[发明专利]交流电动机的步进调速及装置

说明书

本发明属于应用电力电子器件控制流过三相交流电动机定子绕组中的电流方向及通电时间，在普通三相交流电动机中形成步进磁场用以调节电动机转速的方法及装置。

研究人员已经注意到，以某种特定方式给普通三相交流电动机供电时，可以在电机定子中形成步进磁场。例如上海铁道学院臧英杰教师在“变频调速系统的三相鼠笼异步电动机”一文中已经指出，用输出六阶波的变频器给三相鼠笼型电动机供电，在基波频率过低，定子电流不连续时，将会产生电机的转矩脉动，此时的脉动转矩即是由于电机定子中产生步进磁场而形成的，文中给出了输出六阶波的变频器，避免出现不连续电流的频率下限为

fk = R 2 L 2 1 n 1 β ]]>

式中β为定子电流衰减系数

L₂为定子回路电感

R₂为定子回路电阻

应用步进原理实现普通三相交流电动机调速运行的有关技术，在各种文献中均未见报导。

普通三相交流电机的转速是按公式（一）计算的。

N＝ (60f)/(2π) （1-S）〔转/分〕 （一）

因而调节电机转速的方法有三种：

（1）、改变极对数P。

（2）、控制转差率S。

（3）改变电源频率f。

本发明的目的在于寻找一种新的三相交流电动机调速方法，它应有较宽的调速范围，较简单的线路结构，应能适应各种普通三相交流电动机的调速运行。

本发明是由三部份组成的：

一、步进调速的方法。

二、步进调速的装置。

三、该装置的控制程序。

下面分别进行说明：

一、步进调速的方法：

应用电力电子器件，控制普通三相交流电动机定子绕组中的电流方向和通电时间，在电机定子上形成步进磁场，其特征在于：

（1）、电机转子的转速是按公式（二）计算的

n＝ (60θfp)/(2π) 〔转/分〕 （二）

式中θ为步进角（弧度）

fp为步进脉冲重复频率（次/秒）

改变步进角θ，或调节步进脉冲重复频率fp即可实现普通三相鼠笼型电动机的速度调节。

（2）步进角θ可以用改变电动机定子线圈通电顺序的方法加以改变。例如对于具有分布绕组的三相交流电动机，按供电方式Ⅰ、以六种状态顺序对电机定子绕组供电时，电机定子磁场的步进角θ＝π/3。