压缩机系统、方法和三相自起动永磁同步电机的供电装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种三相自起动永磁同步电机的供电装置，其包括：换相变流器，换相变流器与第一单相交流电的输出端相连，换相变流器根据第一单相交流电获得第二单相交流电，其中，第二单相交流电的相位和第一单相交流电的相位正交，第二单相交流电的幅值和第一单相交流电的幅值之差小于预设值；变压器，变压器包括第一输入端和第二输入端，第一输入端与换相变流器相连，第二输入端与第一单相交流电的输出端相连，变压器根据第一单相交流电和第二单相交流电生成三相对称交流电以供给三相自起动永磁同步电机。该供电装置能够输出高质量的三相对称交流电，并且结构简单，成本低廉。本发明专利技术还公开了一种压缩机系统和一种压缩机系统的控制方法。

【技术实现步骤摘要】
压缩机系统、方法和三相自起动永磁同步电机的供电装置
本专利技术涉及压缩机
，特别涉及一种三相自起动永磁同步电机的供电装置以及一种具有该三相自起动永磁同步电机的供电装置的压缩机系统和压缩机系统的控制方法。
技术介绍
现有的采用单相交流电源供电的具有固定转速的空调及冰箱等制冷设备中使用的压缩机驱动电机大部分是单相异步电动机，由于单相异步电动机的定子所生成的旋转磁场为椭圆型磁场及存在鼠笼绕组电阻损耗的缘故而使得单相异步电动机的效率较低。相关技术中，使用具备异步起动能力的三相永磁同步电机替代单相异步电动机作为上述制冷设备中的动力驱动源时，由于三相永磁同步电机在正常运转时无转子绕组损耗，同时定子生成的旋转磁场为圆形磁场，因此三相自起动永磁同步电机的效率比单相异步电动机要髙，有利于实现上述制冷设备的高效化。但是，供给二相自起动永磁同步电机的电源需要是二相对称交流电，而对上述单相交流电源供电而言，需要将单相交流电转换为三相对称交流电。常用的可将单相交流电源转换为三相对称交流电源的供电装置有两种:一种是交流一直流一交流变流器调制装置；另一种是利用电容电抗移相原理来实现的移相装置。第一种装置具有动态性能好，电能质量髙的优点，但存在成本高的问题；第二种装置成本低廉、可靠性髙，但存在动态性能差，三相输出电压、电流随负载波动变化大的缺点。因此，现有的对三相永磁同步电机的供电装置需要进行改进。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在至少解决上述的技术缺陷。为此，本专利技术的第一个目的在于提出一种三相自起动永磁同步电机的供电装置，该供电装置能够输出高质量的三相对称交流电，并且结构简单，成本低廉。本专利技术的第二个目的在于提出一种压缩机系统。本专利技术的第三个目的在于提出一种压缩机系统的控制方法。为达到上述目的，本专利技术第一方面实施例提出的一种三相自起动永磁同步电机的供电装置，包括:换相变流器，所述换相变流器与第一单相交流电的输出端相连，所述换相变流器根据所述第一单相交流电获得第二单相交流电，其中，所述第二单相交流电的相位和所述第一单相交流电的相位正交，所述第二单相交流电的幅值和所述第一单相交流电的幅值之差小于预设值；变压器，所述变压器包括第一输入端和第二输入端，所述第一输入端与所述换相变流器相连，所述第二输入端与所述第一单相交流电的输出端相连，所述变压器根据所述第一单相交流电和所述第二单相交流电生成三相对称交流电以供给所述三相自起动永磁同步电机。根据本专利技术实施例的三相自起动永磁同步电机的供电装置，仅具有换相变流器和变压器就能输出高质量的三相对称交流电，因此，该供电装置结构简单，并且采用较少的开关器件，具有成本低廉、电能质量好的优点。根据本专利技术的一个实施例，所述变压器包括第一变压单元和第二变压单元，其中，所述第一变压单元包括:第一初级绕组，所述第一初级绕组通过所述第一输入端与所述换相变流器相连；第一次级绕组，所述第一次级绕组的一端与所述三相自起动永磁同步电机的第一接线端子相连；所述第二变压单元包括:第二初级绕组，所述第二初级绕组通过所述第二输入端与所述第一单相交流电的输出端相连；第二次级绕组和第三次级绕组，所述第二次级绕组的一端与所述三相自起动永磁同步电机的第二接线端子相连，所述第二次级绕组的另一端与所述第三次级绕组的一端相连，所述第三次级绕组的另一端与所述三相自起动永磁同步电机的第三接线端子相连，所述第二次级绕组的另一端与所述第三次级绕组的一端之间的节点与所述第一次级绕组的另一端相连。其中，所述第二次级绕组的匝数和所述第三次级绕组的匝数相等，且所述第一次级绕组的匝数为所述第二次级绕组的匝数或所述第三次级绕组的匝数的.^倍，所述第一初级绕组的匝数和所述第二初级绕组的匝数之比为0.8~0.92:1。根据本专利技术的一个实施例，所述换相变流器包括:整流桥，所述整流桥的输入端与所述第一单相交流电的输出端相连，用于将所述第一单相交流电转换为直流电；直流抑制及稳压单元，所述直流抑制及稳压单元与所述整流桥的输出端相连，用于抑制所述直流电的电流突变，并对所述直流电进行稳压解耦处理；逆变单元，所述逆变单元与所述直流抑制及稳压单元相连；检测控制单元，所述检测控制单元与所述第一单相交流电的输出端和所述逆变单元相连，用于对所述第一单相交流电进行采样以生成电压采样信号，并根据所述电压采样信号生成脉宽调制PWM信号以控制所述逆变单元输出所述第二单相交流电。`根据本专利技术的一个实施例，所述换相变流器还包括连接在所述逆变单元和所述第一输入端之间的滤波单元。本专利技术第二方面实施例提出的一种压缩机系统，包括:三相自起动永磁同步电机，所述三相自起动永磁同步电机包括转子和定子，所述定子包括三相绕组，所述转子包括--转子铁芯；鼠笼绕组，所述鼠笼绕组沿所述转子铁芯的周边配置…组2对极永磁体，所述M组2对极永磁体设置在所述鼠笼绕组的内侧，且沿所述转子铁芯的周边配置，所述M组2对极永磁体中的每组2对极永磁体包括彼此相对设置的N磁极永磁体和S磁极永磁体，并且在相邻的两个N磁极永磁体之间、相邻的两个S磁极永磁体之间以及相邻的N磁极永磁体和S磁极永磁体之间设置辅助隔磁槽，其中，M为大于等于I的整数；上述的三相自起动永磁同步电机的供电装置，所述供电装置为所述三相自起动永磁同步电机供电。根据本专利技术实施例的压缩机系统，三相自起动永磁同步电机的转子具有鼠笼绕组和M组2对极永磁体，并且，M组2对极永磁体设置在鼠笼绕组的内侧，且沿转子铁芯的周边配置，M组2对极永磁体中的每组2对极永磁体包括彼此相对设置的N磁极永磁体和S磁极永磁体,并且在相邻的两个N磁极永磁体之间、相邻的两个S磁极永磁体之间以及相邻的N磁极永磁体和S磁极永磁体之间设置辅助隔磁槽，其中鼠笼绕组使得三相自起动永磁同步电机异步起动后被牵入同步运转，辅助隔磁槽用于降低漏磁，从而获得均匀的磁力线，有利于减小转子的转矩脉动，提高了三相自起动永磁同步电机的效率，进而提高了压缩机系统的效率。同时，供电装置能够输出高质量的三相对称交流电以给三相自起动永磁同步电机供电，并且该供电装置结构简单，成本低廉。根据本专利技术的一个实施例，所述三相绕组采用分布绕线方式或者采用在定子齿上集中绕线的方式绕制在所述定子上。根据本专利技术的一个实施例，在所述供电装置为所述三相自起动永磁同步电机供电后，所述定子产生旋转磁场，所述鼠笼绕组通过切割所述旋转磁场以生成感应电动势，所述感应电动势在所述鼠笼绕组中产生感应电流，具有所述感应电流的所述鼠笼绕组在所述旋转磁场的作用下产生电磁力以使所述转子转动，并在所述M组2对极永磁体的磁场与所述旋转磁场达到同步转速时，所述三相自起动永磁同步电机进入同步运转状态。根据本专利技术的一个实施例，在所述三相自起动永磁同步电机的负荷变化时，根据所述鼠笼绕组产生的电磁力带动所述三相自起动永磁同步电机重新进入所述同步运转状态。本专利技术第三方面实施例还提出了一种压缩机系统的控制方法，其中，所述压缩机系统包括三相自起动永磁同步电机和供电装置，所述三相自起动永磁同步电机包括定子以及具有鼠笼绕组和M组2对极永磁体的转子，所述控制方法包括以下步骤:在所述供电装置为所述三相自起动永磁同步电机供电后，所述定子产生旋转磁场，所述鼠笼绕组通过切割所述旋转磁场以生成感应电动势；所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三相自起动永磁同步电机的供电装置，其特征在于，包括：换相变流器，所述换相变流器与第一单相交流电的输出端相连，所述换相变流器根据所述第一单相交流电获得第二单相交流电，其中，所述第二单相交流电的相位和所述第一单相交流电的相位正交，所述第二单相交流电的幅值和所述第一单相交流电的幅值之差小于预设值；变压器，所述变压器包括第一输入端和第二输入端，所述第一输入端与所述换相变流器相连，所述第二输入端与所述第一单相交流电的输出端相连，所述变压器根据所述第一单相交流电和所述第二单相交流电生成三相对称交流电以供给所述三相自起动永磁同步电机。

【技术特征摘要】
1.一种三相自起动永磁同步电机的供电装置，其特征在于，包括: 换相变流器，所述换相变流器与第一单相交流电的输出端相连，所述换相变流器根据所述第一单相交流电获得第二单相交流电，其中，所述第二单相交流电的相位和所述第一单相交流电的相位正交，所述第二单相交流电的幅值和所述第一单相交流电的幅值之差小于预设值； 变压器，所述变压器包括第一输入端和第二输入端，所述第一输入端与所述换相变流器相连，所述第二输入端与所述第一单相交流电的输出端相连，所述变压器根据所述第一单相交流电和所述第二单相交流电生成三相对称交流电以供给所述三相自起动永磁同步电机。2.如权利要求1所述的三相自起动永磁同步电机的供电装置，其特征在于，所述变压器包括第一变压单元和第二变压单元，其中， 所述第一变压单元包括: 第一初级绕组，所述第一初级绕组通过所述第一输入端与所述换相变流器相连； 第一次级绕组，所述第一次级绕组的一端与所述三相自起动永磁同步电机的第一接线端子相连； 所述第二变压单元包括: 第二初级绕组，所述第二初级绕组通过所述第二输入端与所述第一单相交流电的输出端相连； 第二次级绕组和第三次级绕组，所述第二次级绕组的一端与所述三相自起动永磁同步电机的第二接线端子相连，所述第二次级绕组的另一端与所述第三次级绕组的一端相连，所述第三次级绕组的另一端与所述三相自起动永磁同步电机的第三接线端子相连，所述第二次级绕组的另一端与所述第三次级绕组的一端之间的节点与所述第一次级绕组的另一端相连。3.如权利要求2所述的三相自起动永磁同步电机的供电装置，其特征在于，所述第二次级绕组的匝数和所述第三次级绕组的匝数相等，目.所述第一次级绕组的匝数为所述第二次级绕组的匝数或所述第三次级绕组的匝数的S倍，所述第一初级绕组的匝数和所述第二初级绕组的匝数之比为0.8~0.92:1。4.如权利要求1所述的三相自起动永磁同步电机的供电装置，其特征在于，所述换相变流器包括: 整流桥，所述整流桥的输入端与所述第一单相交流电的输出端相连，用于将所述第一单相交流电转换为直流电； 直流抑制及稳压单元，所述直流抑制及稳压单元与所述整流桥的输出端相连，用于抑制所述直流电的电流突变，并对所述直流电进行稳压解耦处理； 逆变单元，所述逆变单元与所述直流抑制及稳压单元相连； 检测控制单元，所述检测控制单元与所述第一单相交流电的输出端和所述逆变单元相连，用于对所述第一单相交流电进行采样以生成电压采样信号，并根据所述电压采样信号生成脉宽调制PWM信号以控制所述逆变单元输出所述第二单相交流电。5.如权利要求4所述的三相自起动永磁同步电...

【专利技术属性】
技术研发人员：王中泉，叶振峰，梁容，张尊睦，
申请(专利权)人：广东美芝制冷设备有限公司，
类型：发明
国别省市：