[发明专利]可实现多模式运行的无刷双馈电机启动控制装置及方法

摘要

本发明提供的可实现多模式运行的无刷双馈电机启动控制装置，包括无刷双馈电机、三相全控型电网侧变流器、三相全控型电机侧变流器、第一、二交流电源、控制开关、功率绕组控制开关以及系统控制单元，其中三相全控型电网侧变流器、三相全控型电机侧变流器、控制开关和功率绕组控制开关分别与系统控制单元连接。本发明还提供了启动控制的方法步骤。本发明可实现多模式运行的无刷双馈电机启动控制装置及方法的优点和积极效果是实现了无刷双馈电机在功率绕组供电电源出现异常时，电机仍可以连续运行，进一步提高了无刷双馈电机运行的可靠性。

主权项

一种可实现多模式运行的无刷双馈电机启动控制装置，包括无刷双馈电机(7)、三相全控型电网侧变流器(3)、三相全控型电机侧变流器(4)和第一、二交流电源(1、2)，其特征在于：还包括控制开关(K1)、功率绕组控制开关(K2)以及系统控制单元(6)，其中：所述三相全控型电网侧变流器(3)交流侧与所述第一交流电源(1)依次分相连接，所述三相全控型电网侧变流器(3)的直流侧与所述三相全控型电机侧变流器(4)的直流侧通过直流母线相连，所述直流母线上并联有直流母线电容C，所述第二交流电源(2)经过功率绕组控制开关(K2)与所述无刷双馈电机(7)的功率绕组相连，无刷双馈电机的功率绕组通过控制开关(K1)实现绕组间的短接；所述三相全控型电网侧变流器(3)、三相全控型电机侧变流器(4)、控制开关(K1)、功率绕组控制开关(K2)由系统控制单元(6)控制，所述系统控制单元通过三相全控型电网侧变流器(3)、三相全控型电机侧变流器(4)与控制开关(K1)和功率绕组控制开关(K2)的相互组合，实现多种运行模式，所述系统控制单元(6)执行的控制序列包括：步骤1：系统控制单元初始化，断开控制开关(K1)、功率绕组控制开关(K2)，将电网侧变流器投入运行，使电容C两端电压达到设定值；步骤2：根据负载情况和实际运行的要求，选择异步变频调速模式或亚同步调速模式或超同步调速模式，如果选择异步变频调速模式，则执行步骤3、如果选择亚同步调速模式，则执行步骤4、如果选择超同步调速模式，则执行步骤7；步骤3：闭合控制开关(K1)和断开功率绕组控制开关(K2)，通过改变三相全控型电机侧变流器输出电压的幅值和频率调节无刷双馈电机的转速，并重复执行本步骤；步骤4：闭合控制开关(K1)和断开功率绕组控制开关(K2)，并转入步骤5；步骤5：判断电机转速是否达到预设转速，如果是，断开控制开关(K1)，通过电机侧变流器调节电机功率绕组端电压的幅值和相位，并转入步骤6；如果否，重复执行本步骤；步骤6：判断无刷双馈电机功率绕组端电压的幅值、相位是否分别对应与第二交流电源(2)的幅值、相位相一致，如果是，闭合功率绕组控制开关(K2)，通过控制机侧变流器的输出电流幅值、相位，使电机的转速低于同步额定转速，并使网侧变流器工作于逆变状态，维持电容C两端电压的恒定；如果否，返回步骤6；步骤7：闭合控制开关(K1)和断开功率绕组控制开关(K2)，并转入步骤8；步骤8：判断电机转速是否达到预设转速，如果是，断开控制开关(K1)，调节变三相全控型电机侧变流器输出电压的幅值和相位，并转入步骤9；如果否，重复执行本步骤；步骤9：判断无刷双馈电机功率绕组端电压的幅值、相位是否分别对应与第二交流电源(2)的幅值、相位相一致，如果是，闭合功率绕组控制开关(K2)，通过控制机侧变流器的输出电流幅值、相位，使电机的转速低于同步额定转速，并使网侧变流器工作于逆变状态，维持电容C两端电压的恒定；如果否，返回步骤9。