基于双闭环调控五相感应电机的装置系统

：本发明涉及电动机调控，尤其涉及一种基于双闭环调控五相感应电机的装置系统。

背景技术

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背景技术：

1、五相电机是一种市面上常见的电机之一，具有转矩波动小，效率高，容错性能好等优点，在各领域中均能够得到广泛应用，因此受到人们的重视。而五相电机在传统三相电机基础上不仅增加了电机相数，其驱动系统也比传统三相电机驱动系统复杂，因此五相电机实际应用于电动汽车还有很多问题需要解决，这也是五相电机技术未来发展趋势。目前针对在五相电机的主要研究，容错控制占据很重要位置，其主要技术要求包括电磁转矩输出较大、转矩脉动较小等性能，而要提高实际应用中五相电机驱动系统可靠性，必须解决五相电机驱动系统在缺相时的容错策略，以保证电机驱动系统具备较强抗扰能力。

2、目前五相电机的驱动调控系统一般包括电源部分、pid模块、变频器等结构组成，这种开环驱动系统会造成起动电流过大，且不同绕组连接所对应相电压和相电流不等；一旦五相电机出现故障，能量损耗以及相电流过大，用户无法第一时间察觉，缺乏对于五相电机工作时的稳定调节，影响本发明提出一种五相电机基于双闭环调控系统及装置。

技术实现思路

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技术实现要素：

1、本发明的目的在于：为克服上述背景技术中的所提出的问题，提供一种五相电机基于双闭环调控系统及装置。

2、本发明为解决上述问题采取的技术方案是：一种五相电机基于双闭环调控系统及装置，由pid稳压稳流模块、电流传感器、电压传感器、信号采集电路、处理器、控制器、五相变频器、控制单元、主电路和预警显示装置组成；

3、所述pid稳压稳流模块由pid模块1、pid模块2和pid模块3组成；

4、所述pid模块1由跟随电路、一级放大电路、初级滤波电路、二级放大电路、二级滤波电路、pid电路及跟随电路组成，输入端与五相变频器输出五条支路连接，输出端与控制器连接；

5、所述五相变频器输入端连接380v电网和200v供电电源；

6、进一步得控制器的信号输入端与处理器连接，接收处理器传递过来绕组是否故障的判别信号，控制器的信号输出端与控制单元和pid模块2连接；

7、所述控制单元进行控制器输出指定的执行，输出端与主电路连接；

8、所述pid模块2由跟随电路、自动增益调整电路、带通滤波器、pid电路和跟随电路组成，进行控制器输出指令的精准传输，输出端与主电路连接；

9、所述主电路由单绕组切换开关组成，输出端与五相电机定子绕组的五条支路连接，所述绕组切换开关实现星接、角接、五角星形三种绕组回路的切换；

10、所述pid模块3由跟随电路、自动增益调整电路、全波检波电路、带通滤波电路、pid电路和跟随电路，信号输入端与五相电机定子绕组五条支路连接，输出端分别与电流传感器和电压传感器；

11、所述电流传感器和电压传感器安置于五相电机端部绕组，信号输出端与信号采集电路连接；

12、所述信号采集电路与处理器连接；进一步得，所述处理器由微型处理器stm32组成，所示微型处理器stm32上集成电信号传输、ad转换、信息分析处理芯片，信号输出端分别与控制器和预警显示装置连接；

13、所述预警显示装置所述预警显示装置包含显示屏和蜂鸣器。

14、本发明的有益效果如下：可以检测五相异步电机运行过程中的定子绕组中电信号，对五相异步电机是否故障进行判别和预警显示，同时，采用双闭环调控系统进行调节，使五相电机工作在最优情况下。

技术特征：

1.基于双闭环调控五相感应电机的装置系统，其特征在于，包括：pid稳压稳流模块、电流传感器、电压传感器、信号采集电路、处理器、控制器、五相变频器、控制单元、主电路和预警显示装置；所述电流传感器和电压传感器安置于五相电机端部绕组，两个传感器输出端连接信号采集电路，所述信号检测电路与处理器连接，所述处理器分别与五相变频器、控制器及显示装置连接，所述五相变频器输入端连接380v电网和200v供电电源，输出端连接pid模块1，所述pid模块1连接控制器输出端，所述控制器输出端分别连接pid模块2和控制单元，所述pid模块2和控制单元输出端均与主电路连接，所述主电路与五相异步电机定子绕组连接，所述五相异步电机绕组输出端与pid模块3连接。

2.根据权利要求1所述的一种五相电机基于双闭环调控系统及装置，其特征在于，所述双闭环调控系统及装置中设计有处理器，实时接受和分析五相电机定子绕组中电信号，处理器与预警显示装置连接。

3.根据权利要求1所述的基于双闭环调控五相感应电机的装置系统，其特征在于，pid模块1由跟随电路、一级放大、初级滤波、二级放大、二级滤波、pid电路及跟随电路组成，进行变频器输出电信号的降噪过程。

4.根据权利要求1所述的基于双闭环调控五相感应电机的装置系统，其特征在于，pid模块2由跟随电路、自动增益调整电路、带通滤波、pid电路及跟随电路组成，实现控制器与主电路间的电信号实时精准传递。

5.根据权利要求1所述的基于双闭环调控五相感应电机的装置系统，其特征在于，pid模块3由跟随电路、自动增益调整电路、全波检波电路、带通滤波、pid电路及跟随电路组成，对定子绕组与电流、电压传感器间电信号进行滤波和检波，实时绕组中电信号波形变化的实时传递。

6.根据权利要求2所述的基于双闭环调控五相感应电机的装置系统，其特征在于，所述处理器的信号输出端，一条支路是通过控制器的输出指定，主电路中的绕组切换开关关断实现绕组切换，另外一条支路是通过改变五相变频器的输出电信号，实现双闭环调控。

技术总结
本发明提供一种基于双闭环调控五相感应电机的装置系统涉及五相电机容错调控技术领域。本发明包括双闭环调控系统及装置，由PID稳压稳流模块、电流传感器、电压传感器、信号采集电路、处理器、控制器、五相变频器、控制单元、主电路和预警显示装置组成，所述电流传感器和电压传感器安置于五相电机端部绕组，两个传感器输出端连接信号采集电路，所述信号采集电路与处理器连接，所述处理器分别与五相变频器、控制器及预警显示装置连接，所述五相变频器输入端连接380V电网和200V供电电源，输出端连接PID模块1，所述PID模块1连接控制器输入端，所述控制器输出端分别连接PID模块2和控制单元，所述PID模块2和控制单元输出端均与主电路连接，所述主电路与五相异步电机定子绕组连接，所述五相异步电机绕组输出端与PID模块3连接；本发明可实现星接、角接、五角星形三种绕组回路切换，异常故障下智能调控，以确保五相电机平稳运行。

技术研发人员：艾萌萌,宋兴宇
受保护的技术使用者：哈尔滨理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27