無刷雙饋電動機的啟動裝置的制造方法
【技術領域】
[0001 ]本發明涉及無刷雙饋電機技術領域，特別是涉及無刷雙饋電動機的啟動裝置。
【背景技術】
[0002]無刷雙饋電機是新型電機。無刷雙饋電機從級聯電機演化而來，通過兩套定子繞組(分別為功率繞組Pp和控制繞組Pc)和特殊設計的轉子來實現無電刷結構;通過對控制繞組Pc的變壓變頻控制實現無刷雙饋電機變速恒頻發電或變頻調速電動運行。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加激勵源，控制繞組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運行成本。

【發明內容】

[0005]本發明的目的在于避免現有技術中的不足之處而提供無刷雙饋電動機的啟動方法和啟動裝置，該啟動方法和啟動裝置可降低成本和縮減電機配套設備的數量。
[0006]本發明的目的通過以下技術方案實現:
提供無刷雙饋電動機的啟動方法，電動機已接有功率繞組PP、控制繞組Pc和變頻器，變頻器的直流輸出側并列地接有制動電阻Ro和三相全橋逆變電路VI，三相全橋逆變電路VI的輸出端經控制繞組Pc接到電動機，本方法包括依次執行的如下步驟:
步驟A:斷開變頻器的直流輸出；
步驟B:通過同時斷開三相全橋逆變電路VI上橋臂的開關管VT1、VT3、VT5和下橋臂的開關管VT2、VT4、VT6來將制動電阻Ro接到控制繞組Pcc。
[0007]在變頻器的母線電容C和制動電阻Ro之間的母線串接有母線開關KD，所述步驟A的具體操作為:斷開母線開關Kd。
[0008]步驟B之后執行步驟C:給電動機的功率繞組Pp施加工頻電源激勵，逐漸減小控制繞組Pc的等效電阻值，使電動機轉速隨之逐漸增大至電動機的轉速穩定后，斷開與制動電阻Ro串接的制動開關VTo，把直流母線電容接通到變頻器的直流輸出側，控制變頻器逆變電路VI的輸出頻率與無刷雙饋電動機的實際轉速相對應。
[0009]所述模塊C中，逐漸減小控制繞組Pc的等效電阻值具體操作是:斷開三相全橋逆變電路VI的上橋臂的開關管VT1、VT3、VT5和/或下橋臂的開關管VT2、VT4、VT6，再調節三相全橋逆變電路VI的上橋臂的開關管VT1、VT3、VT5和/或下橋臂的開關管VT2、VT4、VT6輸出至控制繞組Pc的電流。
[0010]所述模塊C具體是通過調節三相全橋逆變電路VI的上橋臂的開關管VT1、VT3、VT5和/或下橋臂的開關管VT2、VT4、VT6的同步導通占空比，以控制控制繞組PC的電流使得電動機的轉速逐漸增大。
[0011]所述模塊C是通過PWM脈沖信號來調節三相全橋逆變電路VI的上橋臂的開關管VT 1、VT3、VT5和/或下橋臂的開關管VT2、VT4、VT6的同步導通占空比。
[0012]所述步驟C具體是先令變頻器軟啟動，再合上母線開關Kd來實現把直流母線電容C接通到變頻器的直流輸出側。
[0013]所述步驟C具體是通過閉合第一開關KM1，令三相交流電源經過軟啟動電阻R、輸入電抗器L和三相全橋不控整流電路VR來給直流母線電容C充電，當直流母線電壓達到預定范圍后，再閉合與軟啟動電阻R并聯的第二開關KM2，完成變頻器的軟啟動。
[0014]所述的無刷雙饋電動機的啟動方法步驟C之后執行步驟D:控制變頻器逐漸減小輸出頻率，直到輸出直流激勵，無刷雙饋電動機運行在自然同步速N，完成啟動過程。
[0015]本發明的有益效果:
本發明通過斷開變頻器的直流輸出，再通過同時斷開三相全橋逆變電路VI上橋臂的開關管VT1、VT3、VT5和下橋臂的開關管VT2、VT4、VT6來將制動電阻Ro接到控制繞組Pc，可充分利用變頻器本身的資源，即不需要使用啟動電阻，通過軟件控制逆變電路的全控開關管器件，就可代替啟動電阻將控制繞組Pc短接，可縮減電機配套設備的數量，節省成本。
[0016]進一步的，本發明通過調節三相全橋逆變電路VI的上橋臂的開關管VT1、VT3、VT5和/或下橋臂的開關管VT2、VT4、VT6的同步導通占空比，調節三相全橋逆變電路VI輸出至控制繞組Pc的等效阻值，以控制控制繞組Pc的電流使得電動機的轉速逐漸增大，電動機轉速穩定后，完成變頻器的軟啟動，再合上母線開關Kd來實現把直流母線電容接通到變頻器的直流輸出側。控制變頻器逆變電路VI輸出與無刷雙饋電動機的實際轉速相對應的控制繞組的頻率激勵至控制繞組PC，進而將無刷雙饋電動機由一組激勵源的異步運行狀態拖入到兩組激勵源同時作用的同步運行狀態，進而控制變頻器逐漸減小輸出頻率，直到輸出直流激勵，即完成電動機軟啟動，本發明的啟動方法使得變頻器的三相全橋逆變電路VI可當頻敏變阻器(或可調電阻器)來使用，進而減少使用頻敏變阻器(或可調電阻器)，進一步在實現小電流啟動的前提下縮減電機配套設備的數量，節省成本。
【附圖說明】
[0017]利用附圖對發明作進一步說明，但附圖中的實施例不構成對本發明的任何限制，對于本領域的普通技術人員，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據以下附圖獲得其它的附圖。
[0018]圖1是本發明的無刷雙饋電動機的啟動方法所控制的電路示意圖。
【具體實施方式】
[0019]結合以下實施例對本發明作進一步描述。
[0020]本實施例的無刷雙饋電動機的啟動方法，如圖1所示，電動機已接有功率繞組Pp、控制繞組Pc和變頻器，變頻器的直流輸出側并列地接有制動電阻和三相全橋逆變電路VI，三相全橋逆變電路VI的輸出端經控制繞組Pc接到電動機，本方法包括如下步驟:
步驟A:在變頻器的母線電容C和制動電阻Ro之間的母線串接有母線開關KD，進而斷開母