[发明专利]一种无刷双馈电机启动控制装置及方法

摘要

本发明无刷双馈电机启动控制装置和方法，其装置包括系统控制单元及与其分别连接的三相全控型电网侧变流器、三相全控型电机侧变流器、可调电阻、可调电阻投切开关、电流检测传感器和功率绕组控制开关。本发明同时提供了启动控制的方法步骤。其优点是启动过程在综合利用三相全控型电网侧变流器的四象限运行能力和可调电阻的限流能力的基础上，通过合理控制三相全控型电机侧变流器中功率开关器件的导通时序，进行动态调节控制绕组电流，从而解决了传统异步启动存在限流电阻功率较大、启动过程慢等问题，加快电机启动过程，减少启动损耗，实现了无刷双馈电机的高性能启动。

主权项

一种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：还包括可调电阻R1‑R3、可调电阻投切开关(K1)、电流检测传感器(H1‑H2)、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，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)；三相全控型电机侧变流器的交流侧依次分相经三相可调电阻R1‑R3与无刷双馈电机的控制绕组相连，三个可调电阻R1‑R3分别与可调电阻投切开关(K1)的一个常开触点并联，电流检测传感器(H1‑H2)安装在无刷双馈电机控制绕组回路中；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)的功率绕组依次分相相连接；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)、可调电阻投切开关K1和电流检测传感器(H1‑H2)分别与所述系统控制单元(6)连接，所述系统控制单元(6)接收电流检测传感器(H1‑H2)的输出信号，输出控制三相全控型电机侧变流器(4)中功率开关器件的导通时序信号，系统控制单元执行的控制序列包括：步骤1：系统控制单元(6)初始化，断开可调电阻投切开关(K1)和功率绕组控制开关(K2)，使可调电阻R1‑R3的值处于最大值；步骤2：启动三相全控型电网侧变流器(3)，使三相全控型电网侧变流器(3)输出电压达到额定值；步骤3：系统控制单元(6)发出指令，使各功率开关器件(S7‑S12)关断，然后闭合功率绕组控制开关(K2)，并导通三相全控型电机侧变流器(4)下半桥三个功率开关器件(S8、S10和S12)，使功率绕组电流增大；步骤4：检测控制绕组电流绝对值的平均值，若该平均值大于临界设定区域值上限，则执行步骤5，否则执行步骤6；步骤5：使三相全控型电机侧变流器(4)下半桥三个功率开关器件(S8、S10和S12)关断，并执行步骤4；步骤6：导通三相全控型电机侧变流器(4)下半桥三个功率开关器件(S8、S10和S12)；步骤7：检测控制绕组电流绝对值的平均值，若该平均值大于临界设定区域值上限，则执行步骤5，否则执行步骤8；步骤8：检测控制绕组电流绝对值的平均值，若该平均值大于临界设定区域值下限，则执行步骤6，否则执行步骤9；步骤9：减少可调电阻R1‑R3的阻值，使功率绕组电流增加；步骤10：判断可调电阻R1‑R3的阻值，如未达到最小设定值，则执行步骤7，否则执行步骤11步骤11：闭合可调电阻投切开关(K1)，完成启动过程，无刷双馈电机(7)转入正常运行状态。