一種無刷雙饋電動機的低成本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，特別是涉及一種無刷雙饋電動機的低成本啟動結構。
【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(lián)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(xiàn)無電刷結構;通過對控制繞組的變壓變頻控制實現(xiàn)無刷雙饋電機變速恒頻發(fā)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)有技術中的不足之處而提供一種一種無刷雙饋電動機的低成本啟動結構，可供軟件工程師利用軟件控制該無刷雙饋電動機的低成本啟動結構以實現(xiàn)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(xiàn):
[0007]提供一種無刷雙饋電動機的低成本啟動結構，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(lián)的三相全橋逆變電路VI，本實用新型中，所述無刷雙饋電動機的低成本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和三相全橋逆變電路VI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(lián)。
[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Pc，無刷雙饋電動機的功率繞組Pp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]本實用新型的一種無刷雙饋電動機的低成本啟動結構，可供軟件工程師進行軟件控制，通過斷開變頻器的直流輸出，再導通三相全橋逆變電路VI的上、下橋臂的全部開關管￥11、￥了2、￥了3、￥了4、￥了5、￥了6以短接控制繞組1^，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(jié)省成本。
[0014]進一步的，本實用新型的一種無刷雙饋電動機的低成本啟動結構可供軟件工程師通過軟件控制三相全橋逆變電路￥1的上、下橋臂開關管￥11、￥了3、￥了5、￥了2、￥了4、￥了6同時導通，使得電動機控制繞組上的電流由上、下橋臂的開關器件共同分擔，使流過開關器件的電流可大大減少，進而降低電動機的啟動電流，無需專門配置頻敏變阻器或可調電阻器，也可使用沒有制動電路的變頻器，進而節(jié)省成本和縮減電機配套設備的數量。
【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(chuàng)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是本實用新型的一種無刷雙饋電動機的低成本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]本實施例的一種無刷雙饋電動機的低成本啟動結構，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(lián)的三相全橋逆變電路VI，本實用新型中，所述無刷雙饋電動機的低成本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和三相全橋逆變電路VI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(lián)。
[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Pc，無刷雙饋電動機的功率繞組Pp經第三開關KM3與工頻電源連接。
[0023]本實施例的一種無刷雙饋電動機的低成本啟動結構，可供軟件工程師進行軟件控制，通過斷開變頻器的直流輸出，再導通三相全橋逆變電路VI的上、下橋臂的全部開關管￥11、￥了2、￥了3、￥了4、￥了5、￥了6以短接控制繞組1^，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(jié)省成本。
[0024]進一步的，本實施例的一種無刷雙饋電動機的低成本啟動結構可供軟件工程師通過軟件控制，控制方法如下:
[0025]本方法包括如下依次執(zhí)行的步驟:
[0026]第一步:通過在變頻器的母線電容C和三相全橋逆變電路VI之間的母線串接有母線開關KD，進而斷開母線開關Kd來斷開變頻器的直流輸出；
[0027]第二步:接著導通三相全橋逆變電路VI的上、下橋臂的全部開關管VTl、VT2、VT3、VT4、VT5、VT6以短接控制繞組Pc。
[0028]第三步:閉合第三接觸器KM3將工頻電源加至功率繞組Pp，使得電動機異步啟動。
[0029]第四步:電動機啟動并穩(wěn)定運行后，閉合第一接觸器KMl，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(lián)的第二接觸器KM2，完成變頻器的軟啟動，接著再閉合母線開關Kd，關斷變頻器的三相全橋逆變電路VI的全部開關管，控制變頻器輸出合適的頻率至控制繞組PC，該頻率與電動機的實際轉速相匹配，進而將電動機由功率繞組Pp—組電源供電的異步運行狀態(tài)轉入到控制繞組Pc和功率繞組?[)兩組電源同時供電的同步運行狀態(tài)。
[0030]第五步:當電動機進入同步運行模式后，控制變頻器逐漸減小輸出頻率，直到輸出為直流，此時無刷雙饋電動機就運行在自然同步速N，完成啟動過程。
[0031 ]在啟動過程中，接觸器開關狀態(tài)和其他可控開關器件的開關狀態(tài)均保持不變。
[0032]本實施例通過控制三相全橋逆變電路￥1的上、下橋臂開關管￥1'1、￥了3、￥了5、￥丁2、VT4、VT6同時導通，使得電動機控制繞組上的電流由上、下橋臂的開關器件共同分擔，使流過開關器件的電流可大大減少，進而降低電動機的啟動電流，無需專門配置頻敏變阻器或可調電阻器，也可使用沒有制動電路的變頻器，進而節(jié)省成本和縮減電機配套設備的數量。
[0033]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】
1.一種無刷雙饋電動機低成本啟動結構，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(lián)的三相全橋逆變電路(VI)，其特征在于:所述無刷雙饋電動機的低成本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所述的一種無刷雙饋電動機低成本啟動結構，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)和三相全橋逆變電路(VI)之間的母線上。3.如權利要求1所述的一種無刷雙饋電動機低成本啟動結構，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所述的一種無刷雙饋電動機低成本啟動結構，其特征在于:所述變頻器軟啟動電路包括第一開關(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(lián)。5.如權利要求3所述的一種無刷雙饋電動機低成本啟動結構，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(Pc)，無刷雙饋電動機的功率繞組(Pp)經第三開關(KM3 )與工頻電源連接。
【專利摘要】一種無刷雙饋電動機的低成本啟動結構，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(lián)的三相全橋逆變電路（VI），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，再供軟件工程師通過軟件控制該低成本啟動結構，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(jié)省成本。
【IPC分類】H02P6/20
【公開號】CN205265574
【申請?zhí)枴緾N201521124602
【發(fā)明人】王雪帆, 徐海波, 韋忠朝
【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