專利名稱：單機多驅動多繞組電機系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于電機應用技術領域，涉及一種多繞組的電機系統(tǒng)。
背景技術：
復雜工況條件下裝備(如裝甲車、坦克、電動汽車等)的可靠性要求很高，故對裝備中采用的電機系統(tǒng)的可靠性也提出了較高的要求。傳統(tǒng)的中大功率系統(tǒng)電機驅動系統(tǒng)常采用兩種構成方式，一是由單個中、大容量驅動器與傳統(tǒng)單繞組中、大功率電機構成系統(tǒng)，另一種是用多個小容量驅動器與傳統(tǒng)單繞組中、大功率電機構成系統(tǒng)。第一種方式中，驅動器直接與電機連接，結構簡單，但由于傳統(tǒng)電機是單套繞組結構，驅動器和電機在復雜應用環(huán)境下，兩者可靠性均有不同程度降低，系統(tǒng)運行過程中繞組或驅動器任何一處出現問題，則會出現系統(tǒng)癱瘓，完全不能工作；此外這種中、大容量驅動器在輕載小電流工作時還會出現系統(tǒng)隨動性差、效率不高、運行不穩(wěn)定等問題，往往不能實現有效控制；在大負載精細控制應用方面，也會表現出精度低、隨動性差、響應慢等問題。第二種方式中，各個小容量驅動器需要通過電抗網絡與傳統(tǒng)中、大功率電機連接，此外各驅動器還要通過上層管控機構完成各分部間的數據聯絡，系統(tǒng)結構復雜，抗干擾性差，運行不可靠，電機繞組或驅動器某一部分出現故障時系統(tǒng)完全不能工作。

實用新型內容本實用新型的目的在于解決現有電機系統(tǒng)特別是中、大功率電機系統(tǒng)存在的問題，提供一種結構簡單合理、抗干擾能力強、精度高、隨動性優(yōu)、響應快、可靠性高的單機多驅動多繞組電機系統(tǒng)。為實現上述發(fā)明目的而采用的技術解決方案是這樣的所提供的單機多驅動多繞組電機系統(tǒng)由并行多繞組電機和一個驅動器組成，其中所說并行多繞組電機內的定子上并行設置有多套相互獨立的繞組；所說的驅動器包括多路并行驅動單元，分別用于產生與并行多繞組電機內各并行繞組一一對應的電機驅動輸出；多路并行輸出單元，分別與并行多繞組電機內各并行繞組一一對應連接，用于監(jiān)測對應繞組的工作狀態(tài)，并將多路并行驅動單元產生的驅動信號傳輸至對應電機繞組；主控單元，其輸出/輸入端同時與各路并行驅動單元的輸入/輸出端連接，用于獲取、分析全部繞組及多路并行驅動單元的工作狀態(tài)監(jiān)測信號，并根據監(jiān)測信號，協調和控制各個并行驅動單元的信號輸出，實現不同繞組的并行驅動。本實用新型的技術解決方案還包括所說的多路并行驅動單元和主控單元集成在同一核心芯片或同一塊核心控制器主板內。本實用新型的技術解決方案還包括所說的電機繞組套數與并行輸出單元以及并行驅動單元的數量相等，且不少于2。本實用新型的技術解決方案還包括所說的電機為三相或多相電機。本實用新型的技術解決方案還包括所說的電機為異步電機、同步電機、無刷電機、磁阻電機或步進電機。與現有技術相比，本實用新型具有的有益效果有1、本實用新型電機為并行多繞組電機，驅動單元為并行多路，各套繞組獨立且與驅動器各單元之間一一對應連接，驅動器與電機間無需適配網絡，系統(tǒng)結構簡單，提高了系統(tǒng)可靠性；同時主控單元可根據監(jiān)測得到的繞組和驅動單元的工作狀態(tài)監(jiān)測信號，迅速將故障通道脫離，并協調和控制并行驅動單元的信號輸出，實現其他繞組運行，克服了現有電機系統(tǒng)中存在的某一繞組或驅動單元故障時系統(tǒng)完全不能工作的問題，提高了電機系統(tǒng)的可靠性。2、本實用新型中多路并行驅動單元和主控單元集成在同一芯片或同一塊控制主板內，且各個驅動單元受控于一個主控單元，數據傳送也由同一主控單元完成，沒有外部聯絡，使得系統(tǒng)具有很好的抗干擾性能，提高了運行可靠性。3、本實用新型的主控單元與驅動單元、輸出單元之間的數據傳送和外部聯絡均采用多路并行模式，各路驅動單元的控制和數據傳送均由一個主控單元實現，具有控制精度高、處理速度快等特點。使系統(tǒng)在輕載小電流時，能實施有效控制，具有隨動性好、效率高、運行穩(wěn)定等優(yōu)點；在大負載精細控制應用方面也具有精度高、隨動性好、響應快等優(yōu)點。

附圖為本實用新型一個實施例的組成結構示意圖。附圖中各數字標號名稱分別是1-并行多繞組電機，2-驅動器，3-核心控制器主板。
具體實施方式
以下將結合附圖對本實用新型內容做進一步說明，但本實用新型的實際應用結構并不僅限于下述的實施例。參見附圖，本實用新型所述的單機多驅動多繞組電機系統(tǒng)由并行多繞組電機1和一個驅動器2組成，驅動器2內包含有一個由核心控制器主板3以及不少于兩路且相互獨立的并行驅動單元。本實用新型附圖中的并行多繞組電機以三項異步電機為例，電機的定子上并行設置有多套獨立工作的繞組，單套繞組的電源接線方法與單繞組電機的電源接線方法一致。電機并行繞組獨立工作，其電源接線端一一對應接入至驅動器中的各路并行輸出單元，并通過一一對應的多路并行驅動單元與一只主控單元相連。為了確保一定的冗余量，本實用新型的電機繞組套數與并行輸出單元以及并行驅動單元的數量相等，且不少于2。驅動器2中設置有主控單元、多路并行驅動單元以及多路并行輸出單元。各路并行驅動單元的輸出/輸入端分別與各路并行輸出單元的輸入/輸出端連接，主要用于產生與各電機繞組一一對應的電機驅動信號；多路并行輸出單元內部設置有繞組工作電壓和工作電流監(jiān)測電路，用于監(jiān)測對應繞組的工作狀態(tài)，并將多路并行驅動單元產生的驅動信號傳輸至對應電機繞組；主控單元的輸出/輸入端同時與各路并行驅動單元的輸入/輸出端連接，主要用于獲取和分析全部繞組和多路并行驅動單元的工作狀態(tài)監(jiān)測信號，并根據監(jiān)測信號協調和控制各個并行驅動單元的信號輸出，實現不同繞組的并行驅動。這樣在個別繞組或驅動單元出現故障時，主控單元可以迅速將故障通道脫離，協調并控制其他繞組運行，當電機系統(tǒng)中某一繞組或驅動單元故障時，主控單元將關閉故障通路工作，同時協調正常通路，保證系統(tǒng)能正常運轉，提高了電機系統(tǒng)的可靠性。實際應用結構中，核心控制器主板3內具有一個FPGA核心芯片(如EP2S30F484C3芯片)，主控單元與并行驅動單元集成于FPGA核心芯片內，并行輸出單元主通道為大功率IGBT。在附圖所示實施例中，多路并行驅動單元和主控單元集成在同一一個FPGA核心芯片內，控制器主板3內還設置有多路并行驅動單元工作電壓和工作電流監(jiān)測電路，實現并行驅動單元工作狀態(tài)的監(jiān)測。由于多路并行驅動單元受控于一個主控單元，數據傳送也由同一主控單元完成，沒有外部聯絡，使得系統(tǒng)具有很好的抗干擾性能。同時本實用新型的主控單元與多路并行驅動單元、多路并行輸出單元之間的數據傳送和外部聯絡均采用多路并行模式，多路并行驅動單元的控制和數據傳送均由一個主控單元實現，具有控制精度高、處理速度快等特點。本實用新型的電機系統(tǒng)可用于三相或多相電機，電機種類可為異步電機、同步電機、無刷電機、磁阻電機或步進電機等。
權利要求1. 一種單機多驅動多繞組電機系統(tǒng)，其特征在于由并行多繞組電機(1)和一個驅動器 O)組成，1.1所說并行多繞組電機(1)內的定子上并行設置有多套相互獨立的繞組；1.2所說的驅動器(2)包括多路并行驅動單元，分別用于產生與并行多繞組電機內各并行繞組一一對應的電機驅動輸出；多路并行輸出單元，分別與并行多繞組電機內各并行繞組一一對應連接，用于監(jiān)測對應繞組的工作狀態(tài)，并驅動對應電機繞組；主控單元，其輸出/輸入端同時與各路并行驅動單元的輸入/輸出端連接，用于獲取、 分析全部繞組及多路并行驅動單元的工作狀態(tài)監(jiān)測信號，并根據監(jiān)測信號協調和控制各個并行驅動單元的信號輸出，實現不同繞組的并行驅動。
2.根據權利要求1所述的單機多驅動多繞組電機系統(tǒng)，其特征在于所說的多路并行驅動單元和主控單元集成在同一核心芯片或同一塊核心控制器主板(3)內。
3.根據權利要求1所述的單機多驅動多繞組電機系統(tǒng)，其特征在于所說的電機繞組套數與并行輸出單元以及并行驅動單元的數量相等，且不少于2。
4.根據權利要求1所述的單機多驅動多繞組電機系統(tǒng)，其特征在于所說的電機為三相或多相電機。
5.根據權利要求1所述的單機多驅動多繞組電機系統(tǒng)，其特征在于所說的電機為異步電機、同步電機、無刷電機、磁阻電機或步進電機。
專利摘要本實用新型提供了一種單機多驅動多繞組電機系統(tǒng)，由并行多繞組電機和一個驅動器組成，并行多繞組電機內的定子上并行設置有多套相互獨立的繞組，驅動器包括用于產生與電機繞組一一對應的電機驅動信號的多路并行驅動單元、用于監(jiān)測對應繞組的工作狀態(tài)，并將多路并行驅動單元產生的驅動信號傳輸至對應電機繞組的多路并行輸出單元和用于獲取、分析全部繞組及多路并行驅動單元的工作狀態(tài)監(jiān)測信號，并根據監(jiān)測信號，協調和控制各個并行驅動單元的信號輸出，實現不同繞組的并行驅動的主控單元。本實用新型克服了現有電機系統(tǒng)中某一繞組或驅動單元故障時完全不能工作的問題，提高了電機系統(tǒng)的可靠性，并具有結構簡單，可靠性高，響應快等優(yōu)點。
文檔編號H02K7/00GK202334120SQ20112048272
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月25日 優(yōu)先權日2011年11月25日
發(fā)明者李皓, 焦耀峰 申請人:焦耀峰