[发明专利]无刷双馈电动机的启动装置

说明书

无刷双馈电动机的启动装置，涉及无刷双馈电机技术领域，其是通过断开变频器的直流输出，再同时断开三相全桥逆变电路VI上桥臂的开关管VT1、VT3、VT5和下桥臂的开关管VT2、VT4、VT6来将制动电阻R₀接到控制绕组P_C，可充分利用变频器本身的资源，即不需要使用启动电阻，通过软件控制逆变电路的全控开关管器件，就可将控制绕组P_C短接，可缩减设备的体积，节省成本。

技术领域

本发明涉及无刷双馈电机技术领域，特别是涉及无刷双馈电动机的启动装置。

背景技术

无刷双馈电机是新型电机。无刷双馈电机从级联电机演化而来，通过两套定子绕组（分别为功率绕组P_p和控制绕组P_C）和特殊设计的转子来实现无电刷结构；通过对控制绕组P_C的变压变频控制实现无刷双馈电机变速恒频发电或变频调速电动运行。作为电动机运行时，涉及到启动问题。无刷双馈电动机的启动是指电机从转速为0上升到自然同步速N的过程。

目前无刷双馈电动机启动方式可分为同步启动和异步启动，同步启动是无刷双馈电动机两套定子绕组同时加激励源，此时电机表现出同步电机特性。具体是功率绕组P_p加工频电源激励，控制绕组P_C加变频电源激励，控制绕组P_C频率从-50Hz 增加到0Hz，相应电机转速就能从0增加到N,从而启动电动机。同步启动的问题在于需要全功率的变频器，这与无刷双馈电动机能够使用部分容量变频器控制的初衷相违背，所以主流的启动方式还是异步启动。

异步启动是无刷双馈电动机的功率绕组加激励源，控制绕组短接或配置专门启动设备，此时电机符合异步电机特性。异步启动特别是大功率无刷双馈电动机异步启动时需要解决与异步电机启动时相同的启动电流过大所带来的各种问题。为了解决启动电流过大的问题，现有技术主要采用的异步启动方法是专门配置频敏变阻器或可调电阻器启动的启动方式，但是，该方式大大增加了电机配套设备和生产运行成本。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供无刷双馈电动机的启动方法和启动装置，该启动方法和启动装置可降低成本和缩减电机配套设备的数量。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

提供无刷双馈电动机的启动方法，电动机已接有功率绕组P_p、控制绕组P_C和变频器，变频器的直流输出侧并列地接有制动电阻R₀和三相全桥逆变电路VI，三相全桥逆变电路VI的输出端经控制绕组P_C接到电动机，本方法包括依次执行的如下步骤：

步骤A：断开变频器的直流输出；

步骤B:通过同时断开三相全桥逆变电路VI上桥臂的开关管VT1、VT3、VT5和下桥臂的开关管VT2、VT4、VT6来将制动电阻R₀接到控制绕组P_CC。

在变频器的母线电容C和制动电阻R₀之间的母线串接有母线开关K_D，所述步骤A的具体操作为：断开母线开关K_D。

步骤B之后执行步骤C：给电动机的功率绕组P_p施加工频电源激励，逐渐减小控制绕组P_C的等效电阻值，使电动机转速随之逐渐增大至电动机的转速稳定后，断开与制动电阻R₀串接的制动开关VT₀，把直流母线电容接通到变频器的直流输出侧，控制变频器逆变电路VI的输出频率与无刷双馈电动机的实际转速相对应。