[发明专利]一种无刷双馈电机启动控制装置及方法

权利要求书

1.一种无刷双馈电机启动控制装置，包括无刷双馈电机（7）、三相全控型电网侧变流器（3）、三相全控型电机侧变流器（4）和第一、二交流电源（1、2），其特征在于：还包括直流变换电路（5）、切换开关（K1）、功率绕组控制开关（K2）以及系统控制单元（6），其中：

所述三相全控型电网侧变流器（3）交流侧与所述第一交流电源（1）依次分相连，所述三相全控型电网侧变流器（3）的直流侧与所述三相全控型电机侧变流器（4）的直流侧通过直流母线相连，所述直流母线上并联有直流母线电容（C）；

所述直流变换电路（5）的输入侧与所述直流母线电容（C）并联，所述直流变换电路（5）的输出侧经过所述切换开关（K1）与所述无刷双馈电机（7）的功率绕组相连，其中所述切换开关（K1）的第二输入端和第三输入端短接；所述第二交流电源（2）经过功率绕组控制开关（K2）与所述无刷双馈电机（7）的功率绕组相连；

所述三相全控型电网侧变流器（3）、三相全控型电机侧变流器（4）、直流变换电路（5）、切换开关（K1）和功率绕组控制开关（K2）分别与所述系统控制单元（6）连接，所述系统控制单元（6）输出控制所述三相全控型电机侧变流器（4）中功率开关器件导通的时序信号，所述系统控制单元（6）执行的控制序列包括：

步骤1：系统控制单元（6）初始化，断开切换开关（K1）和功率绕组控制开关（K2）；

步骤2：启动三相全控型电网侧变流器（3），使三相全控型电网侧变流器（3）输出电压达到额定值；

步骤3：闭合切换开关（K1）后，控制直流变换电路（5）输出电压，使功率绕组的电流逐步达到预设值；

步骤4：系统控制单元（6）发出指令，控制三相全控型电机侧变流器（4）中各功率开关器件（S7-S12）的通断，使无刷双馈电机（7）的转速上升；

步骤5：判断无刷双馈电机（7）的转速是否接近额定转速，如果是，断开切换开关（K1），执行下一步骤；如果否，返回上一步骤；

步骤6：调节三相全控型电机侧变流器（4）的输出电流，使功率绕组端电压的相位和幅值分别与第二交流电源（2）的相位和幅值趋于一致；

步骤7：闭合功率绕组控制开关（K2），完成启动过程，系统控制单元（6）控制各功率开关器件（S1-S12）的开关状态，无刷双馈电机（7）进入正常运行状态。

2.根据权利要求1所述的无刷双馈电机启动控制装置，其特征在于：其中所述步骤2采用基于瞬时功率理论的双环控制算法，使三相全控型电网侧变流器（3）输出电压达到额定值。

3.根据权利要求1或2所述的无刷双馈电机启动控制装置，其特征在于：其中所述步骤4检测无刷双馈电机（7）控制绕组的电流，功率绕组端电压的相位、幅值和第二交流电源（2）电压的相位、幅值，采用空间矢量调制算法，通过逐步改变控制绕组电流参考矢量的幅值和频率，控制三相全控型电机侧变流器（4）中各功率开关器件（S7-S12）开关信号来调节三相全控型电机侧变流器（4）的输出电流，使功率绕组端电压的相位和幅值分别与第二交流电源（2）的相位和幅值趋于一致。

4.根据权利要求3所述的无刷双馈电机启动控制装置，其特征在于：其中所述第一交流电源（1）与第二交流电源（2）为相同的交流电源。

5.根据权利要求3所述的无刷双馈电机启动控制装置，其特征在于：其中所述第一交流电源（1）与第二交流电源（2）为不相同的交流电源。