无刷双馈电动机的启动结构、启动方法及启动装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及无刷双馈电机技术领域，特别是涉及一种无刷双馈电机的启动结构及启动方法，该方法通过建立功能模块构架，由计算机程序控制计算机系统来完成，这些计算机程序指令存储在计算机可读存储介质中。
【背景技术】
[0002]无刷双馈电机是一种新型电机。无刷双馈电机从级联电机演化而来，通过两套定子绕组(分别为功率绕组Pp和控制绕组pc)和特殊设计的转子来实现无电刷结构;通过对控制绕组Pc的变压变频控制实现无刷双馈电机变速恒频发电或变频调速电动运行。作为电动机运行时，涉及到启动问题。无刷双馈电动机的启动是指电机从转速为0上升到自然同步速N的过程。
[0003]目前无刷双馈电动机启动方式可分为同步启动和异步启动，同步启动是无刷双馈电动机两套定子绕组同时加激励源，此时电机表现出同步电机特性。具体是功率绕组匕加工频电源激励，控制绕组Pc加变频电源激励，控制绕组Pc频率从-50Hz增加到0Hz，相应电机转速就能从0增加到N，从而启动电动机。同步启动的问题在于需要全功率的变频器，这与无刷双馈电动机能够使用部分容量变频器控制的初衷相违背，所以主流的启动方式还是异步启动。
[0004]异步启动是无刷双馈电动机的功率绕组匕加激励源，控制绕组PC短接或配置专门启动设备，此时电机符合异步电机特性。异步启动特别是大功率无刷双馈电动机异步启动时需要解决与异步电机启动时相同的启动电流过大所带来的各种问题。为了解决启动电流过大的问题，现有技术主要采用的异步启动方法是专门配置频敏变阻器或可调电阻器启动的启动方式，但是，该方式大大增加了电机配套设备和生产运行成本。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种无刷双馈电机的启动结构及启动方法，该启动结构配合启动方法就可既解决启动电流过大的问题，又解决了电机配套设备多和成本高的问题。
[0006]本发明的目的通过以下技术方案实现:
提供一种无刷双馈电动机的启动结构，包括变频器，所述变频器的输出接无刷双馈电动机的控制绕组Pc，无刷双馈电动机的功率绕组?[)通过第三开关KM3接至工频电源。本发明中，所述变频器为PWM式变频器，所述功率绕组匕接有用于短接功率绕组匕的短接器件。
[0007]所述短接器件为第四接触器KM4，所述短接接触KM4接于功率绕组Pp与第三开关KM3之间。
[0008]所述变频器包括三相交流电源不控整流电路VR、接于不控整流电路VR输出端的母线电容C、接于母线电容C的输出端的三相全桥逆变电路VI，三相全桥逆变电路VI的输出端接无刷双馈电动机的控制绕组Pc。
[0009]所述变频器还包括输入接触器KM1、软启动电阻R、软启动接触器KM2和输入电抗器L，三相交流电源依次接输入接触器KM1、软启动接触器KM2、输入电抗器L和所述三相全桥不控整流电路VR，软启动电阻R与软启动接触器KM2并联。
[0010]—种无刷双馈电动机的启动方法，用于对以上所述的一种无刷双馈电动机的启动结构进行控制，包括如下步骤:
A:将功率绕组Pp短接；
B:逐渐增大PWM式变频器输出至控制绕组PC的电压幅值和频率，无刷双馈电动机的转速会随之逐渐增大；
C:当电动机的转速接近同步转速且稳定后，控制PWM式变频器输出与无刷双馈电动机的实际转速对应控制绕组Pc的频率的激励；
D:将功率绕组Pp接入工频激励，将无刷双馈电动机由一组激励源的异步运行状态拖入到两组激励源同时作用的同步运行状态；
E:当电动机进入同步运行模式后，控制PWM式变频器逐渐减小输出频率，直到输出直流激励，此时无刷双馈电动机运行在自然同步速N，完成电动机的软启动。
[0011]步骤A具体是断开第三开关KM3，利用短接器件将功率绕组Pp短接。
[0012]步骤A进一步是通过断开第三开关KM3，将接于功率绕组?[)与第三开关KM3之间的第四接触器KM4闭合来实现将功率绕组PP短接。
[0013]步骤D具体是通过断开第四接触器KM4，闭合第三开关KM3来实现将功率绕组?[)接入工频激励。
[0014]在所述步骤A之后步骤B之前，执行步骤A1:断开第二开关KM2和第三开关KM3，闭合接触器KM1，检测直流母线电压，当直流母线电压达到预定范围后，闭合第二开关KM2，完成PWM式变频器的软启动。
[0015]本发明的有益效果:
本发明的一种无刷双馈电动机的启动结构，通过采用PWM(脉冲宽度调制)式的变频器，在功率绕组PP接有用于短接功率绕组^的短接器件，先利用短接器件将功率绕组^短接，再控制PWM式变频器输出至控制绕组PC的电压幅值和频率，等无刷双馈电动机的转速稳定后，控制PWM式变频器输出对应该转速的频率，再将功率绕组PP接至工频电源，接着控制变频器逐渐减小输出频率，直到输出直流激励，则完成无刷双馈电动机的启动结构，本发明的无刷双馈电动机的启动结构配合该启动方法，电路通过控制PWM式变频器输出至控制绕组Pc的电压幅值和频率来改变输出至控制绕组Pc的电流，从而代替频敏变阻器(或可调电阻器)来降低启动电流，无需利用频敏变阻器(或可调电阻器)，更无需使用启动电阻来短接控制绕组Pc，在硬件结构上只需增加一个短接器件，配合该启动方法就可实现无刷双馈电动机的小电流、低成本的软启动，无刷双馈电动机的启动结构的结构简单，可缩减设备体积。
【附图说明】
[0016]利用附图对发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
[0017]图1是本发明的一种无刷双馈电动机的异步动结构的电路示意图。
【具体实施方式】
[0018]结合以下实施例对本发明作进一步描述。
[0019]本实施例的一种无刷双馈电动机的启动结构，属于异步启动结构，如图1所示，包括变频器，所述变频器包括第一接触器KM1、软启动电阻R、软启动第二接触器KM2、输入电抗器L和三相全桥不控整流电路VR、接于整流电路的输出端的母线电容C、接于母线电容C的输出端的三相全桥逆变电路VI，三相全桥逆变电路VI的输出端接无刷双馈电动机的控制绕组
Pco
[0020]三相交流电源依次接第一接触器KM1、软启动第二接触器KM2、输入电抗器L和所述三相全桥不控整流电路VR，软启动电阻R与软启动第二接触器KM2并联，所述三相全桥不控整流电路VR的输出端接所述母线电容C。
[0021]所述变频器的输出接无刷双馈电动机的控制绕组PC，无刷双馈电动机的功率绕