A相、B相、C相,副边为两组,一组为三相电压输出端A1相、B1相、C1相,另一组为三相电压输出端A2相、B2相、C2相。

3.根据权利要求1所述的永磁同步电机电动及发电交替运行系统,其特征在于:所述的变直流电压三相逆变电路U03的V14阴极、V18阴极、V22的阴极分别与永磁同步电机三相输入端相连。

4.根据权利要求1或2所述的永磁同步电机电动及发电交替运行系统,其特征在于:所述的永磁同步电机电动及发电交替运行系统还包括直流接触器、电阻,KM01-1为直流接触器KM01的触点,KM02-1为直流接触器KM02的触点,KM02-1与电阻R01串联后,KM02-1、电阻R01再与KM01-1并联,KM01-1、KM02-1一端与V01、V03、V05阳极相连,另一端与直流传输线U1相连,KM01-2为直流接触器KM01的触点,KM02-2为直流接触器KM02的触点,KM02-2与电阻R02串联后,KM02-2、电阻R02再与KM01-2并联,KM02-2、KM01-2一端与V07、V09、V11阳极相连,另一端与直流传输线U2相连。

5.根据权利要求1-3中任意一项所述的永磁同步电机电动及发电交替运行系统,其特征在于:所述的永磁同步电机电动及发电交替运行系统还包括电容C01、电容C02,电容C01一端与直流传输线U1连接,另一端与直流传输线U2连接;电容C02一端与直流传输线U2连接,另一端与直流传输线U3连接。

6.永磁同步电机电动及发电交替运行调节方法,其特征在于:包括永磁同步电机电动发电恒速运行控制方法,永磁同步电动机跟随电压控制方法:

(1)永磁同步电机电动发电恒速运行控制方式包括:电动机恒速控制方法、发电机恒速控制方法,

电动机恒速控制方法包括以下步骤:

步骤1.在永磁同步电机内安装编码检测器,实时检测编码器的位置,也就是转子旋转的角度,

步骤2.在永磁同步电机投入运行前,对编码器和三相定子电流的相位关系进行映射性地标定,此时转子旋转的位置就是定子等效磁极旋转的位置,从而确定定子电流相位与定子等效磁极位置的关系,

步骤3.通过电流相位确定定子等效磁极的位置,即通过标定,测量定子电流的相位来确定定子等效磁场的空间旋转角度,

步骤4.确定定子绕组电流的励磁分量,

步骤5.控制定子绕组电流的大小,从而控制定子绕组电流励磁分量大小,

步骤6.控制定子绕组端电压幅值,从而控制定子绕组电流的大小,

步骤7.控制变直流电压三相逆变电路U03的逆变输出电压,从而控制定子绕组端电压幅值的大小,

发电机恒速控制方法包括以下步骤:

步骤1,在永磁同步电机内安装编码检测器,实时检测编码器的位置,也就是转子旋转的角度,

步骤2.在永磁同步电机投入运行前,对编码器和三相定子电流的相位关系进行映射性地标定,此时转子旋转的位置就是定子等效磁极旋转的位置,从而确定定子电流相位与定子等效磁极位置的关系,

步骤3.通过电流相位确定定子等效磁极的位置,即通过标定,测量定子电流的相位来确定定子等效磁场的空间旋转角度,

步骤4.确定定子绕组电流的励磁分量,

步骤5.控制变直流电压三相逆变电路U03输出的等效电压的大小,从而控制定子绕组电流励磁分量大小;

(2)永磁同步电动机跟随电压控制方法:

包括四种不同运行方式:

第一种电压调节方法:

步骤1.V14、V18、V22一直给开通控制信号,V16、V20、V24一直给关断控制信号,

步骤2.V13和V15呈互补性控制,即给V13开通信号时给V15关断信号,给V13关断信号时给V15开通信号,

步骤3.V17和V19呈互补性控制,即给V17开通信号时给V19关断信号,给V17关断信号时给V19开通信号,

步骤4.V21和V23呈互补性控制,即给V21开通信号时给V23关断信号,给V21关断信号时给V23开通信号,

步骤5.这样构成了第一个两电平逆变电路,这个逆变电路的直流电压为U12,即为Ud/4,

第二种电压调节方法:

步骤1.V15、V19、V23一直给开通控制信号,V13、V17、V21一直给关断控制信号;

步骤2.V14和V16呈互补性控制,即给V14开通信号时给V16关断信号,给V14关断信号时给V16开通信号;

步骤3.V18和V20呈互补性控制,即给V18开通信号时给V20关断信号,给V18关断信号时给V20开通信号;

步骤4.V22和V24呈互补性控制,即给V22开通信号时给V24关断信号,给V22关断信号时给V24开通信号;

步骤5.这样构成了第二个两电平逆变电路,这个逆变电路的直流电压为U23,即为Ud/2;

第三种电压调节方法:

步骤1.V13、V14和V15、V16呈互补性控制,即给V13、V14接通信号时给V15、V16关断信号,给V13、V14关断信号时给V15、V16开通信号;

步骤2.V17、V18和V19、V20呈互补性控制,即给V17、V18开通信号时给V19、V20关断信号,给V17、V18关断信号时给V19、V20开通信号;

步骤3.V21、V22和V23、V24呈互补性控制,即给V21、V22开通信号时给V23、V24关断信号,给V21、V22关断信号时给V23、V24开通信号;

步骤4.这样构成了第三个两电平逆变电路,这个逆变电路的直流电压为U12加U23,即为3Ud/4;

第四种电压调节方法:

步骤1.U01工作在四象限整流状态下;

步骤2.调节电压U12,使电压U12等于U23的电压,并且U12与U23的电压相加为电压Ud

步骤3.U03按照三电平逆变方式运行。

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