第=接触器140、软启动电 路120、功率绕组短接电路130W及控制单元（图1中未示）。变频器20接于控制绕组电源输入 端(一般是接市电，也就是作为电网电压输入端)和电机的控制绕组12之间。第一接触器110 和软启动电路120串联后接于控制绕组电源输入端和变频器20之间。第=接触器140接于电 机的功率绕组14和电机的功率绕组电源(功率绕组电源可W为工频电源，也可W接市电)之 间。功率绕组短接电路130接于功率绕组14和第=接触器140之间，并可受控制单元控制短 接功率绕组14。
[0029] 图2为一实施例中无刷双馈电机异步启动方法的流程图，包括下列步骤：
[0030] S210，将变频器和电机的控制绕组接入电源，对变频器进行软启动。
[0031] 在本实施例中，将第一接触器110闭合、第=接触器140断开，功率绕组短接电路 130不将功率绕组14短接，通过软启动电路120实现变频器的软启动。
[0032] S220,断开电机的功率绕组电源对功率绕组的供电，并将功率绕组短接。
[0033] 在本实施例中，变频器的软启动完成后，通过功率绕组短接电路130将功率绕组 140短接，开始进行电机的启动。
[0034] S230,通过控制绕组电流闭环方式控制变频器的输出，进行电机的软启动。
[0035] 在短接功率绕组14W后，变频器20可W像控制普通异步电机启动那样控制电机10 启动。控制变频器20输出，就能达到控制两套定子绕组(控制绕组和功率绕组）电流的目的， 实现电机的软启动。在本实施例中，采用控制绕组电流闭环方式来控制无刷双馈电机的启 动电流，可W改善电机的启动性能。
[0036] S240，当电机转速接近自然同步转速且稳定时，解除功率绕组的短接状态。
[0037] 当电机转速达到电机的自然同步转速m的a%且持续时间达到b毫秒W后，判定其 接近自然同步转速且稳定。其中a%为一个接近1的经验值，b同样是一个经验值。在1/3对极 的无刷双馈电机的实施例中，自然同步转速m为75化pm，转速在74化pmW上维持400毫秒， 就认为电机转速接近自然同步转速且稳定。
[0038] S250,通过变频器调整功率绕组的感应电压的幅值和相位，使其逐渐与电源同步。
[0039] W控制绕组12接入的电源为参照，通过对变频器20的控制，调整功率绕组14的感 应电压的幅值和相位，使其逐渐与控制绕组12接入的电源（即电网）的电压幅值和相位同 步。在本实施例中，是采用无刷双馈电机功率绕组磁链定向的矢量控制方法对变频器20进 行控制。
[0040] 图3是一实施例中无刷双馈电机功率绕组并网控制策略框图。W下对其控制过程 进行说明，包括下列步骤：
[0041 ] 将电网和功率绕组14感应的=相电压由=相静止坐标系(abc)变换到两相静止坐 申不系（日0)。图3中Upa、Upb、Upc , Uga、Ugb、Ugc , Uca、Ucb、Ucc分力[J表不功率绕组14 ,电网，枉制绕组1 2 的=相电压。Upa、Upe和Uga、U泌分别表示功率绕组电压和电网电压由=相静止坐标系变换到 两相静止坐标系后的电压分量。
[0042] 求出电网的电压和功率绕组14的感应电压在两相静止坐标系下的电压幅值Iup I、 Ug I和相位角0p、0g。其中功率绕组14的感应电压在两相静止坐标系下的相位角0p是通过将 化a和化e输入锁相环(P化)得到，电网的电压在两相静止坐标系下的相位角目g是通过将Uga和 Uge输入锁相环得到。
[0043] 将控制绕组12的=相电流由=相静止坐标系（abc)变换到两相旋转坐标系（dq)， 1。3、：[。6、：[。。和：[。(1、：[。。分别表示控制绕组12;相电流由；相静止坐标系变换到两相旋转坐标 系后的电流分量。
[0044] 根据电压幅值I Up I、I Ug I得到控制绕组12在d轴上的电流给定值C。具体是将I Up I -k I再输入比例积分调节器(PI)后得到C。
[0045] 根据控制绕组12在d轴上的电流给定值疫和电流分量icd求出控制绕组12在d轴上 的电压给定值。具体是将再输入比例积分调节器后得到记,。
[0046] 根据相位角0p、0g得到控制绕组12在q轴上的电流给定值4。具体是0p-0g再输入比 例积分调节器后得到
[0047] 根据控制绕组12在q轴上的电流给定值/；；和电流分量icq求出控制绕组在q轴上的 电压给定值<。具体是将鳥-^再输入比例积分调节器后得到"；：/。
[0048] 根据功率绕组极对数Pp、控制绕组极对数Pc、电机转子位置角0rW及相位角0p求出 控制绕组12变换到功率绕组14旋转坐标系中的旋转转差角0CD0c=0p-(Pp+Pc)*0r。
[0049] 根据心、、目C求出控制绕组的S相电压Uca、Ucb、Ucc并输出，控制变频器20使其 将控制绕组12的S相电压调整为Uca、Ucb、Ucc。
[0050] 采用功率绕组磁链定向矢量控制，在控制绕组主励磁和功率绕组主励磁切换时， 控制功率绕组感应电动势的幅值和相位，减小功率绕组并网时的冲击电流，有效降低了功 率绕组并网时的电流冲击。图7为电机按上述无刷双馈电机异步启动方法启动过程中功率 绕组感应电动势与电网电压同步时的电压波形(横坐标为时间，单位是秒），通过上述控制 策略对功率绕组感应电动势的幅值和相位加 W控制，有效降低了功率绕组并网时的电流冲 iff O
[0051] S260,将功率绕组接入电源，使电机由异步运行状态进入同步运行状态。
[0052] 功率绕组14的感应电压的幅值和相位角与电网电压同步后，闭合第=接触器140， 将功率绕组14接入功率绕组电源，使电机10由一组电源作用的异步运行状态进入两组电源 同时作用的同步运行状态。
[0053] S270,控制变频器使得电机的转速达到自然同步转速，完成启动过程。
[0054] 在本实施例中，变频器20可输出直流激励，当电机10进入同步运行状态后，控制变 频器20逐步减小输出频率，直到输出直流激励，此时电机10就运行在自然同步速m，启动过 程结束。
[0055] 图5为一种传统的30kW功率的无刷双馈电机控制绕组直接短接启动时两套定子绕 组的电流波形(横坐标为时间，单位是秒），在电机启动过程中，功率绕组的电流峰值在120A 左右，为空载电流的5-6倍，控制绕组的电流峰值在1OOA左右。如此大的电流会对电源产生 冲击，同时会在线路和电机内部产生损耗引起发热。而图6为30kW功率的无刷双馈电机按上 述无刷双馈电机异步启动方法启动时的两套定子绕组电流波形，与控制绕组直接短接启动 不同，控制绕组电流和功率绕组电流的幅值在电机启动后分别被控制在30A和20A左右，几 乎是空载电流的大小水平。
[0056] 图8为电机按上述无刷双馈电机异步启动方法进行启动时转子转速波形，可W看 到整个启动过程转速非常平稳，仅在控制绕组激励和功率绕组激励切换时(步骤S260)有一 点波动。
[0057] 参见图4，在其中一个实施例中，软启动电路120包括软启动电阻R和连接软启动电 阻R两端的第二接触器KM2。步骤S210是将第二接触器KM2断开，将软启动电阻R接入电路，然 后检测变频器20的直流母线电压Udc，当检测到直流母线电压达到预设电压范围时，闭合第 二接触器KM2将软启动电阻R短路，完成变频器20软启动的步骤。该预设电压范围是一个经 验值，在其中一个实施例中是超过450V就判定达到预设电压范围。
[005引 W上介绍了无刷双馈电机异步启动方法，无刷双馈电机异步启动装置的控制单元 的功能即是用于控制整个装置执行上述方法，即控制单元用于将变频器20和控制绕组12接 入电源，对变频器20进行软启动，然后断开功率绕组电源对功率绕组14的供电，并将功率绕 组14短接，再通过控制绕组电流闭环方式控制变频器20的输出，进行电机10的软启动，当检 测到电机转速接近自然同步转速且稳定时，解除功率绕组14的短接状态，W控制绕组12接 入的电源为参照，通过对变频器20的控制，调整功率绕组14的感应电压的幅值和相位，使其 逐渐与控制绕组12接入的电源的电压幅值和相位同步，待同步之后将功率绕组