專利名稱：交流異步電機輸出轉(zhuǎn)矩的控制方法及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及交流異步電機轉(zhuǎn)矩的控制方法及應(yīng)用，包括用這些方法控制張力、轉(zhuǎn)速、效率等工況的方法和在具體設(shè)備的應(yīng)用。本文所述的電機為交流異步電機，包括電動機和發(fā)電機。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，電機用轉(zhuǎn)矩控制方式運行的主要是力矩電機，其原理是通過調(diào)節(jié)電機的電壓，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩。雖然在調(diào)節(jié)中轉(zhuǎn)差有可能變化，但轉(zhuǎn)差的變化是被動的，不是主動調(diào)節(jié)電壓和轉(zhuǎn)差，力矩電機在控制轉(zhuǎn)矩時，其轉(zhuǎn)矩和效率等性能都不太好，而其他電機都以調(diào)速方式控制且過程中并無單獨控制輸出轉(zhuǎn)矩，其他用于轉(zhuǎn)矩控制的設(shè)備如磁粉離合器，磁粉剎車等，都有各種缺點不能滿足各種不同場合的要求。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種控制更為合理，并且在協(xié)調(diào)其他動力方面產(chǎn)生很好效果的交流異步電機輸出轉(zhuǎn)矩的控制方法及其應(yīng)用。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種交流異步電機輸出轉(zhuǎn)矩的控制方法，其特征在于通過協(xié)調(diào)控制電機轉(zhuǎn)差和電機的電源電壓，控制電機的輸出轉(zhuǎn)矩，其中，所述電機轉(zhuǎn)差的控制是根據(jù)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，及電機極對數(shù)，調(diào)節(jié)電機電源頻率，控制電機同步轉(zhuǎn)速實現(xiàn)的。
應(yīng)用上述轉(zhuǎn)矩控制方法，用交流異步電機實現(xiàn)張力控制的方法，其特征在于先用所需的張力數(shù)值乘以作用力半徑作為轉(zhuǎn)矩設(shè)定值，通過控制電機的輸出轉(zhuǎn)矩達到該轉(zhuǎn)矩設(shè)定值，從而使張力得到控制。
應(yīng)用上述轉(zhuǎn)矩控制方法，交流異步電機實現(xiàn)張力控制的方法，其特征在于測量張力值，將測得的張力值與所需的張力設(shè)定值比較，若測量值大于或趨向大于設(shè)定值，則用上述交流異步電機輸出轉(zhuǎn)矩的控制方法來減少電機的輸出轉(zhuǎn)矩；若測量值小于或趨向小于設(shè)定值，則用上述交流異步電機輸出轉(zhuǎn)矩的控制方法來增加電機的輸出轉(zhuǎn)矩，張力得以控制。
應(yīng)用上述轉(zhuǎn)矩控制方法，一種交流異步電機的控制方法，其特征在于在上述交流異步電機輸出轉(zhuǎn)矩的控制中，對電機的相關(guān)參數(shù)分別設(shè)定上下限，且為各種限制設(shè)定優(yōu)先權(quán)。
應(yīng)用上述轉(zhuǎn)矩控制方法，使交流異步電機處于驅(qū)動狀態(tài)下控制轉(zhuǎn)矩的方法，其特征在于根據(jù)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)電源頻率，令電機同步轉(zhuǎn)速大于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，即轉(zhuǎn)差大于零，使電機處于驅(qū)動狀態(tài)。
應(yīng)用上述轉(zhuǎn)矩控制方法，使交流異步電機處于制動狀態(tài)控制轉(zhuǎn)矩的方法，其特征在于根據(jù)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)電源頻率，令電機同步轉(zhuǎn)速小于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，即轉(zhuǎn)差小于零，或令同步轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速方向相反，使電機處于制動狀態(tài)。
應(yīng)用上述轉(zhuǎn)矩控制方法，使電機具有高效率的控制方法，其特征在于在通過電壓和轉(zhuǎn)差調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩時，令電壓和轉(zhuǎn)差的組合與最高效率的電壓轉(zhuǎn)差組合重合或盡量接近。
應(yīng)用上述轉(zhuǎn)矩控制方法，使電機具有最高效率的控制方法，其特征在于對于特定電機，預(yù)先設(shè)定一條使電機效率最高的轉(zhuǎn)差/轉(zhuǎn)速曲線，通過調(diào)節(jié)電壓或電壓/轉(zhuǎn)速曲線，控制轉(zhuǎn)矩，使電機效率最高。
應(yīng)用上述轉(zhuǎn)矩控制方法，使電機具有最高效率的控制方法，其特征在于對于特定電機，預(yù)先設(shè)定一條轉(zhuǎn)差率相同的轉(zhuǎn)差/轉(zhuǎn)速曲線，即預(yù)先設(shè)定一個轉(zhuǎn)差率，令電機遵循該曲線運行，使電機的效率最高，通過調(diào)節(jié)電壓，得到所需轉(zhuǎn)矩。
應(yīng)用上述轉(zhuǎn)矩控制方法，使電機在制動時具有最高發(fā)電效率的控制方法，其特征在于對于特定電機，在通過電壓和轉(zhuǎn)差調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩時，令電壓和轉(zhuǎn)差的組合與最高發(fā)電效率的電壓轉(zhuǎn)差組合重合或盡量接近。
應(yīng)用上述轉(zhuǎn)矩控制方法，使電機具有最高發(fā)電效率的控制方法，對于特定電機，預(yù)先設(shè)定一條使電機發(fā)電效率最高的轉(zhuǎn)差/轉(zhuǎn)速曲線，通過調(diào)節(jié)電壓或電壓/轉(zhuǎn)速曲線，控制轉(zhuǎn)矩，使電機發(fā)電效率最高。
應(yīng)用上述轉(zhuǎn)矩控制方法，使電機具有最高發(fā)電效率的控制方法，對于特定電機，預(yù)先設(shè)定一條轉(zhuǎn)差率相同的轉(zhuǎn)差/轉(zhuǎn)速曲線，即預(yù)先設(shè)定一個轉(zhuǎn)差率，使電機的發(fā)電效率最高，通過調(diào)節(jié)電壓，得到所需轉(zhuǎn)矩。
應(yīng)用上述轉(zhuǎn)矩控制方法，一種交流異步電機在大慣量負載下啟動和制動的控制方法，令電機處于轉(zhuǎn)矩控制方式，其轉(zhuǎn)矩的控制方法為用轉(zhuǎn)差與電壓協(xié)同控制，電壓與轉(zhuǎn)差的控制遵循預(yù)先設(shè)定的電壓/轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)差/轉(zhuǎn)速曲線，其轉(zhuǎn)差控制是通過根據(jù)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)電機電源頻率控制轉(zhuǎn)差實現(xiàn)的。
應(yīng)用上述轉(zhuǎn)矩控制方法，在大慣量負載下啟動和制動的控制方法，在制動工況下，當(dāng)電機轉(zhuǎn)速小于設(shè)定的轉(zhuǎn)差時，令同步轉(zhuǎn)速反向，同步轉(zhuǎn)速加轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速大小等于設(shè)定轉(zhuǎn)差。
應(yīng)用上述轉(zhuǎn)矩控制方法，一種交流異步電機在脫水機中的應(yīng)用方法，令電機處于轉(zhuǎn)矩控制方式，其轉(zhuǎn)矩的控制方法為用轉(zhuǎn)差與電壓協(xié)同控制，電壓與轉(zhuǎn)差的控制遵循預(yù)先設(shè)定的電壓/轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)差/轉(zhuǎn)速曲線，其轉(zhuǎn)差控制是通過根據(jù)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)電機電源頻率控制轉(zhuǎn)差實現(xiàn)的，在啟動和勻速運行時，采用轉(zhuǎn)矩控制加上限轉(zhuǎn)速或上限頻率的方式運行，制動時，當(dāng)電機轉(zhuǎn)速小于設(shè)定的轉(zhuǎn)差時，令同步轉(zhuǎn)速反向，同步轉(zhuǎn)速加轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速大小等于設(shè)定轉(zhuǎn)差。
應(yīng)用上述轉(zhuǎn)矩控制方法，收卷與放卷的控制方法，收放卷的動力由交流異步電機提供，電動機處于轉(zhuǎn)矩控制方式，其轉(zhuǎn)矩控制是通過電壓和轉(zhuǎn)差協(xié)同控制的，而轉(zhuǎn)差是根據(jù)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)電源頻率控制轉(zhuǎn)差實現(xiàn)的。
應(yīng)用上述轉(zhuǎn)矩控制方法，所述收卷與放卷的控制方法，無論電機的轉(zhuǎn)速方向如何變化，其轉(zhuǎn)矩方向是不變的，也就是說，無論是收卷還是放卷，其轉(zhuǎn)矩形成的張力的方向是不變的。
應(yīng)用上述轉(zhuǎn)矩控制方法，收卷與放卷的控制方法，根據(jù)收卷放卷的物料的半徑設(shè)定轉(zhuǎn)矩/半徑曲線，令電機遵循該曲線運行，使物料產(chǎn)生需要的張力。
應(yīng)用上述轉(zhuǎn)矩控制方法，一種用多個電機驅(qū)動或制動同一負載的方法，多個電機轉(zhuǎn)矩作用于同一負載，各電機以控制輸出轉(zhuǎn)矩的方式運行，或其中有一個以轉(zhuǎn)速控制方式運行，其余的均以轉(zhuǎn)矩控制方式運行，共同驅(qū)動或制動負載產(chǎn)生合轉(zhuǎn)矩。
應(yīng)用上述轉(zhuǎn)矩控制方法，用多個電機驅(qū)動或制動同一負載的方法在收放卷設(shè)備上的應(yīng)用，用多個電機經(jīng)不同變速比的變速箱或不同額定轉(zhuǎn)速的電機共同作用于同一動力軸上各電機處于轉(zhuǎn)矩控制方法運行，由控制設(shè)備控制動力軸的總轉(zhuǎn)矩及分配各電機在不同工況下輸出轉(zhuǎn)矩，從而達到控制張力的目的。
本發(fā)明的有益效果是本專利方法在控制電機輸出轉(zhuǎn)矩過程中，控制更為合理，并且，由于控制了輸出轉(zhuǎn)矩，因此在協(xié)調(diào)其他動力方面產(chǎn)生了很好的效果。同時，由于本專利方法在不同負載的工況下都可控制轉(zhuǎn)差，因此可以控制電機在不同負載時的效率。綜上所述，由于本方法在控制轉(zhuǎn)矩過程中的有益效果，那么應(yīng)用這種轉(zhuǎn)矩控制方法控制轉(zhuǎn)速、張力等，也具有以上的有益效果。
其轉(zhuǎn)矩控制依賴于轉(zhuǎn)差控制，這里的轉(zhuǎn)差是根據(jù)電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)同步轉(zhuǎn)速實現(xiàn)的，也就是通過調(diào)節(jié)電源頻率調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)差。本發(fā)明的實現(xiàn)過程是通過測量電機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)電源頻率調(diào)節(jié)同步轉(zhuǎn)速進而調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)差，同時調(diào)節(jié)電壓，實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩的調(diào)節(jié)。在電動控制方面，通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩，可以調(diào)節(jié)張力速度等；在發(fā)電方面可以調(diào)節(jié)勵磁。無論是電動狀態(tài)還是發(fā)電狀態(tài)，因為轉(zhuǎn)矩始終受控，所以在電動上可以與負載很好的協(xié)調(diào)，在發(fā)電上可以與動力很好的協(xié)調(diào)。同時由于在控制過程中電機的轉(zhuǎn)差也是受控的，因此無論是電動狀態(tài)還是發(fā)電狀態(tài)，都可以通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)差控制電機效率，使電動機電能轉(zhuǎn)變成機械能的效率更高，使發(fā)電機機械能轉(zhuǎn)變成電能的效率更高。
具體實施例方式
本發(fā)明的一種交流異步電機輸出轉(zhuǎn)矩的控制方法，對于特定交流異步電機，因為確定電機每一不同轉(zhuǎn)速點的電壓和轉(zhuǎn)差，就可以確定電機每一速度點的轉(zhuǎn)矩，因此本發(fā)明通過調(diào)節(jié)電壓與轉(zhuǎn)差，控制電機轉(zhuǎn)矩，其中轉(zhuǎn)差的控制是根據(jù)電機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速及電機極對數(shù)，調(diào)節(jié)電源頻率，調(diào)節(jié)電機同步轉(zhuǎn)速實現(xiàn)的。
(一)轉(zhuǎn)矩控制具體方法如下1.設(shè)定轉(zhuǎn)差/轉(zhuǎn)速、電壓/轉(zhuǎn)速曲線，控制轉(zhuǎn)矩對于指定電機不同轉(zhuǎn)速的每一點如果它的電壓和轉(zhuǎn)差都是分別確定的，那么，此時電機每點的轉(zhuǎn)矩是確定的，如果電機的電壓/轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)差/轉(zhuǎn)速曲線是確定的，那么電機的每一轉(zhuǎn)速點的轉(zhuǎn)矩都是確定的，即電機的轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)速曲線也是確定的。反之，如果要設(shè)定電機的轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)速曲線，只需先設(shè)定與之對應(yīng)的電壓/轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)差/轉(zhuǎn)速曲線。一條轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)速曲線可由無數(shù)轉(zhuǎn)差/轉(zhuǎn)速曲線與電壓/轉(zhuǎn)速曲線的組合產(chǎn)生。
將確定了電壓與轉(zhuǎn)速曲線及轉(zhuǎn)差與轉(zhuǎn)速曲線的交流電源供給交流異步電機，在電壓和轉(zhuǎn)差的共同作用下，電機產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，當(dāng)電機產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩大于阻力力矩時，電機開始旋轉(zhuǎn)。隨著轉(zhuǎn)速增加，電源頻率將按照轉(zhuǎn)差/轉(zhuǎn)速曲線增加。
綜上所述，方法1所控制的轉(zhuǎn)矩對于每一轉(zhuǎn)速都是預(yù)先設(shè)定的。如果轉(zhuǎn)矩需要隨時改變，就必須隨時改變電壓和轉(zhuǎn)差的組合，因此產(chǎn)生了以下2、3、4三種方法。
2.預(yù)先設(shè)定轉(zhuǎn)差/轉(zhuǎn)速曲線，電機轉(zhuǎn)差和電機電源電壓的控制遵循該預(yù)先設(shè)定的轉(zhuǎn)差/轉(zhuǎn)速曲線，并通過調(diào)節(jié)電壓或者電壓/轉(zhuǎn)速曲線，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩。
3.預(yù)先設(shè)定電壓/轉(zhuǎn)速曲線，電機轉(zhuǎn)差和電機電源電壓的控制遵循該預(yù)先設(shè)定的電壓/轉(zhuǎn)速曲線，并調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)差或轉(zhuǎn)差/轉(zhuǎn)速曲線，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩。
4.在調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)矩時，同時調(diào)節(jié)電壓/轉(zhuǎn)速曲線和轉(zhuǎn)差/轉(zhuǎn)速曲線，達到調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)速曲線的目的。
對于特定電機，如果確定了電機的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)差，就確定了電機的同步轉(zhuǎn)速和電源的頻率，確定了電機的電壓/轉(zhuǎn)速曲線、轉(zhuǎn)差/轉(zhuǎn)速曲線、即電壓/頻率曲線、轉(zhuǎn)差/頻率曲線、轉(zhuǎn)差/同步轉(zhuǎn)速曲線(即轉(zhuǎn)差率曲線)都是確定的。因此可用控制電壓/頻率曲線代替控制電壓/轉(zhuǎn)速曲線，用控制轉(zhuǎn)差/頻率曲線代替控制轉(zhuǎn)差/轉(zhuǎn)速曲線。
(二)典型轉(zhuǎn)矩曲線1.恒轉(zhuǎn)矩曲線對于特定電機，在一定區(qū)域內(nèi)，不同轉(zhuǎn)速工作點，通過調(diào)節(jié)電壓和轉(zhuǎn)差可以得到所需要的轉(zhuǎn)矩。設(shè)定一組電壓/轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)差/轉(zhuǎn)速曲線，令這組曲線所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)速曲線為一條轉(zhuǎn)矩值恒定的曲線，這組電壓/轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)差/轉(zhuǎn)速曲線即恒轉(zhuǎn)矩曲線組合。
在開環(huán)控制下，通過一組可產(chǎn)生恒轉(zhuǎn)矩的電壓/轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)差/轉(zhuǎn)速曲線，實現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩控制。
在閉環(huán)控制下，通過測定轉(zhuǎn)矩實現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩控制—在每一轉(zhuǎn)速工作點，當(dāng)轉(zhuǎn)矩小于設(shè)定轉(zhuǎn)矩時，增加轉(zhuǎn)矩；當(dāng)轉(zhuǎn)矩大于設(shè)定轉(zhuǎn)矩時，減小轉(zhuǎn)矩。
2.最大轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)差/轉(zhuǎn)速曲線對于特定電機的每一個轉(zhuǎn)速，都有一個轉(zhuǎn)差使電機轉(zhuǎn)矩最大，根據(jù)這些轉(zhuǎn)差繪制的轉(zhuǎn)差/轉(zhuǎn)速曲線就是最大轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)差/轉(zhuǎn)速曲線。
3.在特定條件下產(chǎn)生最大轉(zhuǎn)矩的方法電機及其相關(guān)設(shè)備如電源設(shè)備等都會受到其自身相關(guān)參數(shù)的制約，如電流電壓值等，因此，電機在運行時也會受到這些條件的制約。如何在這些制約下令電機盡可能輸出所需的轉(zhuǎn)矩呢？本方案是先根據(jù)以上條件設(shè)定一組電壓/轉(zhuǎn)速曲線和轉(zhuǎn)差/轉(zhuǎn)速曲線，這組曲線在以上條件下令電機輸出最大的轉(zhuǎn)矩。在需要輸出最大轉(zhuǎn)矩時，令電壓和轉(zhuǎn)差的控制遵循這組曲線，在其他情況下，令電壓和轉(zhuǎn)差的值不能超過這組曲線。
4.轉(zhuǎn)矩/狀態(tài)參數(shù)曲線根據(jù)電機負載在不同位置每一點的要求，分別設(shè)定能滿足其要求的轉(zhuǎn)矩恒定的轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)速曲線，根據(jù)恒轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)速曲線與位移對應(yīng)關(guān)系繪制的曲線即為本文的轉(zhuǎn)矩/位移曲線。由此推廣，可以根據(jù)電機負載在不同時間、長度、高度等狀態(tài)參數(shù)，設(shè)定滿足其要求的轉(zhuǎn)矩，根據(jù)這些轉(zhuǎn)矩，繪制出轉(zhuǎn)矩/時間、轉(zhuǎn)矩/長度、轉(zhuǎn)矩/高度等轉(zhuǎn)矩/狀態(tài)參數(shù)曲線。
三.通過轉(zhuǎn)矩控制，控制電機運行過程的方法(一).原理概述1.轉(zhuǎn)速控制原理轉(zhuǎn)速控制就是控制電機轉(zhuǎn)矩和外力轉(zhuǎn)矩的矢量和，分為加減速控制、勻速控制。
(1).加減速控制當(dāng)電機轉(zhuǎn)矩和外力轉(zhuǎn)矩矢量和大于零時電機加速運行；矢量和小于零時減速運行，加速度大小由矢量和絕對值大小決定。
(2).勻速控制根據(jù)電機負載的阻力轉(zhuǎn)矩，設(shè)定電機的轉(zhuǎn)矩，使其與阻力轉(zhuǎn)矩大小相等，方向相反，令電機負載所受的力的矢量和為零，使交流異步電機勻速運行。若在足夠短的時間內(nèi)，加、減速度造成的速度變化的和為零，亦認為電機處于勻速運行狀態(tài)。
一種按設(shè)定速度運行的控制方法當(dāng)轉(zhuǎn)速高于或趨向高于設(shè)定轉(zhuǎn)速時，減少驅(qū)動轉(zhuǎn)矩；當(dāng)轉(zhuǎn)速低于或趨向低于設(shè)定轉(zhuǎn)速時，增加驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，使電機按設(shè)定速度運行(注可采用PID控制)。
轉(zhuǎn)矩除以作用力半徑就是張力。在開環(huán)控制時，可以先用所需的張力數(shù)值乘以作用力半徑作為轉(zhuǎn)矩設(shè)定值，通過控制電機的輸出轉(zhuǎn)矩達到該轉(zhuǎn)矩設(shè)定值，從而使張力得到控制。在閉環(huán)控制時，測量張力值，將測得的張力值與所需的張力設(shè)定值比較，若測量值大于或趨向大于設(shè)定值，則用上述交流異步電機輸出轉(zhuǎn)矩的控制方法來減少電機的輸出轉(zhuǎn)矩；若測量值小于或趨向小于設(shè)定值，則用上述交流異步電機輸出轉(zhuǎn)矩的控制方法來增加電機的輸出轉(zhuǎn)矩，張力得以控制。
3.加設(shè)上下限方法本發(fā)明中頻率、轉(zhuǎn)差、電壓、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速均在控制中，因此，可以通過設(shè)定某一個參數(shù)的上下限或幾個參數(shù)的上下限，并設(shè)定參數(shù)上下限實現(xiàn)的優(yōu)先權(quán)，以適應(yīng)不同工況要求。例如(1).在轉(zhuǎn)矩或張力控制狀態(tài)下加設(shè)轉(zhuǎn)速上下限當(dāng)上限轉(zhuǎn)速所需要的轉(zhuǎn)矩小于設(shè)定轉(zhuǎn)矩或張力需要的轉(zhuǎn)矩時，按轉(zhuǎn)速所需轉(zhuǎn)矩執(zhí)行。
當(dāng)下限轉(zhuǎn)速所需要的轉(zhuǎn)矩大于設(shè)定轉(zhuǎn)矩或張力需要的轉(zhuǎn)矩時，按轉(zhuǎn)速所需轉(zhuǎn)矩執(zhí)行。
(2).在轉(zhuǎn)矩或張力控制狀態(tài)下加設(shè)頻率上下限控制當(dāng)上限頻率小于轉(zhuǎn)矩或張力設(shè)定需要的頻率時，按上限頻率執(zhí)行。
當(dāng)下限頻率大于轉(zhuǎn)矩或張力設(shè)定需要的頻率時，按下限頻率執(zhí)行。
(二).在不同狀態(tài)下電機運行過程的控制方法1.驅(qū)動狀態(tài)下電機運行過程的控制方法使電機處于驅(qū)動狀態(tài)的方法令同步轉(zhuǎn)速大于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。當(dāng)電機的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩和外力轉(zhuǎn)矩矢量和大于零，電機加速運行；當(dāng)電機的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩大小與外力轉(zhuǎn)矩大小相同，方向相反，此時，外力轉(zhuǎn)矩方向一定和轉(zhuǎn)速方向相反，電機勻速運行；當(dāng)電機驅(qū)動轉(zhuǎn)矩的大小小于外力轉(zhuǎn)矩且方向相反，此時外力轉(zhuǎn)矩方向一定和轉(zhuǎn)速方向相反，電機減速運行。
2.空轉(zhuǎn)狀態(tài)下電機運行過程的控制方法令電機的轉(zhuǎn)差或電壓等于零，電機處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)。
3.制動狀態(tài)下電機運行過程控制方法使電機處于制動狀態(tài)的方法令電機的同步轉(zhuǎn)速小于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，或令電機同步轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的方向相反。無論哪種方式，當(dāng)電機和外力轉(zhuǎn)矩的矢量和大于零時，電機加速運行，矢量和等于零時，電機勻速運行，矢量和小于零時，電機減速運行。
說明無論電機在何種運動狀態(tài)下制動，電機都處于發(fā)電狀態(tài)。
四.效率控制1、驅(qū)動效率控制在驅(qū)動時，對于特定電機的每一個轉(zhuǎn)速，可用不同電壓與轉(zhuǎn)差的組合產(chǎn)生相同的轉(zhuǎn)矩，其中一個組合使電機電能轉(zhuǎn)化為動能的效率最高，并且其余組合數(shù)值越接近，此組合就使電機的效率越高。
特定電機同一轉(zhuǎn)速在一定轉(zhuǎn)矩區(qū)域內(nèi)，對于不同的轉(zhuǎn)矩，其最高效率組合中的轉(zhuǎn)差基本相同，因此固定該最高效率轉(zhuǎn)差，通過調(diào)節(jié)電壓控制轉(zhuǎn)矩，使電機效率最高。在不同轉(zhuǎn)速固定轉(zhuǎn)差/轉(zhuǎn)速曲線，調(diào)節(jié)電壓/轉(zhuǎn)速曲線，使電機效率最高。
特定電機不同轉(zhuǎn)速的最高效率轉(zhuǎn)差不同，但在一定轉(zhuǎn)速區(qū)域內(nèi)其最高效率轉(zhuǎn)差率是基本相同的，因此固定該最高效率轉(zhuǎn)差率，通過調(diào)節(jié)電壓控制轉(zhuǎn)矩，使電機效率最高。
2、電機(發(fā)電機)制動時發(fā)電效率控制在電機制動時，對于特定電機的每一個轉(zhuǎn)速，同一制動轉(zhuǎn)矩可由不同的電壓與轉(zhuǎn)差的組合產(chǎn)生，其中一個組合使電機(發(fā)電機)動能轉(zhuǎn)化電能的效率最高，并且其余組合數(shù)值越接近，此組合就使電機(發(fā)電機)的效率越高。
特定電機(發(fā)電機)同一轉(zhuǎn)速在一定轉(zhuǎn)矩區(qū)域內(nèi)，對于不同的轉(zhuǎn)矩，其最高發(fā)電效率組合中的轉(zhuǎn)差基本相同，因此固定該最高效率轉(zhuǎn)差，通過調(diào)節(jié)電壓控制轉(zhuǎn)矩，使電機(發(fā)電機)發(fā)電效率最高。
特定電機不同轉(zhuǎn)速的最高效率轉(zhuǎn)差不同，但在一定轉(zhuǎn)速區(qū)域內(nèi)其最高效率轉(zhuǎn)差率是基本相同的，因此固定該最高效率轉(zhuǎn)差率，通過調(diào)節(jié)電壓控制轉(zhuǎn)矩，使電機(發(fā)電機)發(fā)電效率最高。(以上所述發(fā)電機為交流異步發(fā)電機)五.本文所述方法的具體應(yīng)用1.大慣性設(shè)備的控制方法大慣量設(shè)備的啟動和制動由于在不同的轉(zhuǎn)速都有大功率的動能和電能轉(zhuǎn)化過程，因此是現(xiàn)有技術(shù)中一個較為頭痛的問題。
一種交流異步電機在大慣量負載下啟動和制動的控制方法，令電機處于轉(zhuǎn)矩控制方式，其轉(zhuǎn)矩的控制方法為用轉(zhuǎn)差與電壓協(xié)同控制，電壓與轉(zhuǎn)差的控制遵循預(yù)先設(shè)定的電壓/轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)差/轉(zhuǎn)速曲線，其轉(zhuǎn)差控制是通過根據(jù)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)電機電源頻率控制轉(zhuǎn)差實現(xiàn)的。
在制動工況下，當(dāng)電機轉(zhuǎn)速小于設(shè)定的轉(zhuǎn)差時，令同步轉(zhuǎn)速反向，同步轉(zhuǎn)速加轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速大小等于設(shè)定轉(zhuǎn)差。
用轉(zhuǎn)差與電壓協(xié)同控制，電壓與轉(zhuǎn)差的控制遵循預(yù)先設(shè)定的電壓/轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)差/轉(zhuǎn)速曲線，其轉(zhuǎn)差控制是通過根據(jù)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)電機電源頻率控制轉(zhuǎn)差實現(xiàn)的，在啟動和勻速運行時，采用轉(zhuǎn)矩控制加上限轉(zhuǎn)速或上限頻率的方式運行，制動時，當(dāng)電機轉(zhuǎn)速小于設(shè)定的轉(zhuǎn)差時，令同步轉(zhuǎn)速反向，同步轉(zhuǎn)速加轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速大小等于設(shè)定轉(zhuǎn)差。
用轉(zhuǎn)矩控制方式是一個較好的方法，本發(fā)明以脫水機為例，公開其方法。
一種交流異步電機在脫水機中的應(yīng)用方法，電機處于轉(zhuǎn)矩控制方式，其轉(zhuǎn)矩的控制方法為用轉(zhuǎn)差與電壓協(xié)同控制，電壓與轉(zhuǎn)差的控制遵循預(yù)先設(shè)定的電壓/轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)差/轉(zhuǎn)速曲線，其轉(zhuǎn)差控制是通過根據(jù)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)電機電源頻率控制轉(zhuǎn)差實現(xiàn)的，在啟動和勻速運行時，采用轉(zhuǎn)矩控制加上限轉(zhuǎn)速或上限頻率的方式運行，制動時，當(dāng)電機轉(zhuǎn)速小于設(shè)定的轉(zhuǎn)差時，令同步轉(zhuǎn)速反向，同步轉(zhuǎn)速加轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速大小等于設(shè)定轉(zhuǎn)差。
脫水機工作過程將需要脫水的物品(如衣物)放置在缸體內(nèi)，令缸體加速旋轉(zhuǎn)，到達某一轉(zhuǎn)速后，勻速運行，利用離心力使水分脫離物品(如衣物)，再制動令缸體停止轉(zhuǎn)動。
脫水機啟動和勻速運行的工作過程可采用本文所述“通過轉(zhuǎn)矩控制，設(shè)定上限轉(zhuǎn)速或設(shè)上限頻率”方法實現(xiàn)，而轉(zhuǎn)矩控制可用設(shè)定電壓/轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)差/轉(zhuǎn)速曲線，控制轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)速曲線的方法，現(xiàn)將轉(zhuǎn)矩控制設(shè)上限具體操作方法闡述如下脫水機啟動時，電機處于驅(qū)動狀態(tài)，這時電機的轉(zhuǎn)速很低。由于本方案中電機的轉(zhuǎn)差是受到控制的，所以當(dāng)脫水機啟動時電源的頻率很低未達到上限，電機按設(shè)定轉(zhuǎn)矩運行，隨著電機加速，電源的頻率也將提高(本方案轉(zhuǎn)矩控制的結(jié)果)，當(dāng)頻率達到上限頻率時，頻率不再增加，電機也將不按設(shè)定轉(zhuǎn)矩運行，保持勻速運行。
脫水機制動時，電機處于制動狀態(tài)下減速，即此時同步轉(zhuǎn)速低于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，當(dāng)電機轉(zhuǎn)速減少到小于控制設(shè)定的轉(zhuǎn)差時，令同步轉(zhuǎn)速反向，同時令同步轉(zhuǎn)速加轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速大小等于設(shè)定轉(zhuǎn)差，直到電機停止，電機斷電。
2.本方法在收卷、放卷設(shè)備上的應(yīng)用收卷、放卷是把其它生產(chǎn)過程產(chǎn)生的物料卷起來或為其它生產(chǎn)過程提供物料，一般都是在控制張力的狀態(tài)下運行，其不同之處在于，對于收放卷設(shè)備，收卷一般為驅(qū)動狀態(tài)，放卷為一般制動狀態(tài)，工作過程基本是協(xié)同工作。收卷、放卷的理想工作狀態(tài)是盡可能不影響被協(xié)同設(shè)備，保持物料在工作中的張力，速度處于被動狀態(tài)。因此，在收卷和放卷過程中，張力的大小方向可由收放卷設(shè)備自身決定，速度的大小和方向由被協(xié)同設(shè)備決定。
收放卷的特性決定，對于收放卷設(shè)備，無論收卷還是放卷其張力方向是一樣的，都是把物料拉向本設(shè)備方向，也就是說動力(交流異步電動機)的轉(zhuǎn)矩方向一樣，但收卷和放卷的過程中轉(zhuǎn)速的方向相反，收卷時轉(zhuǎn)速方向和轉(zhuǎn)矩相同，放卷時轉(zhuǎn)速方向和轉(zhuǎn)矩方向相反。設(shè)備處于收卷或放卷狀態(tài)是由被協(xié)同設(shè)備決定的。針對上述特點，令電機處于轉(zhuǎn)矩控制方式運行，為收放卷動力設(shè)備的電機設(shè)定一條轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)速曲線無論電機處于正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)矩方向不變，即收卷時電機處于驅(qū)動狀態(tài)，放卷時電機處于制動狀態(tài)，轉(zhuǎn)矩的大小由當(dāng)時所需的張力決定。
用多個電機產(chǎn)生同一個動力在收放卷過程中，物料半徑的大小對需要張力和線速的大小影響不會太大。對于中心收放卷來說，由于半徑的不同，動力的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩就有一種相反的特性，半徑小時，轉(zhuǎn)速大，轉(zhuǎn)矩小；半徑大時，轉(zhuǎn)速小，轉(zhuǎn)矩大。這樣，同一電機難以實現(xiàn)。本方案可采用多電機經(jīng)不同變速比的變速箱后共同作用于同一動力軸上，各電機都處于轉(zhuǎn)矩控制方式運行，由控制設(shè)備分配各電機在不同工況下輸出的轉(zhuǎn)矩，各電機分別經(jīng)變速箱輸出轉(zhuǎn)矩合成一個合轉(zhuǎn)矩，使電機都在自己適合的轉(zhuǎn)速段輸出較大轉(zhuǎn)矩的比例。由此推廣，在其他場合，可用多個電機驅(qū)動同一負載，各電機以控制轉(zhuǎn)矩的方式運行或其中有一個電機以轉(zhuǎn)速控制方式運行，共同驅(qū)動負載。
以上關(guān)于收放卷的技術(shù)適用于單收或單放以及收放一體的設(shè)備。
本發(fā)明的電機驅(qū)動或制動過程是電機產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩克服阻力使負載產(chǎn)生加速度，形成運動的過程，電機的運動狀態(tài)由電動機轉(zhuǎn)矩和所有外力轉(zhuǎn)矩矢量和決定。本專利是一種控制電機轉(zhuǎn)矩的方法，及控制電機運行過程的方法及具體應(yīng)用。本發(fā)明的控制過程(包括各種曲線設(shè)定)通過計算機控制，應(yīng)用現(xiàn)有技術(shù)都可實現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種交流異步電機輸出轉(zhuǎn)矩的控制方法，其特征在于通過協(xié)調(diào)控制電機轉(zhuǎn)差和電機的電源電壓，控制電機的輸出轉(zhuǎn)矩，其中，所述電機轉(zhuǎn)差的控制是根據(jù)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，及電機極對數(shù)，調(diào)節(jié)電機電源頻率，控制電機同步轉(zhuǎn)速實現(xiàn)的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種交流異步電機輸出轉(zhuǎn)矩的控制方法，其特征在于電機轉(zhuǎn)差和電機電源電壓的控制遵循預(yù)先設(shè)定的轉(zhuǎn)差/轉(zhuǎn)速和電壓/轉(zhuǎn)速曲線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種交流異步電機輸出轉(zhuǎn)矩的控制方法，其特征在于電機轉(zhuǎn)差和電機電源電壓的控制遵循預(yù)先設(shè)定的轉(zhuǎn)差/轉(zhuǎn)速曲線，并通過調(diào)節(jié)電壓或者電壓/轉(zhuǎn)速曲線調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種交流異步電機輸出轉(zhuǎn)矩的控制方法，其特征在于電機轉(zhuǎn)差和電機電源電壓的控制遵循預(yù)先設(shè)定的電壓/轉(zhuǎn)速曲線，并調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)差或轉(zhuǎn)差/轉(zhuǎn)速曲線，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流異步電機輸出轉(zhuǎn)矩的控制方法，其特征在于在調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)矩時，同時調(diào)節(jié)電壓/轉(zhuǎn)速曲線和轉(zhuǎn)差/轉(zhuǎn)速曲線，達到調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)速曲線的目的。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種交流異步電機輸出轉(zhuǎn)矩的控制方法，其特征在于電機轉(zhuǎn)差和電機電源電壓的控制遵循預(yù)先設(shè)定的令電機輸出恒轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)差/轉(zhuǎn)速和電壓/轉(zhuǎn)速曲線，令電機的轉(zhuǎn)矩在每一轉(zhuǎn)速點都是恒定的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種交流異步電機輸出轉(zhuǎn)矩的控制方法，其特征在于對于特定電機的每一個轉(zhuǎn)速，都有一個轉(zhuǎn)差使電機轉(zhuǎn)矩最大，根據(jù)這些轉(zhuǎn)差繪制的轉(zhuǎn)差/轉(zhuǎn)速曲線就是最大轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)差/轉(zhuǎn)速曲線，在控制轉(zhuǎn)矩時，所受控制的轉(zhuǎn)差遵循最大轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)差/轉(zhuǎn)速曲線，或者控制轉(zhuǎn)矩時，轉(zhuǎn)差不超過最大轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)差/轉(zhuǎn)速曲線。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種交流異步電機輸出轉(zhuǎn)矩的控制方法，其特征在于根據(jù)電機及其相關(guān)設(shè)備受其相關(guān)參數(shù)制約等條件，設(shè)定一組電壓/轉(zhuǎn)速曲線和轉(zhuǎn)差/轉(zhuǎn)速曲線，令這組曲線在以上條件下使電機輸出最大的轉(zhuǎn)矩，需要輸出最大轉(zhuǎn)矩時，令電壓和轉(zhuǎn)差的控制遵循這組曲線，其他情況下，令電壓和轉(zhuǎn)差的值不能超過這組曲線。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的交流異步電機輸出轉(zhuǎn)矩的控制方法，其特征在于根據(jù)電機負載在不同狀態(tài)時的要求，設(shè)定轉(zhuǎn)矩/狀態(tài)參數(shù)曲線，令電機的輸出轉(zhuǎn)矩遵循該轉(zhuǎn)矩/狀態(tài)參數(shù)曲線。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流異步電機輸出轉(zhuǎn)矩的控制方法，其特征在于根據(jù)電機負載的阻力轉(zhuǎn)矩，設(shè)定電機的轉(zhuǎn)矩，使其與阻力轉(zhuǎn)矩大小相等，方向相反，令電機負載所受的力的矢量和為零，使交流異步電機勻速運行。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流異步電機輸出轉(zhuǎn)矩的控制方法，其特征在于測量電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速并與設(shè)定轉(zhuǎn)速比較，當(dāng)電機轉(zhuǎn)速小于或趨向小于設(shè)定轉(zhuǎn)速時，增大電機的輸出轉(zhuǎn)矩，令電機加速；當(dāng)電機轉(zhuǎn)速大于或趨向大于設(shè)定轉(zhuǎn)速時，減少電機的輸出轉(zhuǎn)矩，使交流異步電機按設(shè)定速度運行。
12.應(yīng)用權(quán)利要求1所述轉(zhuǎn)矩控制方法，實現(xiàn)張力控制的方法，其特征在于先用所需的張力數(shù)值乘以作用力半徑作為轉(zhuǎn)矩設(shè)定值，通過控制電機的輸出轉(zhuǎn)矩達到該轉(zhuǎn)矩設(shè)定值，從而使張力得到控制。
13.應(yīng)用權(quán)利要求1所述轉(zhuǎn)矩控制方法，實現(xiàn)張力控制的方法，其特征在于測量張力值，將測得的張力值與所需的張力設(shè)定值比較，若測量值大于或趨向大于設(shè)定值，則用上述交流異步電機輸出轉(zhuǎn)矩的控制方法來減少電機的輸出轉(zhuǎn)矩；若測量值小于或趨向小于設(shè)定值，則用上述交流異步電機輸出轉(zhuǎn)矩的控制方法來增加電機的輸出轉(zhuǎn)矩，張力得以控制。
14.應(yīng)用權(quán)利要求1所述轉(zhuǎn)矩控制方法，一種交流異步電機的控制方法，其特征在于在上述交流異步電機輸出轉(zhuǎn)矩的控制中，對電機的相關(guān)參數(shù)分別設(shè)定上下限，且為各種限制設(shè)定優(yōu)先權(quán)。
15.應(yīng)用權(quán)利要求1所述轉(zhuǎn)矩控制方法，使交流異步電機處于驅(qū)動狀態(tài)控制轉(zhuǎn)矩的方法，其特征在于根據(jù)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)電源頻率，令電機同步轉(zhuǎn)速大于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，即轉(zhuǎn)差大于零，使電機處于驅(qū)動狀態(tài)。
16.應(yīng)用權(quán)利要求1所述轉(zhuǎn)矩控制方法，使交流異步電機處于制動狀態(tài)控制轉(zhuǎn)矩的方法，其特征在于根據(jù)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)電源頻率，令電機同步轉(zhuǎn)速小于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，即轉(zhuǎn)差小于零，或令同步轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速方向相反，使電機處于制動狀態(tài)。
17.應(yīng)用權(quán)利要求1所述轉(zhuǎn)矩控制方法，使電機具有高效率的控制方法，其特征在于在通過電壓和轉(zhuǎn)差調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩時，令電壓和轉(zhuǎn)差的組合與最高效率的電壓轉(zhuǎn)差組合重合或盡量接近。
18.應(yīng)用權(quán)利要求3所述轉(zhuǎn)矩控制方法，使電機具有最高效率的控制方法，其特征在于對于特定電機，預(yù)先設(shè)定一條使電機效率最高的轉(zhuǎn)差/轉(zhuǎn)速曲線，通過調(diào)節(jié)電壓或電壓/轉(zhuǎn)速曲線，控制轉(zhuǎn)矩，使電機效率最高。
19.應(yīng)用權(quán)利要求3所述轉(zhuǎn)矩控制方法，使電機具有最高效率的控制方法，其特征在于對于特定電機，預(yù)先設(shè)定一條轉(zhuǎn)差率相同的轉(zhuǎn)差/轉(zhuǎn)速曲線，即預(yù)先設(shè)定一個轉(zhuǎn)差率，令電機遵循該曲線運行，使電機的效率最高，通過調(diào)節(jié)電壓，得到所需轉(zhuǎn)矩。
20.應(yīng)用權(quán)利要求1所述轉(zhuǎn)矩控制方法，使電機在制動時具有最高發(fā)電效率的控制方法，其特征在于對于特定電機，在通過電壓和轉(zhuǎn)差調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩時，令電壓和轉(zhuǎn)差的組合與最高發(fā)電效率的電壓轉(zhuǎn)差組合重合或盡量接近。
21.應(yīng)用權(quán)利要求3所述對交流異步電機輸出轉(zhuǎn)矩的控制而使電機具有最高發(fā)電效率的控制方法，其特征在于對于特定電機，預(yù)先設(shè)定一條使電機發(fā)電效率最高的轉(zhuǎn)差/轉(zhuǎn)速曲線，通過調(diào)節(jié)電壓或電壓/轉(zhuǎn)速曲線，控制轉(zhuǎn)矩，使電機發(fā)電效率最高。
22.應(yīng)用權(quán)利要求3所述對交流異步電機輸出轉(zhuǎn)矩的控制而使電機具有最高發(fā)電效率的控制方法，其特征在于對于特定電機，預(yù)先設(shè)定一條轉(zhuǎn)差率相同的轉(zhuǎn)差/轉(zhuǎn)速曲線，即預(yù)先設(shè)定一個轉(zhuǎn)差率，使電機的發(fā)電效率最高，通過調(diào)節(jié)電壓，得到所需轉(zhuǎn)矩。
23.應(yīng)用權(quán)利要求2所述輸出轉(zhuǎn)矩的控制方法，一種交流異步電機在大慣量負載下啟動和制動的控制方法，其特征在于令電機處于轉(zhuǎn)矩控制方式，其轉(zhuǎn)矩的控制方法為用轉(zhuǎn)差與電壓協(xié)同控制，電壓與轉(zhuǎn)差的控制遵循預(yù)先設(shè)定的電壓/轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)差/轉(zhuǎn)速曲線。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的一種交流異步電機在大慣量負載下啟動和制動的控制方法，其特征在于在制動工況下，當(dāng)電機轉(zhuǎn)速小于設(shè)定的轉(zhuǎn)差時，令同步轉(zhuǎn)速反向，同步轉(zhuǎn)速加轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速大小等于設(shè)定轉(zhuǎn)差。
25.應(yīng)用權(quán)利要求24所述方法，一種交流異步電機在脫水機中的應(yīng)用方法，其特征在于令電機處于轉(zhuǎn)矩控制方式，其轉(zhuǎn)矩的控制方法為用轉(zhuǎn)差與電壓協(xié)同控制，電壓與轉(zhuǎn)差的控制遵循預(yù)先設(shè)定的電壓/轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)差/轉(zhuǎn)速曲線，在啟動和勻速運行時，采用轉(zhuǎn)矩控制加上限轉(zhuǎn)速或上限頻率的方式運行，制動時，當(dāng)電機轉(zhuǎn)速小于設(shè)定的轉(zhuǎn)差時，令同步轉(zhuǎn)速反向，同步轉(zhuǎn)速加轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速大小等于設(shè)定轉(zhuǎn)差。
26.應(yīng)用權(quán)利要求1所述轉(zhuǎn)矩控制方法，一種收卷與放卷的控制方法，其特征在于收放卷的動力由交流異步電機提供，電動機處于轉(zhuǎn)矩控制方式，其轉(zhuǎn)矩控制是通過電壓和轉(zhuǎn)差協(xié)同控制的。
27.應(yīng)用權(quán)利要求26所述方法，一種收卷與放卷的控制方法，其特征在于無論電機的轉(zhuǎn)速方向如何變化，其轉(zhuǎn)矩方向是不變的，也就是說，無論是收卷還是放卷，其轉(zhuǎn)矩形成的張力的方向是不變的。
28.根據(jù)權(quán)利要求26所述收卷與放卷的控制方法，其特征在于根據(jù)收卷放卷的物料的半徑設(shè)定轉(zhuǎn)矩/半徑曲線，令電機遵循該曲線運行，使物料產(chǎn)生需要的張力。
29.應(yīng)用權(quán)利要求1所述轉(zhuǎn)矩控制方法，一種用多個電機驅(qū)動或制動同一負載的方法，其特征在于多個電機轉(zhuǎn)矩作用于同一負載，各電機以控制輸出轉(zhuǎn)矩的方式運行，或其中有一個以轉(zhuǎn)速控制方式運行，其余的均以轉(zhuǎn)矩控制方式運行，共同驅(qū)動或制動負載產(chǎn)生合轉(zhuǎn)矩。
30.權(quán)利要求29所述多個電機驅(qū)動或制動同一負載的方法在收放卷設(shè)備上的應(yīng)用，其特征在于用多個電機經(jīng)不同變速比的變速箱或不同額定轉(zhuǎn)速的電機共同作用于同一動力軸，各電機處于轉(zhuǎn)矩控制方法運行，由控制設(shè)備控制動力軸的總轉(zhuǎn)矩，分配各電機在不同工況下輸出轉(zhuǎn)矩的比例，從而達到控制張力的目的。
全文摘要
本發(fā)明公開了交流異步電機輸出轉(zhuǎn)矩的控制方法及其應(yīng)用。其轉(zhuǎn)矩控制依賴于轉(zhuǎn)差控制，通過調(diào)節(jié)電源頻率即可調(diào)節(jié)該轉(zhuǎn)差。本發(fā)明的實現(xiàn)過程是根據(jù)電機轉(zhuǎn)速和電機極對數(shù)，調(diào)節(jié)電源頻率，調(diào)節(jié)同步轉(zhuǎn)速進而調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)差，同時調(diào)節(jié)電壓，實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩的調(diào)節(jié)。在電動控制方面，通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩，可以調(diào)節(jié)張力速度等；在發(fā)電方面可以調(diào)節(jié)勵磁。無論是電動狀態(tài)還是發(fā)電狀態(tài)，因為轉(zhuǎn)矩始終受控，所以在電動上可以與負載很好的協(xié)調(diào)，在發(fā)電上可以與動力很好的協(xié)調(diào)。同時由于在控制過程中電機的轉(zhuǎn)差也是受控的，因此無論是電動狀態(tài)還是發(fā)電狀態(tài)，都可以通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)差控制電機效率，使電動機電能轉(zhuǎn)變成機械能的效率更高，使發(fā)電機機械能轉(zhuǎn)變成電能的效率更高。
文檔編號H02P3/18GK101051812SQ20061003489
公開日2007年10月10日 申請日期2006年4月4日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月4日
發(fā)明者黃錫民 申請人:黃錫民