[发明专利]交流变频调速系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及电机调速技术，尤其涉及一种交流变频调速系统及方法。

背景技术

随着国民经济和科学技术的发展，在国民生产的各个领域中广泛的使用着以电动机为原动机的电气传动装置，如交通运输、工农业生产、国防航天等各个方面。电气传动装置的广泛应用既提高了生产效率和产品质量，又减轻了劳动人民的工作强度。采用交流电机进行可调速电气传动，不仅实现了较宽的转速调节范围，较高的控制精度，较快的动态响应等特点，而且还克服了直流电机容量小、维护困难、换向存在火花等缺点。

三相异步电动机调压调速系统，当异步电机等效电路的参数不变时，在相同的转速下，电磁转矩与定子电压的平方成正比，用改变定子外加电压来改变机械特性的函数关系，从而改变电机在一定负载转矩下的转速。这种调速系统具有电路结构简单、运用方便、成本低廉、可靠性高、调速平滑等优点。

采用三相异步电动机调压调速系统调节电动机的转速时，调节电机定子相电压有效值时，电机的临界转差率s_m和同步转速n₁都是恒定不变的，使电机在恒定负载下的调速范围只能在0～s_m之间，调速范围较窄，不够宽广。

发明内容

本发明提供一种交流变频调速系统及方法，通过调节第一交流驱动电源和/或第二交流驱动电源的供电频率来调节第一电机的同步转速n_s1和/或第二电机的同步转速n_s2，从而调节第一电机和第二电机的实际转速n，能够在第一电机和第二电机的最大转矩范围内，任意调节第一电机和第二电机的实际转速，调速范围宽广。

本发明第一方面提供一种交流变频调速系统，包括：整流单元、第一逆 变单元、第二逆变单元、第一电机和第二电机；

整流单元分别与第一逆变单元和第二逆变单元连接，第一逆变单元和第一电机连接，第二逆变单元和第二电机连接，第一电机和第二电机同轴连接；

整流单元用于将输入的交流驱动电源转换为直流驱动电源并分别输入至第一逆变单元和第二逆变单元；

第一逆变单元用于将直流驱动电源转换为驱动第一电机的第一交流驱动电源，第二逆变单元用于将直流驱动电源转换为驱动第二电机的第二交流驱动电源，第一交流驱动电源和第二交流驱动电源的供电相序相同，第一交流驱动电源的供电频率为f₁，第二交流驱动电源的供电频率为f₂，通过调节第一交流驱动电源和/或第二交流驱动电源的供电频率来调节第一电机的同步转速n_s1和/或所述第二电机的同步转速n_s2，从而调节第一电机和第二电机的实际转速n，|n_s1-n|＝|n-n_s2|。

本发明第二方面提供一种交流变频调速方法，应用于交流变频调速系统，交流变频调速系统包括：整流单元、第一逆变单元、第二逆变单元、第一电机和第二电机；

整流单元分别与第一逆变单元和第二逆变单元连接，第一逆变单元和第一电机连接，第二逆变单元和第二电机连接，第一电机和第二电机同轴连接；

整流单元用于将输入的交流驱动电源转换为直流驱动电源并分别输入至第一逆变单元和第二逆变单元，第一逆变单元用于将直流驱动电源转换为驱动第一电机的第一交流驱动电源，第二逆变单元用于将直流驱动电源转换为驱动第二电机的第二交流驱动电源；

交流变频调速方法包括：

将交流驱动电源输入至整流单元，以使整流单元将交流驱动电源转换为直流驱动电源并分别输入至第一逆变单元和第二逆变单元；

通过调节第一交流驱动电源和/或第二交流驱动电源的供电频率来调节第一电机的同步转速n_s1和/或第二电机的同步转速n_s2，从而调节第一电机和第二电机的实际转速n，|n_s1-n|＝|n-n_s2|，第一交流驱动电源的供电频率为f₁，第二交流驱动电源的供电频率为f₂，n_s1＝60f₁/p₁，n_s2＝60f₂/p₂，第一交流 驱动电源和第二交流驱动电源的供电相序相同。

附图说明

图1为本发明的交流变频调速系统的结构图；

图2为本发明的交流变频调速系统的调速控制原理图；

图3为本发明的交流变频调速方法的流程图。