[发明专利]大功率永磁同步电机能量泄放装置及控制方法

说明书

本发明公开了一种大功率永磁同步电机能量泄放装置，由逆变模块、能量泄放模块、母线电压检测模块、三相线电压检测模块、控制器及大功率永磁同步电机相互连接组成，通过能量泄放模块在永磁同步电机停机时对剩余能量进行泄放。本发明实现对大功率永磁同步电机能量泄放及泄放过程控制，对原有电路的改造简单、成本低，实现对能量泄放过程的柔性，稳定母线电压，防止对运行系统造成损害。

技术领域

本发明属于永磁同步电机控制技术领域，具体涉及一种大功率永磁同步电机能量泄放装置及控制方法。

背景技术

对于功率大于2000W的大功率电机来说，当变频调速交流电机拖动负载执行机构运行于变频制动状态时，由于负载惯性的存在，交流电机的转子转速将大于其同步转速，此时电机相当于异步发电机，处于再生发电状态。电动机产生的制动能量经由变频器中的逆变器回馈到变频器的直流母线侧，而变频器的整流器通常采用不可控的整流二极管，由于二极管的特点是单向导通的，所以制动能量回馈到变频器母线后如果不采取措施，将无法转移和释放，随后会不断累积，变频器直流母线电压不断升高，最终导致变频器因直流母线电压过高而跳过压保护，危及交流电机变频调速系统的正常运行，严重时甚至直接损坏变频器。为了避免变频器过压故障，通常采用电力电子开关管和制动电阻配合使用，当电机制动时，根据直流网侧电压的变化来启动和关闭电力电子开关管，使负载侧产生的制动能量消耗在设置的制动电阻上，利用电阻发热的方法吸收并消耗制动能量，从而防止负载侧制动能量向直流母线侧回馈导致直流网侧电压的升高，利用这种恒压吸收的方式，将直流母线侧电压维持在某一设定值范围内，使交流电机变频调速系统能够安全稳定的运行。

采用上述吸收方法虽然能有效处理电机制动产生的能量，但是这种能耗方式却存在一个缺点，由于制动电阻发热容易引起了周围环境的温升，从而影响到变频器的安全运行，由此产生的额外散热环节的耗能也不容小觑。

综上所述，提出一种大功率永磁同步电机能量泄放装置及控制方法显得尤为重要。

发明内容

本发明公开了一种大功率永磁同步电机能量泄放装置，其特征在于，由逆变模块、能量泄放模块、母线电压检测模块、三相线电压检测模块、控制器及大功率永磁同步电机相互连接组成。本发明还公开一种大功率永磁同步电机能量泄放控制方法，通过两个由控制器控制的能量泄放模块在大功率永磁同步电机急停时工作，稳定母线电压，防止对运行系统造成损害。

为了达到上述目的，本发明大功率永磁同步电机能量泄放装置采用的技术方案是：

一种大功率永磁同步电机能量泄放装置，其特征在于，包括：逆变模块、第一能量泄放模块、第二能量泄放模块、母线电压检测模块、三相线电压检测模块、控制器；

所述逆变模块分别与控制器以及大功率永磁同步电机电路连接，所述逆变模块用于产生使大功率永磁同步电机运转的三相电压；

所述第一能量泄放模块分别与所述逆变模块以及控制器电路连接，所述第一能量泄放模块基于所述控制器的信号来释放大功率永磁同步电机制动时产生的能量；

所述第二能量泄放模块分别与所述控制器、三相线电压检测模块以及大功率永磁同步电机电路连接，所述第二能量泄放模块基于所述控制器的信号来释放大功率永磁同步电机制动时产生的所述第一能量泄放模块无法释放的能量；

所述母线电压检测模块与所述控制器电路连接，所述母线电压检测模块用于采集母线电压；

所述三相线电压检测模块与所述控制器电路连接，所述三相线电压检测模块用于采集大功率永磁同步电机接入处的三相线电压；

所述控制器用于控制大功率永磁同步电机运转及停止，并且产生控制所述第一能量泄放模块及所述第二能量泄放模块的控制信号。