無刷雙饋電動機的啟動結(jié)構、啟動方法及啟動裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及無刷雙饋電機技術領域，特別是涉及一種無刷雙饋電機的啟動結(jié)構及啟動方法，該方法通過建立功能模塊構架，由計算機程序控制計算機系統(tǒng)來完成，這些計算機程序指令存儲在計算機可讀存儲介質(zhì)中。
【背景技術】
[0002]無刷雙饋電機是一種新型電機。無刷雙饋電機從級聯(lián)電機演化而來，通過兩套定子繞組(分別為功率繞組Pp和控制繞組pc)和特殊設計的轉(zhuǎn)子來實現(xiàn)無電刷結(jié)構;通過對控制繞組Pc的變壓變頻控制實現(xiàn)無刷雙饋電機變速恒頻發(fā)電或變頻調(diào)速電動運行。作為電動機運行時，涉及到啟動問題。無刷雙饋電動機的啟動是指電機從轉(zhuǎn)速為0上升到自然同步速N的過程。
[0003]目前無刷雙饋電動機啟動方式可分為同步啟動和異步啟動，同步啟動是無刷雙饋電動機兩套定子繞組同時加激勵源，此時電機表現(xiàn)出同步電機特性。具體是功率繞組匕加工頻電源激勵，控制繞組Pc加變頻電源激勵，控制繞組Pc頻率從-50Hz增加到0Hz，相應電機轉(zhuǎn)速就能從0增加到N，從而啟動電動機。同步啟動的問題在于需要全功率的變頻器，這與無刷雙饋電動機能夠使用部分容量變頻器控制的初衷相違背，所以主流的啟動方式還是異步啟動。
[0004]異步啟動是無刷雙饋電動機的功率繞組匕加激勵源，控制繞組PC短接或配置專門啟動設備，此時電機符合異步電機特性。異步啟動特別是大功率無刷雙饋電動機異步啟動時需要解決與異步電機啟動時相同的啟動電流過大所帶來的各種問題。為了解決啟動電流過大的問題，現(xiàn)有技術主要采用的異步啟動方法是專門配置頻敏變阻器或可調(diào)電阻器啟動的啟動方式，但是，該方式大大增加了電機配套設備和生產(chǎn)運行成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于避免現(xiàn)有技術中的不足之處而提供一種無刷雙饋電機的啟動結(jié)構及啟動方法，該啟動結(jié)構配合啟動方法就可既解決啟動電流過大的問題，又解決了電機配套設備多和成本高的問題。
[0006]本發(fā)明的目的通過以下技術方案實現(xiàn):
提供一種無刷雙饋電動機的啟動結(jié)構，包括變頻器，所述變頻器的輸出接無刷雙饋電動機的控制繞組Pc，無刷雙饋電動機的功率繞組?[)通過第三開關KM3接至工頻電源。本發(fā)明中，所述變頻器為PWM式變頻器，所述功率繞組匕接有用于短接功率繞組匕的短接器件。
[0007]所述短接器件為第四接觸器KM4，所述短接接觸KM4接于功率繞組Pp與第三開關KM3之間。
[0008]所述變頻器包括三相交流電源不控整流電路VR、接于不控整流電路VR輸出端的母線電容C、接于母線電容C的輸出端的三相全橋逆變電路VI，三相全橋逆變電路VI的輸出端接無刷雙饋電動機的控制繞組Pc。
[0009]所述變頻器還包括輸入接觸器KM1、軟啟動電阻R、軟啟動接觸器KM2和輸入電抗器L，三相交流電源依次接輸入接觸器KM1、軟啟動接觸器KM2、輸入電抗器L和所述三相全橋不控整流電路VR，軟啟動電阻R與軟啟動接觸器KM2并聯(lián)。
[0010]—種無刷雙饋電動機的啟動方法，用于對以上所述的一種無刷雙饋電動機的啟動結(jié)構進行控制，包括如下步驟:
A:將功率繞組Pp短接；
B:逐漸增大PWM式變頻器輸出至控制繞組PC的電壓幅值和頻率，無刷雙饋電動機的轉(zhuǎn)速會隨之逐漸增大；
C:當電動機的轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速且穩(wěn)定后，控制PWM式變頻器輸出與無刷雙饋電動機的實際轉(zhuǎn)速對應控制繞組Pc的頻率的激勵；
D:將功率繞組Pp接入工頻激勵，將無刷雙饋電動機由一組激勵源的異步運行狀態(tài)拖入到兩組激勵源同時作用的同步運行狀態(tài)；
E:當電動機進入同步運行模式后，控制PWM式變頻器逐漸減小輸出頻率，直到輸出直流激勵，此時無刷雙饋電動機運行在自然同步速N，完成電動機的軟啟動。
[0011]步驟A具體是斷開第三開關KM3，利用短接器件將功率繞組Pp短接。
[0012]步驟A進一步是通過斷開第三開關KM3，將接于功率繞組?[)與第三開關KM3之間的第四接觸器KM4閉合來實現(xiàn)將功率繞組PP短接。
[0013]步驟D具體是通過斷開第四接觸器KM4，閉合第三開關KM3來實現(xiàn)將功率繞組?[)接入工頻激勵。
[0014]在所述步驟A之后步驟B之前，執(zhí)行步驟A1:斷開第二開關KM2和第三開關KM3，閉合接觸器KM1，檢測直流母線電壓，當直流母線電壓達到預定范圍后，閉合第二開關KM2，完成PWM式變頻器的軟啟動。
[0015]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明的一種無刷雙饋電動機的啟動結(jié)構，通過采用PWM(脈沖寬度調(diào)制)式的變頻器，在功率繞組PP接有用于短接功率繞組^的短接器件，先利用短接器件將功率繞組^短接，再控制PWM式變頻器輸出至控制繞組PC的電壓幅值和頻率，等無刷雙饋電動機的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后，控制PWM式變頻器輸出對應該轉(zhuǎn)速的頻率，再將功率繞組PP接至工頻電源，接著控制變頻器逐漸減小輸出頻率，直到輸出直流激勵，則完成無刷雙饋電動機的啟動結(jié)構，本發(fā)明的無刷雙饋電動機的啟動結(jié)構配合該啟動方法，電路通過控制PWM式變頻器輸出至控制繞組Pc的電壓幅值和頻率來改變輸出至控制繞組Pc的電流，從而代替頻敏變阻器(或可調(diào)電阻器)來降低啟動電流，無需利用頻敏變阻器(或可調(diào)電阻器)，更無需使用啟動電阻來短接控制繞組Pc，在硬件結(jié)構上只需增加一個短接器件，配合該啟動方法就可實現(xiàn)無刷雙饋電動機的小電流、低成本的軟啟動，無刷雙饋電動機的啟動結(jié)構的結(jié)構簡單，可縮減設備體積。
【附圖說明】
[0016]利用附圖對發(fā)明作進一步說明，但附圖中的實施例不構成對本發(fā)明的任何限制，對于本領域的普通技術人員，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得其它的附圖。
[0017]圖1是本發(fā)明的一種無刷雙饋電動機的異步動結(jié)構的電路示意圖。
【具體實施方式】
[0018]結(jié)合以下實施例對本發(fā)明作進一步描述。
[0019]本實施例的一種無刷雙饋電動機的啟動結(jié)構，屬于異步啟動結(jié)構，如圖1所示，包括變頻器，所述變頻器包括第一接觸器KM1、軟啟動電阻R、軟啟動第二接觸器KM2、輸入電抗器L和三相全橋不控整流電路VR、接于整流電路的輸出端的母線電容C、接于母線電容C的輸出端的三相全橋逆變電路VI，三相全橋逆變電路VI的輸出端接無刷雙饋電動機的控制繞組
Pco
[0020]三相交流電源依次接第一接觸器KM1、軟啟動第二接觸器KM2、輸入電抗器L和所述三相全橋不控整流電路VR，軟啟動電阻R與軟啟動第二接觸器KM2并聯(lián)，所述三相全橋不控整流電路VR的輸出端接所述母線電容C。
[0021]所述變頻器的輸出接無刷雙饋電動機的控制繞組PC，無刷雙饋電動機的功率繞