[发明专利]启动变频独立速度马达及进行速度控制的负斜率电压频率

说明书

本公开涉及启动变频独立速度马达及进行速度控制的负斜率电压频率。具体地，一种方法可以包括以下步骤：将激励信号从电动机的定子传输到电动机的转子，其中，所述激励信号是在一组转子绕组处接收的，并且其中，所述激励信号在所述转子处生成旋转磁通，该旋转磁通在一组定子绕组处生成第一交流(AC)电压。所述方法还可以包括以下步骤：控制所述激励信号以使所述第一AC电压与AC母线处的第二AC电压相等并同步。在同步之后，所述方法还可以包括以下步骤：将所述一组定子绕组电连接至所述AC母线。所述方法可以包括以下步骤：减小所述激励信号的幅度以使电流能够从所述AC母线流向所述一组定子绕组，从而生成导致所述转子旋转的转矩。

技术领域

本公开总体上涉及启动变频独立速度(VFIS:variable frequency independentspeed)电动机的领域，具体地，涉及用于启动VFIS和用于速度控制的负斜率电压-频率(negative-slope voltage-frequency)的系统和方法。

背景技术

VFIS电动机是一种如下电动机，其可以按与用于为电动机供电的交流(AC)电力信号的幅度、频率以及相位无关的旋转频率运行。而且，典型的AC电动机可以使用执行驱动AC电力信号的全功率级功率转换的整流器和逆变器，来实现与所述驱动AC电力信号的幅度、频率以及相位无关的旋转频率。另一方面，VFIS电动机可以在不执行这种全功率比功率转换的情况下进行操作。

通过将VFIS电动机直接连接至AC母线，来启动VFIS电动机可能会损坏VFIS电动机的定子绕组。例如，因为不动的VFIS电动机不会在定子绕组内产生明显的电阻抗，所以突然的电涌可能会造成绕组内的短路，从而导致大量的热量，并且可能发生击穿。向VFIS电动机施加突然的启动电流可能会导致其电气组件过早磨损。

另外，典型的速度控制技术(例如变频驱动技术和磁场定向控制技术)可能不适用于VFIS电动机，这是因为VFIS电动机可能在定子和转子上都有有源绕组。因此，在工业中需要新的启动技术和用于速度控制的新技术以适应VFIS电动机。可能存在其它缺点。

发明内容

本文公开了一种用于启动VFIS电动机和用于速度控制的系统和方法。该系统和方法可以在同步阶段和速度调节阶段操作。在同步阶段期间，可以将激励信号传递至电动机的转子并施加至一组转子绕组。激励信号可以在转子处生成旋转磁通，该旋转磁通在一组定子绕组处生成第一交流(AC)电压。可以使第一AC电压与AC母线上的第二AC电压相等并同步，此后可以将AC母线联接至所述一组定子绕组。因为第一交流电压和第二交流电压相等，所以没有电流可以流过所述一组定子绕组，从而不会导致转子的旋转。

在速度调节阶段期间，可以逐渐减小所述激励信号的幅度，从而导致在所述一组定子绕组内逐渐增大的电流。可以根据负斜率电压-频率关系来减小激励信号的幅度。随着所述电压的降低，定子绕组内的电流可以增加，从而生成第二旋转磁通，该第二旋转磁通可以与第一旋转磁通相互作用，以开始转子的旋转。

在示例中，提供了一种系统，所述系统包括电动机，所述电动机具有定子、转子、一组定子绕组以及一组转子绕组。该系统还包括：高频变压器，所述高频变压器被配置成将激励信号从所述定子传输至所述转子，其中，所述激励信号是在所述一组转子绕组处接收的，并且其中，所述激励信号在所述转子处生成旋转磁通，所述旋转磁通在所述一组定子绕组处生成第一交流(AC)电压。所述系统还包括开关，所述开关电连接在所述一组定子绕组与AC母线之间。所述系统包括：控制器电路，所述控制器电路被配置成控制所述激励信号，以使所述一组定子绕组处的所述第一AC电压的第一幅度与所述AC母线处的第二AC电压的第二幅度相等，并且使所述第一AC电压与所述第二AC电压同步，所述控制器电路还被配置成，在使所述第一AC电压与所述第二AC电压同步之后闭合所述开关，并且减小所述激励信号的幅度，以使电流能够从所述AC母线流向所述一组定子绕组，从而生成导致所述转子旋转的转矩。