驅動變速裝置製造方法
2023-04-27 10:09:36 1
驅動變速裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型實施例提供了一種驅動變速裝置，包括電機和變頻器，變頻器與電網連接，其特徵在於，該驅動變速裝置還包括切換電路和控制電路，所述電機包括啟動電路和工作電路，電機處於初始啟動狀態時所述啟動電路通過切換電路與電網連接，所述控制電路分別與所述電機和所述切換電路連接，所述控制電路用於在電機初始啟動之後採集電機的轉速和相位以及變頻器的相位，並在電機的轉速達到預定轉速且電機和變頻器的相位相同的情況下控制切換電路斷開啟動電路與電網之間的連接並且使得工作電路通過切換電路與變頻器連接。由此，本實用新型可達到減小變頻器與電動機切換時的衝擊以及轉速損耗，並且降低生產成本的目的。
【專利說明】驅動變速裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及機械電子【技術領域】，尤其涉及一種驅動變速裝置。
【背景技術】
[0002]隨著變頻技術的日趨完善，實現機電一體化，其優點已越來越明顯。目前，由於變頻電動機具有可以在變頻器的驅動下實現不同的轉速與轉矩，以適應負載變化需求的特點，在節約能源和環境保護日益受到重視的今天，變頻電動機必然廣泛地應用於國民經濟的各個領域。
[0003]在紡織業中，需要用變頻電動機控制紡織工作的進度，但是紡織機需要較大的電流進行啟動。為了解決這個問題，以往一般採用大功率的變頻器軟啟動方式，即用大功率的變頻器驅動電機，並當電機轉速到達紡織機需要的轉速後變頻器退出，電機採用相應的轉速繼續運行。
[0004]但是，這樣控制存在以下缺點:變頻和工頻切換的瞬間，由於電動機從變頻器退出時的相位和電網相位不一致，造成極大相間電流，無論對電機繞組、轉子磁鋼還是電網都形成大電流衝擊，甚至跳閘。並且，紡織機當開始工作以後只需要較小的電流，所以在使用大功率的變頻器進行驅動後的正常工作狀態時，由於紡織機的工作電流較小，仍舊適用大功率的變頻器會造成資源浪費。
[0005]綜上所述，目前現有技術中應用變頻器對電動機控制調速的方法中存在以下缺點:變頻器與電動機進行切換時容易產生較大的電流衝擊，而且增加了成本，造成不必要的資源浪費。
實用新型內容
[0006]本實用新型的實施例提供了一種驅動變速裝置，以實現降低產業成本，快速準確的控制電機的輸出轉速的目的。
[0007]本實用新型提供一種驅動變速裝置，包括電機和變頻器，變頻器與電網連接，其中，該驅動變速裝置還包括切換電路和控制電路，所述電機包括啟動電路和工作電路，電機處於初始啟動狀態時所述啟動電路通過切換電路與電網連接，所述控制電路分別與所述電機和所述切換電路連接，所述控制電路用於在電機初始啟動之後採集電機的轉速和相位以及變頻器的相位，並在電機的轉速達到預定轉速且電機和變頻器的相位相同的情況下控制切換電路斷開啟動電路與電網之間的連接並且使得工作電路通過切換電路與變頻器連接。
[0008]其中，所述控制電路包括第一採樣電路、第二採樣電路、比較器和處理器；所述第一採樣電路與所述變頻器連接，採集所述變頻器的相位；所述第二採樣電路與所述電機連接，採集所述電機的轉速和相位；所述比較器分別與所述第一採樣電路、所述第二採樣電路以及所述處理器連接，所述比較器包括轉速比較電路和相位比較電路，分別用於比較電機的轉速和預定轉速、比較電機的相位和變頻器的相位，並發出比較結果信號；所述處理器與切換電路連接，用於接收所述比較器發送的比較結果信號，根據比較結果信號控制所述切換電路進行電機的啟動電路與工作電路之間的切換。
[0009]其中，所述啟動電路為三角型電路，所述工作電路為星型電路。
[0010]其中，所述工作電路為小功率電路，其工作功率為2.5kff?7.5kW。
[0011]由所述本實用新型的實施例提供的技術方案可以看出，本實用新型實施例提供的所述驅動變速裝置通過電網對電機進行大電流驅動，之後對所述變頻器的相位以及所述電機的相位、轉速進行實時檢測，以便使所述電機在達到預設轉速時通過切換電路切換至與所述變頻器連接進行輸出，並且切換時保持相位相同，減小電流衝擊以及轉速損耗。由此可使用小功率的變頻器既可以維持電機的工作，降低生產成本，達到資源的合理利用，並且能夠快速精準的控制電機的輸出轉速。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型實施例提供的一種驅動變速裝置的結構示意圖；
[0013]圖2為本實用新型實施例提供的控制裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0014]為便於對本實用新型實施例的理解，下面將結合附圖以及具體實施例為例做進一步的解釋說明，且實施例並不構成對本實用新型實施例的限定。
[0015]本實用新型實施例提供的一種驅動變速裝置可以給大型機械設備供電，例如紡織設備，在使用過程中採用變頻器對電機的轉速進行調節，並通過所述驅動變速裝置對所述變頻器的相位以及所述電機的相位、轉速進行實時檢測，以便使所述電機在達到預設轉速時通過切換電路切換至與所述變頻器連接進行輸出，並且切換時保持相位相同，減小電流衝擊以及轉速損耗，精準的控制所述電機的轉速。
[0016]本實用新型實施例提供了一種驅動變速裝置，其具體實現結構如圖1所示，具體可以包括:切換電路1、電機2、變頻器3以及控制電路4。所述驅動變速裝置與外部電網連接，其中L1、L2、L3代表外部電網。所述切換電路I串聯在所述外部電網與所述電機2之間，所述變頻器3並聯在所述外部電網與所述切換電路I之間，所述控制電路4分別與所述電機2、切換電路I以及變頻器3連接。
[0017]由於所述紡織設備在啟動時需要大功率，工作時需要小功率，因此本實用新型在電機中包括兩種電路，即啟動電路和工作電路(未圖示)，從而使得電機2的三相繞組在啟動時和正常運轉時施加上不同的電壓，使得啟動電路輸出功率為大功率，工作電路輸出功率為小功率。
[0018]示例性的，當紡織設備需要開始工作時，驅動變速裝置進入初始啟動狀態，驅動變速裝置連接至所述電機2的啟動電路。該啟動電路為三角型電路，也就是將電機2三個繞組首尾相連，並將三角形的每個「角」與電網的三條火線相連，這時電機2繞組中所施加的電壓變成了 380V，電機2就能滿負荷啟動，滿足設備的啟動需求。
[0019]而當所述紡織設備進入工作狀態後，驅動變速裝置連接至所述電機2的工作電路。該工作電路為星型電路，即將所述電機2的三條火線分別與電機2三個繞組的一個端點相連，將電機2三個繞組的另一個端點同時與電網的零線相連，在這種接法下，電機2每個繞組所承接的電壓就是220V，紡織設備不需要大功率進行工作，因此工作電路選擇電功率輸出，也使資源得到合理利用。
[0020]完成這兩種電路之間的切換的是切換電路1，該切換電路I用於在啟動電路與工作電路之間切換，其中啟動電路通過該切換電路I連接到電網，而工作電路則是通過該切換電路I連接到變頻器3，然後連接到電網。該切換電路I的結構不做特別限制，凡是能夠實現所述目的的電路均可以使用。
[0021]本實用新型使用控制電路4來控制這種切換。控制電路4用於在電機初始啟動之後採集電機的轉速和相位以及變頻器的相位，並在電機的轉速達到預定轉速且電機和變頻器的相位相同的情況下控制切換電路斷開啟動電路與電網之間的連接並且使得工作電路通過切換電路與變頻器連接。
[0022]下面結合圖2來具體描述控制電路4的結構和工作過程。
[0023]本實用新型實施例提供的控制電路4的結構示意圖如圖2所示，具體可以包括:第一採樣電路42，第二採樣電路43、比較器41和處理器44。
[0024]其中所述所述第一採樣電路42與所述變頻器3連接，用於採集該變頻器3的相位；所述第二採樣電路43與所述電機2連接，採集所述電機2的相位和轉速。
[0025]所述比較器41分別與所述第一採樣電路42、所述第二採樣電路43以及所述處理器44連接，所述比較器41包括轉速比較電路和相位比較電路，分別用於比較電機的轉速和預定轉速、比較電機的相位和變頻器的相位，並發出比較結果信號。其中該轉速比較電路用於對採集到的所述電機2的轉速進行判斷是否達到所述預設轉速，例如紡織設備的預設轉速為300轉/分至1500轉/分。該相位比較電路用於將採集到的所述變頻器3中的相位與所述電機2中的相位進行比較，判斷所述兩者的相位是否相同。
[0026]所述比較器41將得到的比較結果信號發送給所述處理器44，所述處理器44與切換電路I連接，接收所述比較器41發送的比較結果信號之後，根據比較結果信號對所述切換電路I進行電機的啟動電路與工作電路之間的切換控制。也就是說，只有當比較結果信號代表著電機的轉速達到預定轉速並且電機的相位與變頻器的相位相同時，所述處理器44才控制切換電路I進行啟動電路與工作電路之間的切換，從而完成了從初始啟動狀態到正常工作狀態的過渡。
[0027]由於所述電機2啟動運行到預設轉速後切換到所述變頻器3，因此該變頻器3可以選擇功率相對較小的變頻器進行調速控制，例如可以選擇功率為3.7W的變頻器與電機進行連接，從而避免了現有技術中變頻器直接接在驅動電路中通常要選擇大功率的變頻器，而大功率的變頻器又在工作中得不到合理利用而造成資源浪費的問題。因此，本實用新型的實施例節省了資源，降低了成本。
[0028]本領域技術人員應能理解所述控制電路的應用僅為舉例，其他現有的或今後可能出現的控制電路的應用如可適用於本實用新型實施例，也應包含在本實用新型保護範圍以內，並在此以引用方式包含於此。並且，本實用新型中所涉及的切換電路、控制電路等均可通過電子器件、電子電路等硬體結構實現。
[0029]綜上所述，本實用新型實施例通過提供的一種驅動變速裝置，與外部電網連接，通過在所述驅動變速裝置中設置電機、切換電路、變頻器、控制電路，並且可以根據設備需要，在啟動狀態時連接啟動電路，而進入工作狀態後連接工作電路，由此減小變頻器與電動機進行切換時的轉速損耗與電流衝擊，而且降低了生產成本，達到資源的合理利用，並且能夠快速精準的控制電機的輸出轉速。
[0030]本領域普通技術人員可以理解:附圖只是一個實施例的示意圖，附圖中的模塊或流程並不一定是實施本實用新型所必須的。
[0031 ] 本領域普通技術人員可以理解:實施例中的裝置中的部件可以按照實施例描述分布於實施例的裝置中，也可以進行相應變化位於不同於本實施例的一個或多個裝置中。所述實施例的部件可以合併為一個部件，也可以進一步拆分成多個子部件。
[0032] 以上所述，僅為本實用新型較佳的【具體實施方式】，但本實用新型的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本【技術領域】的技術人員在本實用新型揭露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護範圍之內。因此，本實用新型的保護範圍應該以權利要求的保護範圍為準。
【權利要求】
1.一種驅動變速裝置，包括電機和變頻器，變頻器與電網連接，其特徵在於，該驅動變速裝置還包括切換電路和控制電路，所述電機包括啟動電路和工作電路，電機處於初始啟動狀態時所述啟動電路通過切換電路與電網連接，所述控制電路分別與所述電機和所述切換電路連接，所述控制電路用於在電機初始啟動之後採集電機的轉速和相位以及變頻器的相位，並在電機的轉速達到預定轉速且電機和變頻器的相位相同的情況下控制切換電路斷開啟動電路與電網之間的連接並且使得工作電路通過切換電路與變頻器連接。
2.根據權利要求1所述的驅動變速裝置，其特徵在於，所述控制電路包括第一採樣電路、第二採樣電路、比較器和處理器； 所述第一採樣電路與所述變頻器連接，採集所述變頻器的相位； 所述第二採樣電路與所述電機連接，採集所述電機的轉速和相位； 所述比較器分別與所述第一採樣電路、所述第二採樣電路以及所述處理器連接，所述比較器包括轉速比較電路和相位比較電路，分別用於比較電機的轉速和預定轉速、比較電機的相位和變頻器的相位，並發出比較結果信號； 所述處理器與切換電路連接，用於接收所述比較器發送的比較結果信號，根據比較結果信號控制所述切換電路進行電機的啟動電路與工作電路之間的切換。
3.根據權利要求1或2所述的驅動變速裝置，其特徵在於，所述啟動電路為三角型電路，所述工作電路為星型電路。
4.根據權利要求1或2所述的驅動變速裝置，其特徵在於，所述工作電路為小功率電路，其工作功率為2.5kff?7.5kW。
【文檔編號】H02P27/04GK204244132SQ201420657541
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年11月6日 優先權日:2014年11月6日
【發明者】馮棟 申請人:北京中科遠恆科技有限公司