無刷雙饋電動機的啟動結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型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結構。
【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電機演化而來，通過兩套定子繞組(分別為功率繞組和控制繞組)和特殊設計的轉子來實現無電刷結構;通過對控制繞組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O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。具體是功率繞組加工頻電源激勵，控制繞組加變頻電源激勵，控制繞組頻率從-50Hz增加到OHz，相應電機轉速就能從O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只有功率繞組加激勵源，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。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的在于避免現有技術中的不足之處而提供一種無刷雙饋電動機的啟動結構，可供軟件工程師利用軟件控制該啟動結構以實現降低成本、縮減電機配套設備和成本的目的。
[0006]本實用新型的目的通過以下技術方案實現:
[0007]提供無刷雙饋電動機的啟動結構，包括變頻器，所述變頻器包括將三相交流電源整流輸出的整流電路、接于整流電路的輸出端的母線電容C、與母線電容C并聯的制動電路以及接于制動電路后端并且與制動電路并聯的二相全橋逆變電路VI，制動電路包括串聯的全控型制動開關VTo和制動電阻Ro，本實用新型中，所述啟動結構包括用于控制母線電容C是否接至三相全橋逆變電路VI的控制電路。
[0008]所述控制電路為母線開關KD，所述母線開關Kd串接于母線電容C和制動電路之間的母線上。
[0009 ]整流電路的輸入端接有變頻器軟啟動電路。
[0010]所述變頻器軟啟動電路包括第一開關KMl、軟啟動電阻R、第二開關KM2、輸入電抗器L、三相全橋不控整流電路VR，三相交流電源依次接第一開關KM1、第二開關KM2、輸入電抗器L和三相全橋不控整流電路VR，軟啟動電阻R與第二開關KM2并聯。
[0011 ]三相全橋逆變電路VI的輸出接無刷雙饋電動機的控制繞組，無刷雙饋電動機的功率繞組經第三開關KM3與工頻電源連接。
[0012]本實用新型的有益效果:
[0013]本實用新型的無刷雙饋電動機的啟動結構，通過母線電容C和三相全橋逆變電路VI之間的母線上設有用于控制母線電容C是否接至三相全橋逆變電路VI的控制電路，可用于斷開變頻器的直流輸出，再導通三相全橋逆變電路VI的上橋臂的開關管VTl、VT3、VT5和/或下橋臂的開關管VT2、VT4、VT6以短接控制繞組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。
[0014]本實用新型的無刷雙饋電動機的啟動結構，可供軟件工程師通過軟件控制該啟動結構，具體為斷開三相全橋逆變電路VI的上橋臂的開關管VT1、VT3、VT5和下橋臂的開關管￥丁2、￥了4、￥了6，調節三相全橋逆變電路￥1的上橋臂的開關管￥1'1、￥了3、￥了5和/或下橋臂的開關管VT2、VT4、VT6輸出至控制繞組Pc的電流來逐漸減小控制繞組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，把直流母線電容接通到變頻器的直流輸出側，三相交流電源給直流母線電容充電，直至直流母線電壓達標則將其通過三相全橋逆變電路VI輸出變頻激勵至控制繞組Pc，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的輸出頻率與無刷雙饋電動機的實際轉速相對應，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，即完成軟啟動，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】
[0015]利用附圖對實用新型作進一步說明，但附圖中的實施例不構成對本實用新型的任何限制，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。
[0016]圖1是本實用新型的無刷雙饋電動機的啟動結構的電路示意圖。
【具體實施方式】
[0017]結合以下實施例對本實用新型作進一步描述。
[0018]本實施例的無刷雙饋電動機的啟動結構，如圖1所示，包括變頻器，所述變頻器包括將三相交流電源整流輸出的整流電路、接于整流電路的輸出端的母線電容C、與母線電容C并聯的制動電路以及接于制動電路后端并且與制動電路并聯的二相全橋逆變電路VI，制動電路包括串聯的全控型制動開關VTo和制動電阻Re，本實用新型中，所述啟動結構包括用于控制母線電容C是否接至三相全橋逆變電路VI的控制電路。
[0019]所述控制電路為母線開關KD，所述母線開關Kd串接于母線電容C和制動電路之間的母線上。
[0020]整流電路的輸入端接有變頻器軟啟動電路。
[0021 ] 所述變頻器軟啟動電路包括第一接觸器KMl、軟啟動電阻R、第二接觸器KM2、輸入電抗器L、三相全橋不控整流電路VR，三相交流電源依次接第一接觸器KMl、第二接觸器KM2、輸入電抗器L和三相全橋不控整流電路VR，軟啟動電阻R與第二接觸器KM2并聯。
[0022]三相全橋逆變電路VI的輸出接無刷雙饋電動機的控制繞組，無刷雙饋電動機的功率繞組經第三開關KM3與工頻電源連接。
[0023]本實施例的無刷雙饋電動機的啟動結構，通過母線電容C和三相全橋逆變電路VI之間的母線上設有用于控制母線電容C是否接至三相全橋逆變電路VI的控制電路，可用于斷開變頻器的直流輸出，再同時斷開三相全橋逆變電路VI的上橋臂的開關管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。
[0024]本實施例的無刷雙饋電動機的啟動結構，可供軟件工程師通過軟件控制該啟動結構，具體為斷開三相全橋逆變電路VI的上橋臂的開關管VTl、VT3、VT5和下橋臂的開關管￥丁2、￥了4、￥了6，再調節三相全橋逆變電路￥1的上橋臂的開關管￥11、￥了3、￥了5和/或下橋臂的開關管VT2、VT4、VT6輸出至控制繞組Pc的電流來逐漸減小控制繞組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，把直流母線電容接通到變頻器的直流輸出側，三相交流電源給直流母線電容充電，直至直流母線電壓達標則將其通過三相全橋逆變電路VI輸出變頻激勵至控制繞組Pc，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的輸出頻率與無刷雙饋電動機的實際轉速相對應，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，即完成軟啟動，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。
[0025]其中，圖1中的Pp代表功率繞組。
[0026]最后應當說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對本實用新型保護范圍的限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型作了詳細地說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的實質和范圍。
【主權項】
1.無刷雙饋電動機的啟動結構，包括變頻器，所述變頻器包括將三相交流電源整流輸出的整流電路、接于整流電路的輸出端的母線電容(C)、與母線電容C并聯的制動電路以及接于制動電路后端并且與制動電路并聯的三相全橋逆變電路(VI)，制動電路包括串聯的全控型制動開關(VTo )和制動電阻(Ro)，其特征在于:所述啟動結構包括用于控制母線電容(C)是否接至三相全橋逆變電路(VI)的控制電路。2.如權利要求1所述的無刷雙饋電動機的啟動結構，其特征在于:所述控制電路為母線開關(KD)，所述母線開關(Kd)串接于母線電容(C)和制動電路之間的母線上。3.如權利要求1所述的無刷雙饋電動機的啟動結構，其特征在于:整流電路的輸入端接有變頻器軟啟動電路。4.如權利要求3所述的無刷雙饋電動機的啟動結構，其特征在于:所述變頻器軟啟動電路包括第一開關(KM1)、軟啟動電阻(R)、第二開關(KM2)、輸入電抗器(L)、三相全橋不控整流電路(VR)，三相交流電源依次接第一開關(KM1)、第二開關(KM2)、輸入電抗器(L)和三相全橋不控整流電路(VR)，軟啟動電阻(R)與第二開關(KM2)并聯。5.如權利要求3所述的無刷雙饋電動機的啟動結構，其特征在于:三相全橋逆變電路(VI)的輸出接無刷雙饋電動機的控制繞組，無刷雙饋電動機的功率繞組經第三開關(KM3)與工頻電源連接。
【專利摘要】無刷雙饋電動機的啟動結構，涉及無刷雙饋電機技術領域，其結構包括變頻器，所述變頻器包括將三相交流電源整流輸出的整流電路、接于整流電路的輸出端的母線電容（C）、與母線電容（C）并聯的制動電路以及接于制動電路后端并且與制動電路并聯的三相全橋逆變電路（VI），制動電路包括串聯的全控型制動開關（VT0）和制動電阻（R0），通過設有用于控制母線電容（C）是否接至三相全橋逆變電路（VI）的控制電路，可用于斷開變頻器的直流輸出，再導通三相全橋逆變電路VI的上橋臂的開關管（VT1、VT3、VT5）和/或下橋臂的開關管（VT2、VT4、VT6）以短接控制繞組（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。
【IPC分類】H02P6/20
【公開號】CN205265573
【申請號】CN201521124601
【發明人】徐海波, 王雪帆, 韋忠朝, 孔明
【申請人】易事特集團股份有限公司
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2015年12月31日