[发明专利]电机制动能量实时供给交流惰性负载的控制电路

说明书

技术领域

本发明属于工业控制领域，涉及一种电路，特别涉及一种将电机制动能量实时供给交流惰性负载的控制电路，适用于含有诸如电加热温控等交流惰性用电负载的机电装备中，可将电机制动能量实时供给交流惰性用电负载以实现节能控制的场合。

背景技术

在以电机为动力驱动的生产机械装备中，要使生产机械实现迅速降速或停车控制，则需将电机制动能量快速地从轴上转移走。目前在基于电力电子调速装置的电机驱动控制系统中，常用的制动能量处理技术有：一是能耗法，通过实时监测调速装置中的直流母线电压并与系统运行指令相结合，当判断出电机处于制动时，即在直流母线处自动并入大功率制动电阻，使制动能量都消耗在该制动电阻上；二是回馈法，在直流母线侧反并联一套电力电子有源逆变装置，当系统判断出电机处于制动时，即起动该逆变装置，将电机制动能量回馈到电网中，实现节能控制；三是超级电容存储法，利用超级电容组的充电电路，将电机制动能量存储到超级电容组中。现有技术的不足之处在于：一、能耗法是将电机制动能量全部消耗在制动电阻的发热上；二、回馈法虽能将大部分电机制动能量回馈到电网实现节能，但附加的有源逆变装置大、投资高，在中小容量的电机系统中，投入产出效益低；三、超级电容存储法因单只超级电容的额定电压低，且直流母线侧电压一般都较高，则通过串联、并联组合后的超级电容组装置大，成本高，且蓄能有限。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提出一种将电机制动能量实时供给交流惰性负载的控制电路。因在很多机电装备中，除了电机外，还有诸如电加热温控等动态反应较慢的交流惰性用电负载，该发明电路能在电机制动时，自动将电机制动能量直接转化给这类交流惰性用电负载供电，而在电机的电动运行时，自动关闭该转化电路，是一种高效节能、低成本的电机制动能量自动实时调度利用的控制电路。

本发明包括电机主控电路、制动能量DC/AC调度电路。

电机主控电路包括整流模块PR1、IGBT模块PM1、电机控制器CU1、交流惰性负载AL1、电机M1、编码器PG1、制动管VT、整流电感L1、整流电容C1、电压传感器VS1，整流模块PR1的A相输入端A端与电源A相端U端、接触器K1触点K1-1的常闭端3端连接，整流模块PR1的B相输入端B端与电源B相端V端连接，整流模块PR1的C相输入端C端与电源C相端W端连接，整流模块PR1的零线端N端与电源零线端N端、交流惰性负载AL1的零线端N端、DC/AC模块PW1的零线输出端N端连接，整流模块PR1的正输出端OUT+端与整流电感L1的一端连接，整流模块PR1的负输出端OUT-端与整流电容C1的负端、电压传感器VS1的负输入端IN- 端、制动管VT1的源极e端、IGBT模块PM1的负输入端IN-端连接，整流电容C1的正端与整流电感L1的另一端、电压传感器VS1的正输入端IN+端、IGBT模块PM1的正输入端IN+端、接触器K1线圈的一端、缓冲电感L2的一端、续流二极管D1的阴极连接，电压传感器VS1的输出端OUT端与电机控制器CU1的电压输入端AD1端连接，电机控制器CU1的制动控制端ZO1端与制动管VT1的栅极g端连接，电机控制器CU1的驱动控制口DO1口与IGBT1模块PM1的驱动输入口GC口连接，IGBT模块PM1的输出端OUT端与电机M1的定子端连接，电机M1与编码器PG1同轴安装，编码器PG1的输出信号端与电机控制器CU1的反馈端PI1端连接。

制动能量DC/AC调度电路包括DC/AC模块PW1、续流二极管D1、缓冲电感L2、缓冲电容C2、接触器K1，DC/AC模块PW1的正输入端IN+端与缓冲电感L2的另一端、缓冲电容C2的正端连接，DC/AC模块PW1的负输入端IN-端与缓冲电容C2的负端、续流二极管D1的阳极、接触器K1线圈的另一端、制动管VT1的漏极c端连接，DC/AC模块PW1的火线输出端AC1端与接触器K1触点K1-1的常开端2端连接，接触器K1触点K1-1的公共端1端与交流惰性负载AL1的火线端L端连接。

本发明的有益效果如下：

本发明针对很多机电装备中，除了电机外，还有诸如电加热温控等动态反应较慢的交流惰性用电负载，本发明能自动地将电机制动能量经DC/AC变换后直接转化给这类交流惰性用电负载供电，该方法的电机制动能量转换利用效率高、节能效果好、成本低、应用便捷、可靠性高。

附图说明

图1为本发明的电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。