無(wú)刷雙饋電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)結(jié)構(gòu)、啟動(dòng)方法及啟動(dòng)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無(wú)刷雙饋電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種無(wú)刷雙饋電機(jī)的啟動(dòng)結(jié)構(gòu)及啟動(dòng)方法，該方法通過(guò)建立功能模塊構(gòu)架，由計(jì)算機(jī)程序控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來(lái)完成，這些計(jì)算機(jī)程序指令存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中。
【背景技術(shù)】
[0002]無(wú)刷雙饋電機(jī)是一種新型電機(jī)。無(wú)刷雙饋電機(jī)從級(jí)聯(lián)電機(jī)演化而來(lái)，通過(guò)兩套定子繞組(分別為功率繞組Pp和控制繞組pc)和特殊設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)子來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)電刷結(jié)構(gòu);通過(guò)對(duì)控制繞組Pc的變壓變頻控制實(shí)現(xiàn)無(wú)刷雙饋電機(jī)變速恒頻發(fā)電或變頻調(diào)速電動(dòng)運(yùn)行。作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，涉及到啟動(dòng)問(wèn)題。無(wú)刷雙饋電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)是指電機(jī)從轉(zhuǎn)速為0上升到自然同步速N的過(guò)程。
[0003]目前無(wú)刷雙饋電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)方式可分為同步啟動(dòng)和異步啟動(dòng)，同步啟動(dòng)是無(wú)刷雙饋電動(dòng)機(jī)兩套定子繞組同時(shí)加激勵(lì)源，此時(shí)電機(jī)表現(xiàn)出同步電機(jī)特性。具體是功率繞組匕加工頻電源激勵(lì)，控制繞組Pc加變頻電源激勵(lì)，控制繞組Pc頻率從-50Hz增加到0Hz，相應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)速就能從0增加到N，從而啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)。同步啟動(dòng)的問(wèn)題在于需要全功率的變頻器，這與無(wú)刷雙饋電動(dòng)機(jī)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(dòng)方式還是異步啟動(dòng)。
[0004]異步啟動(dòng)是無(wú)刷雙饋電動(dòng)機(jī)的功率繞組匕加激勵(lì)源，控制繞組PC短接或配置專(zhuān)門(mén)啟動(dòng)設(shè)備，此時(shí)電機(jī)符合異步電機(jī)特性。異步啟動(dòng)特別是大功率無(wú)刷雙饋電動(dòng)機(jī)異步啟動(dòng)時(shí)需要解決與異步電機(jī)啟動(dòng)時(shí)相同的啟動(dòng)電流過(guò)大所帶來(lái)的各種問(wèn)題。為了解決啟動(dòng)電流過(guò)大的問(wèn)題，現(xiàn)有技術(shù)主要采用的異步啟動(dòng)方法是專(zhuān)門(mén)配置頻敏變阻器或可調(diào)電阻器啟動(dòng)的啟動(dòng)方式，但是，該方式大大增加了電機(jī)配套設(shè)備和生產(chǎn)運(yùn)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(shù)中的不足之處而提供一種無(wú)刷雙饋電機(jī)的啟動(dòng)結(jié)構(gòu)及啟動(dòng)方法，該啟動(dòng)結(jié)構(gòu)配合啟動(dòng)方法就可既解決啟動(dòng)電流過(guò)大的問(wèn)題，又解決了電機(jī)配套設(shè)備多和成本高的問(wèn)題。
[0006]本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
提供一種無(wú)刷雙饋電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)結(jié)構(gòu)，包括變頻器，所述變頻器的輸出接無(wú)刷雙饋電動(dòng)機(jī)的控制繞組Pc，無(wú)刷雙饋電動(dòng)機(jī)的功率繞組?[)通過(guò)第三開(kāi)關(guān)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(kāi)關(guān)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(wú)刷雙饋電動(dòng)機(jī)的控制繞組Pc。
[0009]所述變頻器還包括輸入接觸器KM1、軟啟動(dòng)電阻R、軟啟動(dòng)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(dòng)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(dòng)電阻R與軟啟動(dòng)接觸器KM2并聯(lián)。
[0010]—種無(wú)刷雙饋電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法，用于對(duì)以上所述的一種無(wú)刷雙饋電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)結(jié)構(gòu)進(jìn)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(wú)刷雙饋電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速會(huì)隨之逐漸增大；
C:當(dāng)電動(dòng)機(jī)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(wú)刷雙饋電動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)控制繞組Pc的頻率的激勵(lì)；
D:將功率繞組Pp接入工頻激勵(lì)，將無(wú)刷雙饋電動(dòng)機(jī)由一組激勵(lì)源的異步運(yùn)行狀態(tài)拖入到兩組激勵(lì)源同時(shí)作用的同步運(yùn)行狀態(tài)；
E:當(dāng)電動(dòng)機(jī)進(jìn)入同步運(yùn)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(lì)，此時(shí)無(wú)刷雙饋電動(dòng)機(jī)運(yùn)行在自然同步速N，完成電動(dòng)機(jī)的軟啟動(dòng)。
[0011]步驟A具體是斷開(kāi)第三開(kāi)關(guān)KM3，利用短接器件將功率繞組Pp短接。
[0012]步驟A進(jìn)一步是通過(guò)斷開(kāi)第三開(kāi)關(guān)KM3，將接于功率繞組?[)與第三開(kāi)關(guān)KM3之間的第四接觸器KM4閉合來(lái)實(shí)現(xiàn)將功率繞組PP短接。
[0013]步驟D具體是通過(guò)斷開(kāi)第四接觸器KM4，閉合第三開(kāi)關(guān)KM3來(lái)實(shí)現(xiàn)將功率繞組?[)接入工頻激勵(lì)。
[0014]在所述步驟A之后步驟B之前，執(zhí)行步驟A1:斷開(kāi)第二開(kāi)關(guān)KM2和第三開(kāi)關(guān)KM3，閉合接觸器KM1，檢測(cè)直流母線電壓，當(dāng)直流母線電壓達(dá)到預(yù)定范圍后，閉合第二開(kāi)關(guān)KM2，完成PWM式變頻器的軟啟動(dòng)。
[0015]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明的一種無(wú)刷雙饋電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)結(jié)構(gòu)，通過(guò)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(wú)刷雙饋電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后，控制PWM式變頻器輸出對(duì)應(yīng)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(lì)，則完成無(wú)刷雙饋電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的無(wú)刷雙饋電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)結(jié)構(gòu)配合該啟動(dòng)方法，電路通過(guò)控制PWM式變頻器輸出至控制繞組Pc的電壓幅值和頻率來(lái)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(lái)降低啟動(dòng)電流，無(wú)需利用頻敏變阻器(或可調(diào)電阻器)，更無(wú)需使用啟動(dòng)電阻來(lái)短接控制繞組Pc，在硬件結(jié)構(gòu)上只需增加一個(gè)短接器件，配合該啟動(dòng)方法就可實(shí)現(xiàn)無(wú)刷雙饋電動(dòng)機(jī)的小電流、低成本的軟啟動(dòng)，無(wú)刷雙饋電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可縮減設(shè)備體積。
【附圖說(shuō)明】
[0016]利用附圖對(duì)發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但附圖中的實(shí)施例不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的任何限制，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)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(wú)刷雙饋電動(dòng)機(jī)的異步動(dòng)結(jié)構(gòu)的電路示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]結(jié)合以下實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0019]本實(shí)施例的一種無(wú)刷雙饋電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)結(jié)構(gòu)，屬于異步啟動(dòng)結(jié)構(gòu)，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(dòng)電阻R、軟啟動(dòng)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(wú)刷雙饋電動(dòng)機(jī)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(dòng)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(dòng)電阻R與軟啟動(dòng)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(wú)刷雙饋電動(dòng)機(jī)的控制繞組PC，無(wú)刷雙饋電動(dòng)機(jī)的功率繞