一种感应电机改造永磁同步电机拖动装置的制作方法

文档序号:25741269发布日期:2021-07-06 18:51阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种感应电机改造永磁同步电机拖动装置,其特征在于,包括:

变频驱动器,用以对感应电机的频率进行调节并驱动永磁同步电机;

导线装置,其与所述变频驱动器连接,其设置有调节阀和n条导线,n≥6,导线设置在导线装置内,所述n条导线彼此之间材质相同但粗细不同,调节阀设置在导线装置外,顺时针旋转调节阀使与转子连接的导线变粗,逆时针旋转调节阀使与转子连接的导线变细;

永磁同步电机,其与所述导线装置连接,其内设置有转子,用以通过功率调节来对永磁同步电机产生的谐振频率进行调节;

电压检测仪,其与所述变频驱动器连接,用以检测变频驱动器的电压;

电容检测仪,其与所述永磁同步电机连接,用以检测永磁同步电机的电容;

强度检测传感器,其与所述永磁同步电机连接,用以检测转子产生的噪音强度;

控制单元,其与所述变频驱动器、所述导线装置、所述永磁同步电机、所述电压检测仪、所述电容检测仪和所述强度检测传感器连接,用以控制所述感应电机改造时的频率调整过程;

所述感应电机改造时,所述控制单元将变频驱动器产生的载波频率r与永磁同步电机产生的谐振频率p进行比较以确定是否需要调节转子功率,并通过频率第一差值da、频率第二差值db和预设频率差值d0进行进一步确定是否需要调节转子功率,若需要调节转子功率,控制调节阀旋转以使转子与不同粗细的导线进行串联以对转子功率进行调节,将变频驱动器的实际电压u与预设电压进行比较以确定载波频率r,将永磁同步电机的实际电容q与预设电容进行比较以确定谐振频率p;

所述实际电压u通过电压检测仪测量得到,所述实际电容q通过电容检测仪测量得到。

2.根据权利要求1所述的感应电机改造永磁同步电机拖动装置,其特征在于,所述转子功率需要调节时,若da<d1,则控制单元控制所述调节阀顺时针旋转j个卡位,以使与转子连接的导线变粗,电阻变小,进而使转子功率变大,设定j=int([(1/2)×n]);

若d1≤da≤d2,则控制单元控制所述调节阀顺时针旋转j个卡位,以使与转子连接的导线变粗,电阻变小,进而使转子功率变大,设定j=int([(1/3)×n]);

若d2≤da≤d3,则控制单元控制所述调节阀顺时针旋转j个卡位,以使与转子连接的导线变粗,电阻变小,进而使转子功率变大,设定j=int([(1/4)×n]);

若da≥d3,则控制单元控制所述调节阀顺时针旋转j个卡位,以使与转子连接的导线变粗,电阻变小,进而使转子功率变大,设定j=int([(1/5)×n]);

若db<d1,则控制单元控制所述调节阀逆时针旋转j个卡位,以使与转子连接的导线变细,电阻变大,进而使转子功率变小,设定j=int([(1/3)×n]);

若d1≤db≤d2,则控制单元控制所述调节阀逆时针旋转j个卡位,以使与转子连接的导线变细,电阻变大,进而使转子功率变小,设定j=int([(1/4)×n]);

若d2≤db≤d3,则控制单元控制所述调节阀逆时针旋转j个卡位,以使与转子连接的导线变细,电阻变大,进而使转子功率变小,设定j=int([(1/5)×n]);

若db≥d3,则控制单元控制所述调节阀逆时针旋转j个卡位,以使与转子连接的导线变细,电阻变大,进而使转子功率变小,设定j=int([(1/6)×n]);

其中,di表示直径第i标准频率差值,设定i=1,2,3。

3.根据权利要求2所述的感应电机改造永磁同步电机拖动装置,其特征在于,所述感应电机改造时,所述控制单元获取所述变频驱动器产生的载波频率并将其设置为r,设置完成时,控制单元获取所述永磁同步电机产生的谐振频率并将其设置为p,设置完成时,控制单元将载波频率r与谐振频率p进行比较以确定是否需要调节转子功率,控制单元判定需要调节转子功率时,控制所述调节阀旋转以使所述转子与不同粗细的导线进行串联;

若r<p,所述控制单元判定需要结合转子产生的噪音强度确定是否需要调节转子功率;

若r=p,所述控制单元判定需要调节转子功率;

若r>p,所述控制单元判定需要结合频率第一差值确定是否需要调节转子功率。

4.根据权利要求3所述的感应电机改造永磁同步电机拖动装置,其特征在于,所述控制单元判定需要结合频率差值确定是否需要调节转子功率时,控制单元计算频率第一差值da,计算完成时,控制单元将频率第一差值da与预设频率差值d0进行比较以确定是否需要调节转子功率,控制单元判定需要调节转子功率时,控制所述调节阀旋转以使所述转子与不同粗细的导线进行串联;

若da≤d0,所述控制单元判定需要调节转子功率;

若da>d0,所述控制单元判定无需调节转子功率。

5.根据权利要求4所述的感应电机改造永磁同步电机拖动装置,其特征在于,所述控制单元判定需要结合频率差值确定是否需要调节转子功率时,控制单元计算频率第一差值da,其计算公式如下:

da=r-p;

式中,r表示变频驱动器产生的载波频率,p表示永磁同步电机产生的谐振频率。

6.根据权利要求4所述的感应电机改造永磁同步电机拖动装置,其特征在于,所述控制单元判定需要结合转子产生的噪音强度确定是否需要调节转子功率时,控制单元控制噪音强度检测传感器对转子产生的噪音强度进行检测并将测得的噪音强度设置为w,设置完成时,控制单元将噪音强度w与预设噪音强度进行比较以确定频率差值计算参数;

其中,所述控制单元设置有预设噪音强度和频率差值计算参数,所述预设噪音强度包括第一预设噪音强度w1,第二预设噪音强度w2和第三预设噪音强度w3,其中,w1<w2<w3;所述频率差值计算参数包括频率差值第一计算参数k1,频率差值第二计算参数k2,频率差值第三计算参数k3和频率差值第四计算参数k4,其中,所述各计算参数相互之间不相等且k1+k2+k3+k4=1;

若w<w1,所述控制单元判定频率差值计算参数为k1;

若w1≤w≤w2,所述控制单元判定频率差值计算参数为k2;

若w2≤w≤w3,所述控制单元判定频率差值计算参数为k3;

若w≥w3,所述控制单元判定频率差值计算参数为k4。

7.根据权利要求6所述的感应电机改造永磁同步电机拖动装置,其特征在于,所述控制单元确定频率差值计算参数为ki时,控制单元计算频率第二差值db,设定db=(p-r)×ki,设定i=1,2,3,4,计算完成时,控制单元将频率第二差值db与预设频率差值d0进行比较以确定是否需要调节转子功率,控制单元判定需要调节转子功率时,控制所述调节阀旋转以使所述转子与不同粗细的导线进行串联;

若db≤d0,所述控制单元判定需要调节转子功率;

若db>d0,所述控制单元判定无需调节转子功率。

8.根据权利要求7所述的感应电机改造永磁同步电机拖动装置,其特征在于,所述感应电机改造时,控制所述电压检测仪对所述变频驱动器的电压进行检测,所述控制单元将将测得的电压设置为实际电压u,设置完成时,控制单元将实际电压u与预设电压进行比较以确定载波频率r;

其中,所述控制单元还设置有预设电压和载波频率调节参数,所述预设电压包括第一预设电压u1,第二预设电压u2和第三预设电压u3,其中,u1<u2<u3;所述载波频率调节参数包括载波频率第一调节参数σ1,载波频率第二调节参数σ2,载波频率第三调节参数σ3和载波频率第四调节参数σ4,其中,σ1>σ2>σ3>σ4且σ1+σ2+σ3+σ4=2;

若u<u1,所述控制单元计算载波频率r,设定r=u×[u/(u1-u)]×σ1;

若u1≤u<u2,所述控制单元计算载波频率r,设定r=u×[(u2-u)/(u-u1)]×σ2;

若u2≤u<u3,所述控制单元计算载波频率r,设定r=u×[(u3-u)/(u-u2)]×σ3;

若u≥u3,所述控制单元计算载波频率r,设定r=[(u-u3)/u3]×σ4。

9.根据权利要求8所述的感应电机改造永磁同步电机拖动装置,其特征在于,所述感应电机改造时,控制所述电容检测仪对所述永磁同步电机的电容进行检测,所述控制单元将测得的电容设置为实际电容q,设置完成时,控制单元将实际电容q与预设电容进行比较以确定谐振频率p;

其中,所述控制单元还设置有预设电容,包括第一预设电容q1,第二预设电容q2和第三预设电容q3,其中,q1<q2<q3;

若q<q1,所述控制单元计算谐振频率p,设定p=60%×q×p0;

若q1≤q<q2,所述控制单元计算谐振频率p,设定p=70%×q×p0;

若q2≤q<q3,所述控制单元计算谐振频率p,设定p=80%×q×p0;

若q≥q3,所述控制单元计算谐振频率p,设定p=90%×q×p0;

式中,p0表示标准谐振频率,通过所述控制单元设置。


技术总结
本发明涉及一种感应电机改造永磁同步电机拖动装置,包括:变频驱动器,用以对感应电机的频率进行调节并驱动永磁同步电机;导线装置,其设置有调节阀和N条导线,调节阀设置在导线装置外,顺时针旋转调节阀使与转子连接的导线变粗,逆时针旋转调节阀使与转子连接的导线变细;永磁同步电机,其内设置有转子,用以通过功率调节来对永磁同步电机产生的谐振频率进行调节;电压检测仪,用以检测变频驱动器的电压;电容检测仪,用以检测永磁同步电机的电容;控制单元,用以控制感应电机改造时的频率调整过程;从而能够通过将变频驱动器产生的载波频率远离永磁同步电机产生的谐振频率,整体系统对器件的依赖性降低,显著提高了整体系统的稳定性。

技术研发人员:蒋洪涛
受保护的技术使用者:黑龙江瑞鑫永磁电机制造有限公司
技术研发日:2021.05.14
技术公布日:2021.07.06
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