[发明专利]一种无刷双馈电动机的异步启动装置

说明书

一种无刷双馈电动机的异步启动装置，涉及无刷双馈电机技术领域，其是通过关闭三相全桥逆变单元的全控开关器件，把三相全桥逆变单元用作反向的三相不控整流器，给电动机的功率绕组施加工频电源激励，使控制绕组感应出相应频率的电压，该电压经上述三相不控整流器整流给制动电阻进行消耗，等效为控制绕组接入三相可调电阻，可充分利用变频器本身的资源，即不需要使用启动电阻，通过软件控制逆变单元的全控开关器件断开，逆变单元与制动电阻配合使用就可代替启动电阻实现控制绕组的短接，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，特别是涉及一种无刷双馈电动机的异步启动装置，该方法通过建立功能模块构架，由计算机程序指令控制计算机系统来完成，这些计算机程序指令存储在计算机可读存储介质中。

背景技术

无刷双馈电机是一种新型电机。无刷双馈电机从级联电机演化而来，通过两套定子绕组(分别为功率绕组和控制绕组)和特殊设计的转子来实现无电刷结构；通过对控制绕组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，涉及到起动问题。无刷双馈电动机的起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起动方式可分为同步起动和异步起动，同步起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。具体是功率绕组加工频电源激励，控制绕组加变频电源激励，控制绕组频率从-50Hz增加到0Hz，相应电机转速就能从0增加到N,从而起动电动机。同步起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，所以主流的起动方式还是异步起动。

异步起动是无刷双馈电动机两套定子绕组只有一套绕组加激励源，另一套绕组短路或配置专门起动设备，此时电机符合异步电机特性。异步起动特别是大功率无刷双馈电动机异步起动时需要解决与异步电机起动时相同的起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起动方法是专门配置频敏变阻器或可调电阻器起动的起动方式，但是，该方式大大增加了电机配套设备体积和生产运行成本。

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一种无刷双馈电动机的异步启动方法和异步启动装置，该方法可降低设备成本和缩减设备体积。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

提供一种无刷双馈电动机的异步启动方法，电动机已接有功率绕组、控制绕组和变频器，变频器的直流输出侧并列地接有制动电阻和三相全桥逆变单元，三相全桥逆变单元的输出端经控制绕组接到电动机，本方法包括如下步骤：

A：关闭三相全桥逆变单元的全控开关器件，把三相全桥逆变单元用作反向的三相不控整流器；

B：给电动机的功率绕组施加工频电源激励，使控制绕组感应出相应频率的电压，该电压经上述三相不控整流器整流给制动电阻进行消耗。

所述的一种无刷双馈电动机的异步启动方法还包括步骤C：逐渐减小制动电阻的等效阻值，使电动机转速随之逐渐增大至电动机的转速稳定后，断开制动电阻。

所述的一种无刷双馈电动机的异步启动方法还包括步骤D：把直流母线电容接通到变频器的直流输出侧。

所述的一种无刷双馈电动机的异步启动方法还包括步骤E：三相交流电源给直流母线电容充电，直至直流母线电压达标则将其通过三相全桥逆变单元输出变频激励至控制绕组，完成变频器的软启动。

所述的一种无刷双馈电动机的异步启动方法还包括步骤F：控制变频器逐渐减小输出频率，直到输出直流激励。

所述步骤C具体是通过在制动电阻两端并联斩波调节开关来逐渐减小制动电阻的等效阻值，通过断开与制动电阻串联的制动单元开关来断开制动电阻。

所述步骤C是通过PWM脉冲信号来控制斩波调节开关。