一種交流永磁同步電動(dòng)機(jī)的控制方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及交流永磁同步電動(dòng)機(jī)控制技術(shù)，具體是一種交流永磁同步電動(dòng)機(jī)的控制方法及系統(tǒng)。本發(fā)明解決了變頻起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)在調(diào)速運(yùn)行和恒速運(yùn)行時(shí)不節(jié)能的問題。一種交流永磁同步電動(dòng)機(jī)的控制方法，該方法是采用如下步驟實(shí)現(xiàn)的：1）交流永磁同步電動(dòng)機(jī)采用變頻器電源進(jìn)行供電，由此進(jìn)行變頻起動(dòng)；2）若交流永磁同步電動(dòng)機(jī)需要調(diào)速，交流永磁同步電動(dòng)機(jī)仍采用變頻器電源進(jìn)行供電，由此進(jìn)行調(diào)速運(yùn)行；3）當(dāng)交流永磁同步電動(dòng)機(jī)在調(diào)速運(yùn)行中需要恒速時(shí)，交流永磁同步電動(dòng)機(jī)不間斷切換為網(wǎng)電電源供電；4）當(dāng)交流永磁同步電動(dòng)機(jī)在恒速運(yùn)行中需要調(diào)速時(shí)，交流永磁同步電動(dòng)機(jī)不間斷切換為變頻器電源供電。本發(fā)明適用于交流永磁同步電動(dòng)機(jī)。
【專利說明】—種交流永磁同步電動(dòng)機(jī)的控制方法及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及交流永磁同步電動(dòng)機(jī)控制技術(shù)，具體是一種交流永磁同步電動(dòng)機(jī)的控制方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]交流永磁同步電動(dòng)機(jī)可分為變頻起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)和異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)兩種。其中，變頻起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)采用變頻器電源進(jìn)行供電，其多應(yīng)用于調(diào)速場(chǎng)合。異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)采用網(wǎng)電電源進(jìn)行供電，其多應(yīng)用于恒速場(chǎng)合(由于變頻器電源電參數(shù)的品質(zhì)低于網(wǎng)電電源電參數(shù)的品質(zhì)，在網(wǎng)電頻率恒速運(yùn)行條件下，變頻起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)的效率低于異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)的效率)。在某些應(yīng)用場(chǎng)合(例如紡織機(jī)械)，交流永磁同步電動(dòng)機(jī)需要交替且不間斷地進(jìn)行調(diào)速運(yùn)行和恒速運(yùn)行。因此在現(xiàn)有技術(shù)條件下，為了滿足上述應(yīng)用要求，現(xiàn)場(chǎng)只能配備效率較低的變頻起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)(異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)由于采用網(wǎng)電電源進(jìn)行供電，因而無法進(jìn)行調(diào)速運(yùn)行)?；诖耍斜匾l(fā)明一種全新的控制方法及系統(tǒng)，以使交流永磁同步電動(dòng)機(jī)能夠交替且不間斷地進(jìn)行變頻器電源供電調(diào)速運(yùn)行和網(wǎng)電電源供電恒速運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能的最大化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明為了解決變頻起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)在調(diào)速運(yùn)行和恒速運(yùn)行時(shí)不節(jié)能的問題，提供了一種交流永磁同步電動(dòng)機(jī)的控制方法及系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明是采用如下技 術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種交流永磁同步電動(dòng)機(jī)的控制方法，該方法是采用如下步驟實(shí)現(xiàn)的:1)交流永磁同步電動(dòng)機(jī)采用變頻器電源進(jìn)行供電，由此進(jìn)行變頻起動(dòng)；2)若交流永磁同步電動(dòng)機(jī)需要調(diào)速，交流永磁同步電動(dòng)機(jī)仍采用變頻器電源進(jìn)行供電，由此進(jìn)行調(diào)速運(yùn)行；若交流永磁同步電動(dòng)機(jī)需要恒速，且變頻器電源的輸出頻率與網(wǎng)電電源的頻率一致時(shí)，交流永磁同步電動(dòng)機(jī)由變頻器電源供電不間斷切換為網(wǎng)電電源供電，由此進(jìn)行恒速運(yùn)行；3)當(dāng)交流永磁同步電動(dòng)機(jī)在調(diào)速運(yùn)行中需要恒速，且變頻器電源的輸出頻率與網(wǎng)電電源的頻率一致時(shí)，交流永磁同步電動(dòng)機(jī)由變頻器電源供電不間斷切換為網(wǎng)電電源供電，由此進(jìn)行恒速運(yùn)行；4)當(dāng)交流永磁同步電動(dòng)機(jī)在恒速運(yùn)行中需要調(diào)速時(shí)，交流永磁同步電動(dòng)機(jī)由網(wǎng)電電源供電不間斷切換為變頻器電源供電，由此進(jìn)行調(diào)速運(yùn)行。
[0005]所述步驟3)和步驟4)交替進(jìn)行，且交替次數(shù)為N ；N為整數(shù)，且N≥O。
[0006]一種交流永磁同步電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)(該系統(tǒng)用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所述的一種交流永磁同步電動(dòng)機(jī)的控制方法)，包括第一接觸器、第二接觸器、第三接觸器、電壓繼電器、變頻器、PLC控制器、第一繼電器、第二繼電器、第三繼電器、第四繼電器；其中，由第一接觸器、第二接觸器、第三接觸器依次串接而成的串聯(lián)支路的兩端分別與變頻器的輸入端和輸出端連接；電壓繼電器的兩個(gè)控制信號(hào)輸入端分別與變頻器的輸入端和輸出端連接；電壓繼電器的輸出端、變頻器的輸出端均與PLC控制器的控制信號(hào)輸入端連接；PLC控制器的控制信號(hào)輸出端通過第一繼電器與第一接觸器的控制電路連接；PLC控制器的控制信號(hào)輸出端通過第二繼電器與第二接觸器的控制電路連接；PLC控制器的控制信號(hào)輸出端通過第三繼電器與第三接觸器的控制電路連接；PLC控制器的控制信號(hào)輸出端通過第四繼電器與電壓繼電器的電源連接。
[0007]工作時(shí)，變頻器的輸入端依次通過第三接觸器、電源開關(guān)與網(wǎng)電電源連接。變頻器的輸出端通過第一接觸器與一臺(tái)交流永磁同步電動(dòng)機(jī)(該交流永磁同步電動(dòng)機(jī)既可以是變頻起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)，也可以是異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī))連接。如圖1所示。具體工作過程包括:
一、閉合電源開關(guān)，并啟動(dòng)PLC控制器。PLC控制器通過第一繼電器和第三繼電器控制第一接觸器和第三接觸器閉合，同時(shí)通過第二繼電器控制第二接觸器斷開。此時(shí)，網(wǎng)電電源依次通過電源開關(guān)、第三接觸器、變頻器、第一接觸器向交流永磁同步電動(dòng)機(jī)供電，交流永磁同步電動(dòng)機(jī)由此實(shí)現(xiàn)變頻起動(dòng)。若交流永磁同步電動(dòng)機(jī)需要調(diào)速，網(wǎng)電電源仍然依次通過電源開關(guān)、第三接觸器、變頻器、第一接觸器向交流永磁同步電動(dòng)機(jī)供電，交流永磁同步電動(dòng)機(jī)由此開始進(jìn)行調(diào)速運(yùn)行。若交流永磁同步電動(dòng)機(jī)需要恒速，則PLC控制器開始實(shí)時(shí)采集變頻器的輸出頻率。待變頻器的輸出頻率達(dá)到設(shè)定值(該設(shè)定值與網(wǎng)電電源的頻率一致)時(shí)，PLC控制器通過第四繼電器控制電壓繼電器通電，使得電壓繼電器開始檢測(cè)變頻器的輸入端和輸出端之間的電壓。當(dāng)變頻器的輸入端與輸出端之間的電壓達(dá)到設(shè)定值時(shí)，電壓繼電器向PLC控制器發(fā)出指令，PLC控制器根據(jù)該指令通過第一繼電器和第三繼電器控制第一接觸器和第三接觸器斷開，同時(shí)(或略微滯后)通過第二繼電器控制第二接觸器閉合。此時(shí)，網(wǎng)電電源依次通過電源開關(guān)、第二接觸器向交流永磁同步電動(dòng)機(jī)供電，交流永磁同步電動(dòng)機(jī)由此開始進(jìn)行恒速運(yùn)行?；谶@一過程，本發(fā)明所述的一種交流永磁同步電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了由調(diào)速運(yùn)行轉(zhuǎn)換為恒速運(yùn)行。在上述過程中，如果沒有調(diào)速運(yùn)行過程，則交流永磁同步電動(dòng)機(jī)在變頻起動(dòng)后直接開始進(jìn)行恒速運(yùn)行，一直到電機(jī)工作結(jié)束。此種情形下，本發(fā)明所述的一種交流永磁同步電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)又稱為交流永磁同步電動(dòng)機(jī)的軟起動(dòng)器。二、當(dāng)交流永磁同步電動(dòng)機(jī)在恒速運(yùn)行中需要調(diào)速時(shí)，PLC控制器通過第三繼電器控制第三接觸器閉合，使得變頻器開始運(yùn)行。同時(shí)，PLC控制器開始實(shí)時(shí)采集變頻器的輸出頻率，待變頻器的輸出頻率達(dá)到設(shè)定值(該設(shè)定值與網(wǎng)電電源的頻率一致)時(shí)，PLC控制器通過第四繼電器控制電壓繼電器通電，使得電壓繼電器開始檢測(cè)變頻器的輸入端和輸出端之間的電壓。當(dāng)變頻器的輸入端與輸出端之間的電壓達(dá)到設(shè)定值時(shí)，電壓繼電器向PLC控制器發(fā)出指令，PLC控制器根據(jù)該指令通過第一繼電器控制第一接觸器閉合，同時(shí)(或略微滯后)通過第二繼電器控制第二接觸器斷開。此時(shí)，網(wǎng)電電源依次通過電源開關(guān)、第三接觸器、變頻器、第一接觸器向交流永磁同步電動(dòng)機(jī)供電，交流永磁同步電動(dòng)機(jī)由此開始進(jìn)行調(diào)速運(yùn)行?；谶@一過程，本發(fā)明所述的一種交流永磁同步電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了由恒速運(yùn)行轉(zhuǎn)換為調(diào)速運(yùn)行。
[0008]基于上述過程，本發(fā)明所述的一種交流永磁同步電動(dòng)機(jī)的控制方法及系統(tǒng)基于全新結(jié)構(gòu)，通過交流永磁同步電動(dòng)機(jī)變頻起動(dòng)、調(diào)速運(yùn)行、恒速運(yùn)行的自由轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)了交流永磁同步電動(dòng)機(jī)的節(jié)能最大化。同時(shí)，本發(fā)明所述的一種交流永磁同步電動(dòng)機(jī)的控制方法及系統(tǒng)大大減少了變頻器的通電時(shí)間，大大提高了變頻器的可靠性和壽命。
[0009]本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理、設(shè)計(jì)巧妙，有效解決了變頻起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)在調(diào)速運(yùn)行和恒速運(yùn)行時(shí)不節(jié)能的問題，適用于交流永磁同步電動(dòng)機(jī)?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明的一種交流永磁同步電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011 ] 圖中:1-第一接觸器，2-第二接觸器，3-第三接觸器，4-電壓繼電器，5-變頻器，6-PLC控制器，7-第一繼電器，8-第二繼電器，9-第三繼電器，10-第四繼電器，11_電源開關(guān),12-交流永磁同步電動(dòng)機(jī)。
【具體實(shí)施方式】[0012]一種交流永磁同步電動(dòng)機(jī)的控制方法，該方法是采用如下步驟實(shí)現(xiàn)的:
O交流永磁同步電動(dòng)機(jī)采用變頻器電源進(jìn)行供電，由此進(jìn)行變頻起動(dòng)；
2)若交流永磁同步電動(dòng)機(jī)需要調(diào)速，交流永磁同步電動(dòng)機(jī)仍采用變頻器電源進(jìn)行供電，由此進(jìn)行調(diào)速運(yùn)行；若交流永磁同步電動(dòng)機(jī)需要恒速，且變頻器電源的輸出頻率與網(wǎng)電電源的頻率一致時(shí)，交流永磁同步電動(dòng)機(jī)由變頻器電源供電不間斷切換為網(wǎng)電電源供電，由此進(jìn)行恒速運(yùn)行；
3)當(dāng)交流永磁同步電動(dòng)機(jī)在調(diào)速運(yùn)行中需要恒速，且變頻器電源的輸出頻率與網(wǎng)電電源的頻率一致時(shí)，交流永磁同步電動(dòng)機(jī)由變頻器電源供電不間斷切換為網(wǎng)電電源供電，由此進(jìn)行恒速運(yùn)行；
4)當(dāng)交流永磁同步電動(dòng)機(jī)在恒速運(yùn)行中需要調(diào)速時(shí)，交流永磁同步電動(dòng)機(jī)由網(wǎng)電電源供電不間斷切換為變頻器電源供電，由此進(jìn)行調(diào)速運(yùn)行。
[0013]所述步驟3)和步驟4)交替進(jìn)行，且交替次數(shù)為N ;N為整數(shù)，且N≥O。
[0014]一種交流永磁同步電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)(該系統(tǒng)用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所述的一種交流永磁同步電動(dòng)機(jī)的控制方法)，包括第一接觸器1、第二接觸器2、第三接觸器3、電壓繼電器4、變頻器5、PLC控制器6、第一繼電器7、第二繼電器8、第三繼電器9、第四繼電器10 ;其中，由第一接觸器1、第二接觸器2、第三接觸器3依次串接而成的串聯(lián)支路的兩端分別與變頻器5的輸入端和輸出端連接；電壓繼電器4的兩個(gè)控制信號(hào)輸入端分別與變頻器5的輸入端和輸出端連接；電壓繼電器4的輸出端、變頻器5的輸出端均與PLC控制器6的控制信號(hào)輸入端連接；PLC控制器6的控制信號(hào)輸出端通過第一繼電器7與第一接觸器I的控制電路連接；PLC控制器6的控制信號(hào)輸出端通過第二繼電器8與第二接觸器2的控制電路連接；PLC控制器6的控制信號(hào)輸出端通過第三繼電器9與第三接觸器3的控制電路連接；PLC控制器6的控制信號(hào)輸出端通過第四繼電器10與電壓繼電器4的電源連接。
【權(quán)利要求】
1.一種交流永磁同步電動(dòng)機(jī)的控制方法，其特征在于:該方法是采用如下步驟實(shí)現(xiàn)的: O交流永磁同步電動(dòng)機(jī)采用變頻器電源進(jìn)行供電，由此進(jìn)行變頻起動(dòng)； 2)若交流永磁同步電動(dòng)機(jī)需要調(diào)速，交流永磁同步電動(dòng)機(jī)仍采用變頻器電源進(jìn)行供電，由此進(jìn)行調(diào)速運(yùn)行；若交流永磁同步電動(dòng)機(jī)需要恒速，且變頻器電源的輸出頻率與網(wǎng)電電源的頻率一致時(shí)，交流永磁同步電動(dòng)機(jī)由變頻器電源供電不間斷切換為網(wǎng)電電源供電，由此進(jìn)行恒速運(yùn)行； 3)當(dāng)交流永磁同步電動(dòng)機(jī)在調(diào)速運(yùn)行中需要恒速，且變頻器電源的輸出頻率與網(wǎng)電電源的頻率一致時(shí)，交流永磁同步電動(dòng)機(jī)由變頻器電源供電不間斷切換為網(wǎng)電電源供電，由此進(jìn)行恒速運(yùn)行； 4)當(dāng)交流永磁同步電動(dòng)機(jī)在恒速運(yùn)行中需要調(diào)速時(shí)，交流永磁同步電動(dòng)機(jī)由網(wǎng)電電源供電不間斷切換為變頻器電源供電，由此進(jìn)行調(diào)速運(yùn)行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種交流永磁同步電動(dòng)機(jī)的控制方法，其特征在于:所述步驟3)和步驟4)交替進(jìn)行，且交替次數(shù)為N ；N為整數(shù)，且N > O。
3.一種交流永磁同步電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)用于實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1所述的一種交流永磁同步電動(dòng)機(jī)的控制方法，其特征在于:包括第一接觸器(I)、第二接觸器(2)、第三接觸器(3)、電壓繼電器(4)、變頻器(5)、PLC控制器(6)、第一繼電器(7)、第二繼電器(8)、第三繼電器(9)、第四繼電器(10);其中，由第一接觸器(I)、第二接觸器(2)、第三接觸器(3)依次串接而成的串聯(lián)支路的兩端分別與變頻器(5)的輸入端和輸出端連接；電壓繼電器(4)的兩個(gè)控制信號(hào)輸入端分別與變頻器(5)的輸入端和輸出端連接；電壓繼電器(4)的輸出端、變頻器(5)的輸出端均與PLC控制器(6)的控制信號(hào)輸入端連接；PLC控制器(6)的控制信號(hào)輸出端通過第一繼電器(7 )與第一接觸器(I)的控制電路連接；PLC控制器(6 )的控制信號(hào)輸出端通過第二繼電器(8 )與第二接觸器(2 )的控制電路連接；PLC控制器(6 )的控制信號(hào)輸出端通過第三繼電器(9)與第三接觸器(3)的控制電路連接；PLC控制器(6)的控制信號(hào)輸出端通過第四繼電器(10)與電壓繼電器(4)的電源連接。
【文檔編號(hào)】H02P6/08GK103633902SQ201310661902
【公開日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2013年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月10日
【發(fā)明者】岳群生 申請(qǐng)人:岳群生