[发明专利]多基频多功率切换式电机及驱动系统

权利要求书

1.一种多基频多功率切换式电机及驱动系统，其特征在于：

包括变频驱动系统、切换装置和电机，所述变频驱动系统用于驱动电机工作并进行变频调速，所述切换装置用于切换电机的工作模式。

2.根据权利要求1所述的多基频多功率切换式电机及驱动系统，其特征在于，所述切换装置为星角切换装置，所述电机为Y/Δ电机，所述变频驱动系统为变频器；所述星角切换装置包括角接开关和星接开关，所述Y/Δ电机上定子绕组的三个首端U1、V1、W1和三个尾端U2、V2、W2之间通过角接开关连接，所述Y/Δ电机上定子绕组的三个尾端U2、V2、W2与星接开关连接；所述变频器的电压输出端与Y/Δ电机的定子绕组的三个首端U1、V1、W1连接。

3.根据权利要求1所述的多基频多功率切换式电机及驱动系统，其特征在于，所述多基频多功率切换式电机及驱动系统还包括控制装置，所述控制装置用于控制切换装置和变频驱动系统动作。

4.根据权利要求3所述的多基频多功率切换式电机及驱动系统，其特征在于，所述控制装置为星角控制装置，所述星角控制装置包括变频器运行/停止按钮、工作模式选择按钮、继电器、第一接触器和第二接触器；继电器与工作模式选择按钮连接，变频器中的电源端子与继电器连接，变频器运行/停止按钮与变频器连接，角接开关连接于第一接触器和继电器之间，星接开关连接于第二接触器和继电器之间。

5.根据权利要求1所述的多基频多功率切换式电机及驱动系统，其特征在于，所述变频驱动系统为异步伺服驱动器或同步伺服驱动器，所述电机为异步电动机、异步伺服电机或同步伺服电机。

6.一种应用如权利要求2所述的多基频多功率切换式电机及驱动系统的电机控制方法，其特征在于，所述Y/Δ电机为三相异步电动机，所述电机控制方法包括以下步骤：

第一步，将Y/Δ电机在角接状态下的电机参数0输入到变频器中，将Y/Δ电机在星接状态的电机参数1输入到变频器中；所述电机参数0包括U0,P0,I0,f0,n0；所述电机参数1包括U1,P1,I1,f1,n1；

第二步，设定变频器为V/F控制方式，然后上电运行；

第三步，数控机床工作时，根据加工工件的具体要求，当需要刀具低速运行时，让角接开关断开，让星接开关闭合导通，使Y/Δ电机处于星接状态，此时变频器调用电机参数1进行工作，并在0～f1Hz频率范围内进行调速，使Y/Δ电机在0～n1r/min转速范围内运行；

第四步，数控机床工作时，根据加工工件的具体要求，当需要刀具高速运行时，让角接开关闭合导通，让星接开关断开，使Y/Δ电机处于角接状态，此时使变频器调用电机参数0进行工作，并在f1～f0Hz频率范围内进行调速，使Y/Δ电机在n1～n0r/min转速范围内运行。

7.根据权利要求6所述的多基频多功率切换式电机及驱动系统的电机控制方法，其特征在于，所述第三步中，变频器调用电机参数1进行工作，并在0～28Hz频率范围内进行调速，使Y/Δ电机在0～805r/min转速范围内运行；

所述第四步中，变频器调用电机参数0进行工作，并在28～50Hz频率范围内进行调速，使Y/Δ电机在805～1440r/min转速范围内运行。

8.根据权利要求7所述的多基频多功率切换式电机及驱动系统的电机控制方法，其特征在于：

所述Y/Δ电机的机座号是112，极数是4；定子铁心的外径是Φ175，36槽，定子铁芯长度为120mm；转子铁芯外径为Φ109.3，28槽，转子铁芯长度120mm；转子铁芯为铸铝鼠笼结构；定子绕组的绕组型式为单双层同心式；

所述电机控制方法的第三步中，当在变频器上调整频率3.4～7Hz范围，使Y/Δ电机在97～200r/min范围内运行时，实现大扭矩输出，扭矩恒定输出为26.5N·m；

所述电机控制方法的第三步中，当在变频器上调整频率1.2～3.3Hz范围，使Y/Δ电机在34～95r/min范围内运行时，实现大扭矩输出，扭矩恒定输出为26N·m；

所述电机控制方法的第四步中，当在变频器上调整频率40～50Hz范围，使Y/Δ电机在1152～1440r/min范围内运行时，实现大功率输出，功率输出为3.2kw～4kw。