[发明专利]基于超级电容储能的电机调速系统节能控制器及控制方法

摘要

基于超级电容储能的电机调速系统节能控制器及控制方法，它属于电机节能调速领域。它为解决现有的电机调速系统运行效率低，不能有效的实现能量的存储和再利用的问题。本发明的电机调速系统节能控制器由双向DC/DC功率变换器和超级电容储能模块构成，双向DC/DC功率变换器的高压端与交-直-交结构电机驱动器的直流母线相连接，低压端连接超级电容储能模块。双向DC/DC功率变换器采用多重结构，它包括IGBT桥式电路、滤波电感、电流检测电路、直流母线电压检测电路、超级电容电压检测电路、A/D转换器、DSP控制器、FPGA。本发明的电机调速系统节能控制器可用于抽油机、电梯和提升机等领域。

主权项

基于超级电容储能的电机调速系统节能控制器，其特征在于，它包括二极管整流桥（1）、第一直流滤波电容（2）、逆变器（3）、双向DC/DC功率变换器（5）和超级电容模块（6），双向DC/DC功率变换器（5）包括第二直流滤波电容（7）、n重IGBT桥式电路（8）和n个滤波电感（9），其中，n个滤波电感包括第一滤波电感L1、第二滤波电感L2…第n滤波电感Ln，n为正整数，直流母线电压检测电路（10）、超级电容电压检测电路（11）、电流检测电路（12）、A/D转换器（13）、DSP控制器（14）和FPGA（15），二极管整流桥（1）的三相交流输入端接三相电网，二极管整流桥（1）的输出端为直流母线，直流母线两端并联第一直流滤波电容（2）；逆变器（3）的直流端挂接在直流母线上，逆变器（3）交流端接电机（4）的三相绕组输入端；第二直流滤波电容（7）跨接在直流母线上，n重IGBT桥式电路（8）的桥臂上下端接直流母线，构成双向DC/DC变换器（5）的高压端，n重IGBT桥式电路（8）的每个桥臂中点分别连接n个滤波电感（9）的一端，n个滤波电感（9）的另一端连接到一起，构成双向DC/DC变换器（5）的低压端，低压端连接到超级电容模块（6）的两端；直流母线电压检测电路（10）的输入端挂接在两条直流母线上，直流母线电压检测电路（10）的检测信号输出端与A/D转换器（13）的检测信号输入端相连；超级电容电压检测电路（11）的输入端挂接在两条直流母线上，超级电容电压检测电路（11）的检测信号输出端与A/D转换器（13）的检测信号输入端相连；电流检测电路（12）的检测信号输出端与A/D转换器（13）的检测信号输入端相连；A/D转换器（13）的数字信号输出端与DSP控制器（14）的数字信号输入端相连，DSP控制器（14）的数据信号输入/输出端与FPGA（15）的数据信号输出/输入端相连；FPGA（15）的信号输出端与n重IGBT桥式电路（8）的信号输入端相连。