本實用新型屬于電力拖動領(lǐng)域，具體涉及一種能夠通過勵磁起動并能夠調(diào)節(jié)電動機的低脈動轉(zhuǎn)矩的近槽極比多極低速三相交流同步電動機。
背景技術(shù)：
工頻交流低速同步電動機,在槽數(shù)接近極數(shù)時,電動機起動主要通過變頻或異步起動,變頻起動需要增加變頻器,異步起動受高次諧波的影響,經(jīng)常起動或牽入同步時不成功，對電動機及配電設備造成沖擊。
在運行時,有些電動機由于極槽轉(zhuǎn)矩使電動機脈動轉(zhuǎn)矩很大，影響正常運行。如定子9槽轉(zhuǎn)子8極的同步電動機，脈動轉(zhuǎn)矩非常大。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實用新型提供一種多極低速三相交流同步電動機，能夠控制電動機諧波，使其轉(zhuǎn)矩穩(wěn)定輸出。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案：
一種多極低速三相交流同步電動機，該同步電動機包括轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子、定子、集電環(huán)、碳刷、電源線、編碼器和轉(zhuǎn)子勵磁繞組，所述編碼器的定子部分與定子連接，編碼器的轉(zhuǎn)子部分與轉(zhuǎn)子連接，所述轉(zhuǎn)子勵磁繞組安裝在轉(zhuǎn)子上，轉(zhuǎn)子勵磁繞組通過集電環(huán)和碳刷供直流電，
由電源初相角和頻率確定定子的磁場位置，單片機根據(jù)電流瞬時值,再依據(jù)電動機繞組三相槽位置計算出定子的具體位置，再通過編碼器的轉(zhuǎn)子部分檢測出轉(zhuǎn)子磁極的位置，將轉(zhuǎn)子磁極的位置傳輸至單片機，通過單片機控制IGBT從而控制轉(zhuǎn)子勵磁繞組的電流通斷和大小。
電源設有電壓或電流波形檢測裝置，通過電壓或電流波形檢測裝置檢測電壓或電流波形。
所述檢測裝置為霍爾元件。
本實用新型中當電動機定子為頻率不變50Hz或60Hz的正弦波供電的多極交流同步電動機，三相電動機定子繞組為集中繞組,電動機轉(zhuǎn)子也為勵磁繞組，定、轉(zhuǎn)子繞組槽數(shù)和極數(shù)相差小于3或更少。電動機起動時隨時檢測定子旋轉(zhuǎn)磁場磁極位置，同時檢測轉(zhuǎn)子磁極位置，當兩極異性位置最幾近時切入勵磁，也就是電動機功角最小時切入勵磁，當功角大于180度時斷開勵磁，這樣電動機轉(zhuǎn)子只有與定子磁場方向一致的轉(zhuǎn)矩，達到起動的目的，電動機運行時通過檢測定轉(zhuǎn)子磁場相對位置，通過電動機轉(zhuǎn)子勵磁電流增大和減小控制電動機功角，達到控制電動機諧波，使其轉(zhuǎn)矩穩(wěn)定輸出，轉(zhuǎn)速不出現(xiàn)脈振，消除電動機脈動轉(zhuǎn)矩的目的。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果為：本實用新型中電機轉(zhuǎn)子極數(shù)與定子槽數(shù)基本接近，并且正弦波供電的三相同步電動機，能夠通過檢測定、轉(zhuǎn)子磁極相對位置，控制勵磁大小及通斷來起動電動機，并能夠使電動機運行時減小脈動轉(zhuǎn)矩。
附圖說明
圖1為本實用新型整體結(jié)構(gòu)的截面圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實施例多極低速三相交流同步電動機，該同步電動機包括轉(zhuǎn)軸1、轉(zhuǎn)子2、定子3、集電環(huán)4、碳刷5、電源線6、編碼器7和轉(zhuǎn)子勵磁繞組8，所述編碼器7的定子部分與定子3連接，編碼器7的轉(zhuǎn)子部分與轉(zhuǎn)子2連接，所述轉(zhuǎn)子勵磁繞組8安裝在轉(zhuǎn)子2上，轉(zhuǎn)子勵磁繞組8通過集電環(huán)4和碳刷5供直流電，
電機起動時，定子3供工頻電，由電源初相角和頻率確定定子3的磁場位置，單片機根據(jù)電流瞬時值,再依據(jù)電動機繞組三相槽位置計算出定子3的具體位置，再通過編碼器7的轉(zhuǎn)子部分檢測出轉(zhuǎn)子2磁極的位置，將轉(zhuǎn)子2磁極的位置傳輸至單片機，通過單片機控制IGBT從而控制轉(zhuǎn)子勵磁繞組8的電流通斷和大小，當定子3旋轉(zhuǎn)磁場磁極與轉(zhuǎn)子2異性磁極的相對位置重合最大時，轉(zhuǎn)子勵磁繞組8導通通電，轉(zhuǎn)子2產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)子2旋轉(zhuǎn)，當定子磁極與轉(zhuǎn)子異性磁極的相對位置重合最小時，轉(zhuǎn)子勵磁繞組8關(guān)閉，轉(zhuǎn)子2電磁轉(zhuǎn)矩消失，當定子3旋轉(zhuǎn)磁場磁極與轉(zhuǎn)子2異性磁極的相對位置再次重合最大時，轉(zhuǎn)子勵磁繞組8導通通電，轉(zhuǎn)子2再旋轉(zhuǎn)一個角度，重復循環(huán)直到電動機達到同步轉(zhuǎn)速。
本實施例電源設有電壓或電流波形檢測裝置，通過電壓或電流波形檢測裝置檢測電壓或電流波形。
作為優(yōu)選，所述檢測裝置為霍爾元件。
作為進一步優(yōu)選，所述定子3旋轉(zhuǎn)磁場磁極與轉(zhuǎn)子2異性磁極的相對位置重合最大時，功角為30度；所述定子3旋轉(zhuǎn)磁場磁極與轉(zhuǎn)子2異性磁極的相對位置重合最小時，功角為150度。
本實施例電機定子繞組為集中繞組，轉(zhuǎn)子為電勵磁磁極，轉(zhuǎn)子磁極勵磁電流是通過碳刷和集電環(huán)給轉(zhuǎn)子磁極繞組。定子由交流三相正弦波供電，轉(zhuǎn)子為可調(diào)節(jié)電壓的直流供電。
當電機起動時，定子供工頻電，單片機通過霍爾元件檢測或通過電源電壓初相角及定子電抗值計算出定子磁場位置，在通過轉(zhuǎn)子上安裝的編碼器檢測出轉(zhuǎn)子磁極的位置，當定子磁極與轉(zhuǎn)子異性磁極的相對位置重合最大也就是功角最小時（30度)切入轉(zhuǎn)子勵磁，當定子磁極與轉(zhuǎn)子異性磁極的相對位置重合最小也就是功角最大時（150度），斷開勵磁，重復循環(huán)前面工作直到電動機達到同步轉(zhuǎn)速。
同步運行時，通過檢測定子磁場和轉(zhuǎn)子磁極相對位置，動態(tài)控制轉(zhuǎn)子勵磁電流大小，補償定子諧波電流，使定轉(zhuǎn)子合成磁場穩(wěn)定輸出，達到控制轉(zhuǎn)矩的目的也使電動機轉(zhuǎn)速不出現(xiàn)脈振，消除電動機脈動轉(zhuǎn)矩。
盡管上述實施例已對本實用新型作出具體描述，但是對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，應該理解為可以在不脫離本實用新型的精神以及范圍之內(nèi)基于本實用新型公開的內(nèi)容進行修改或改進，這些修改和改進都在本實用新型的精神以及范圍之內(nèi)。