[实用新型]一种电机制动能量回收装置

说明书

技术领域

本实用新型属于设备控制技术领域，具体地说是涉及一种电机制动能量回收装置。

背景技术

进入21世纪,人类将面临着越来越严重的能源危机,节约能源是我国乃至全世界持续发展的必然手段。为落实《节能中长期专项规划》,国家发改委目前启动了十大重点节能工程。电机系统节能是其中的一种重点工程,节约的目标是实现电机系统运行效率提高2个百分点,形成年节电能力200亿千瓦时。如果能够很好地回收电机制动时的动能就可提高电机系统的运行效率,目前,电机的能量回收技术在我国还处于初期阶段。

电动机作为原动机,已广泛应用于各行各业,交流电机的使用占主导地位。在实际的许多工业场合都要求电机频繁的启动和制动,对于大型的电机由于惯性的存在,制动时将有很大的机械动能浪费,如何成功地利用这些动能很值得我们去研究。

交流电机的制动形式通常有三种形式:能耗制动、反接制动、能量回收制动。目前我国使用较多的方法是采用能耗制动,通过在制动回路中加入制动电阻,让能量白白地消耗掉,造成能量的巨大浪费。这和我国目前提出的建立节约型社会是格格不入的。

电机制动时产生的能量我们可以采取两种方式来进行处理:一种是通过容量大充放电快的储能元件来储存能量;一种是高速的数字信号处理芯片来实现回馈,使能量回馈到电网,从而达到能量回收的目的。对于能量直接回馈到电网这种方法,适用于位能型负载,因为对于位能型负载要求有很大的储能装置。由于电网对谐波成分要求非常高,这就要求对其控制高,且电路比较复杂。

发明内容

本实用新型旨在克服现有的电机制动浪费能量的缺点，提供一种电机制动能量回收装置。

为解决上述技术问题，本实用新型的目的是这样实现的：

一种电机制动能量回收装置，包括DSP控制器，DSP控制器产生信号，驱动电路接收DSP产生的信号，驱动电路输出信号，可逆斩波控制器接收驱动电路输出的信号；可逆斩波控制器电连接有超级电容，可逆斩波控制器电连接有直流母线，直流母线用于向电网回馈能量；可逆斩波控制器与超级电容之间的电流信号通过电流电路传至DSP控制器，可逆斩波控制器与超级电容之间的电压信号通过第一电压电路传至DSP控制器；可逆斩波控制器与直流母线之间的电压信号通过第二电压电路传至DSP控制器。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：DSP控制器采用TMS320F28335芯片。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：可逆斩波控制器通过充放电电路与超级电容连接。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：充放电电路包括两个开关管、两个二极管、电感器，两开关管分别与一二极管相连接，电感器与超级电容器相连接。

本实用新型相比现有技术突出且有益的技术效果是：

本实用新型的电机制动能量回收装置，其结构简单，能够依靠超级电容，结合可逆斩波控制器，可以储存在超级电容内的能量通过直流母线回馈到电网，达到能量回馈的目的。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。

图2是本实用新型的充放电电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图以具体实施例对本实用新型作进一步描述；

本实施例给出了一种电机制动能量回收装置，包括直流母线1，可逆斩波控制器2，超级电容3，第一电压电路4，第一电流检测5，第二电压电路6，驱动电路7和DSP控制器8。

可逆斩波控制器2和超级电容3之间通过超级电容的充放电电路连接，其中超级电容的充放电电路由双向斩波电路构成；充放电电路的双向斩波电路由2个开关管和2个二极管、1个电感构成。当给超级电容充电时,使开关管S1一直断开,通过控制开关管S2的导通时间构成普通的buck电路;当超级电容向直流母线放电时,使开关管S2一直断开,通过控制开关管S1的导通时间构成普通的boost电路。

超级电容3具有很高的功率密度、很长的充放电寿命、非常短的充电时间、储存寿命长、高可靠性。

DSP控制器8采用TMS320F28335芯片。TMS320F28335具有150MHz的高速处理能力，具备32位浮点处理单元，6个DMA通道支持ADC、McBSP和 EMIF，有多达18路的PWM输出，其中有6路为TI特有的更高精度的PWM输出 (HRPWM)，12位16通道ADC。