CN205265573U - 无刷双馈电动机的启动结构 - Google Patents
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Abstract
无刷双馈电动机的启动结构，涉及无刷双馈电机技术领域，其结构包括变频器，所述变频器包括将三相交流电源整流输出的整流电路、接于整流电路的输出端的母线电容（C）、与母线电容（C）并联的制动电路以及接于制动电路后端并且与制动电路并联的三相全桥逆变电路（VI），制动电路包括串联的全控型制动开关（VT0）和制动电阻（R0），通过设有用于控制母线电容（C）是否接至三相全桥逆变电路（VI）的控制电路，可用于断开变频器的直流输出，再导通三相全桥逆变电路VI的上桥臂的开关管（VT1、VT3、VT5）和/或下桥臂的开关管（VT2、VT4、VT6）以短接控制绕组（PC），可充分利用变频器本身的资源，即不需要使用启动电阻，通过软件控制逆变电路的全控开关管器件，就可代替启动电阻将控制绕组（PC） 短接，可缩减电机配套设备的数量，节省成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及无刷双馈电机技术领域，特别是涉及无刷双馈电动机的启动结构。
背景技术
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（分别为功率绕组和控制绕组）和特殊设计的转子来实现无电刷结构；通过对控制绕组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。
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。具体是功率绕组加工频电源激励，控制绕组加变频电源激励，控制绕组频率从-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。
异步启动是无刷双馈电动机只有功率绕组加激励源，控制绕组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。
实用新型内容
本实用新型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动机的启动结构，可供软件工程师利用软件控制该启动结构以实现降低成本、缩减电机配套设备和成本的目的。
本实用新型的目的通过以下技术方案实现：
提供无刷双馈电动机的启动结构，包括变频器，所述变频器包括将三相交流电源整流输出的整流电路、接于整流电路的输出端的母线电容C、与母线电容C并联的制动电路以及接于制动电路后端并且与制动电路并联的三相全桥逆变电路VI，制动电路包括串联的全控型制动开关VT0和制动电阻R0，本实用新型中，所述启动结构包括用于控制母线电容C是否接至三相全桥逆变电路VI的控制电路。
所述控制电路为母线开关KD，所述母线开关KD串接于母线电容C和制动电路之间的母线上。
整流电路的输入端接有变频器软启动电路。
所述变频器软启动电路包括第一开关KM1、软启动电阻R、第二开关KM2、输入电抗器L、三相全桥不控整流电路VR，三相交流电源依次接第一开关KM1、第二开关KM2、输入电抗器L和三相全桥不控整流电路VR，软启动电阻R与第二开关KM2并联。
三相全桥逆变电路VI的输出接无刷双馈电动机的控制绕组，无刷双馈电动机的功率绕组经第三开关KM3与工频电源连接。
本实用新型的有益效果：
本实用新型的无刷双馈电动机的启动结构，通过母线电容C和三相全桥逆变电路VI之间的母线上设有用于控制母线电容C是否接至三相全桥逆变电路VI的控制电路，可用于断开变频器的直流输出，再导通三相全桥逆变电路VI的上桥臂的开关管VT1、VT3、VT5和/或下桥臂的开关管VT2、VT4、VT6以短接控制绕组PC，可充分利用变频器本身的资源，即不需要使用启动电阻，通过软件控制逆变电路的全控开关管器件，就可代替启动电阻将控制绕组PC短接，可缩减电机配套设备的数量，节省成本。
本实用新型的无刷双馈电动机的启动结构，可供软件工程师通过软件控制该启动结构，具体为断开三相全桥逆变电路VI的上桥臂的开关管VT1、VT3、VT5和下桥臂的开关管VT2、VT4、VT6，调节三相全桥逆变电路VI的上桥臂的开关管VT1、VT3、VT5和/或下桥臂的开关管VT2、VT4、VT6输出至控制绕组PC的电流来逐渐减小控制绕组PC的等效阻值，以控制控制绕组PC的电流使得电动机的转速逐渐增大，电动机转速稳定后，把直流母线电容接通到变频器的直流输出侧，三相交流电源给直流母线电容充电，直至直流母线电压达标则将其通过三相全桥逆变电路VI输出变频激励至控制绕组PC，完成变频器的软启动，再合上母线开关KD来实现把直流母线电容接通到变频器的直流输出侧，控制变频器逆变电路VI的输出频率与无刷双馈电动机的实际转速相对应，进而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，进而控制变频器逐渐减小输出频率，直到输出直流激励，即完成软启动，使得变频器的三相全桥逆变电路VI可当频敏变阻器（或可调电阻器）来使用，进而减少使用频敏变阻器（或可调电阻器），进一步在实现小电流启动的前提下缩减电机配套设备的数量，节省成本。
附图说明
利用附图对实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制，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。
图1是本实用新型的无刷双馈电动机的启动结构的电路示意图。
具体实施方式
结合以下实施例对本实用新型作进一步描述。
本实施例的无刷双馈电动机的启动结构，如图1所示，包括变频器，所述变频器包括将三相交流电源整流输出的整流电路、接于整流电路的输出端的母线电容C、与母线电容C并联的制动电路以及接于制动电路后端并且与制动电路并联的三相全桥逆变电路VI，制动电路包括串联的全控型制动开关VT0和制动电阻R0，本实用新型中，所述启动结构包括用于控制母线电容C是否接至三相全桥逆变电路VI的控制电路。
所述控制电路为母线开关KD，所述母线开关KD串接于母线电容C和制动电路之间的母线上。
整流电路的输入端接有变频器软启动电路。
所述变频器软启动电路包括第一接触器KM1、软启动电阻R、第二接触器KM2、输入电抗器L、三相全桥不控整流电路VR，三相交流电源依次接第一接触器KM1、第二接触器KM2、输入电抗器L和三相全桥不控整流电路VR，软启动电阻R与第二接触器KM2并联。
三相全桥逆变电路VI的输出接无刷双馈电动机的控制绕组，无刷双馈电动机的功率绕组经第三开关KM3与工频电源连接。
本实施例的无刷双馈电动机的启动结构，通过母线电容C和三相全桥逆变电路VI之间的母线上设有用于控制母线电容C是否接至三相全桥逆变电路VI的控制电路，可用于断开变频器的直流输出，再同时断开三相全桥逆变电路VI的上桥臂的开关管VT1、VT3、VT5和下桥臂的开关管VT2、VT4、VT6来将制动电阻R0接到控制绕组PC，可充分利用变频器本身的资源，即不需要使用启动电阻，通过软件控制逆变电路的全控开关管器件，就可代替启动电阻将控制绕组PC短接，可缩减电机配套设备的数量，节省成本。
本实施例的无刷双馈电动机的启动结构，可供软件工程师通过软件控制该启动结构，具体为断开三相全桥逆变电路VI的上桥臂的开关管VT1、VT3、VT5和下桥臂的开关管VT2、VT4、VT6，再调节三相全桥逆变电路VI的上桥臂的开关管VT1、VT3、VT5和/或下桥臂的开关管VT2、VT4、VT6输出至控制绕组PC的电流来逐渐减小控制绕组PC的等效阻值，以控制控制绕组PC的电流使得电动机的转速逐渐增大，电动机转速稳定后，把直流母线电容接通到变频器的直流输出侧，三相交流电源给直流母线电容充电，直至直流母线电压达标则将其通过三相全桥逆变电路VI输出变频激励至控制绕组PC，完成变频器的软启动，再合上母线开关KD来实现把直流母线电容接通到变频器的直流输出侧，控制变频器逆变电路VI的输出频率与无刷双馈电动机的实际转速相对应，进而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，进而控制变频器逐渐减小输出频率，直到输出直流激励，即完成软启动，使得变频器的三相全桥逆变电路VI可当频敏变阻器（或可调电阻器）来使用，进而减少使用频敏变阻器（或可调电阻器），进一步在实现小电流启动的前提下缩减电机配套设备的数量，节省成本。
其中，图1中的PP代表功率绕组。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。
Claims (5)
1.无刷双馈电动机的启动结构，包括变频器，所述变频器包括将三相交流电源整流输出的整流电路、接于整流电路的输出端的母线电容（C）、与母线电容C并联的制动电路以及接于制动电路后端并且与制动电路并联的三相全桥逆变电路（VI），制动电路包括串联的全控型制动开关（VT0）和制动电阻（R0），其特征在于：所述启动结构包括用于控制母线电容（C）是否接至三相全桥逆变电路（VI）的控制电路。
2.如权利要求1所述的无刷双馈电动机的启动结构，其特征在于：所述控制电路为母线开关（KD），所述母线开关（KD）串接于母线电容（C）和制动电路之间的母线上。
3.如权利要求1所述的无刷双馈电动机的启动结构，其特征在于：整流电路的输入端接有变频器软启动电路。
4.如权利要求3所述的无刷双馈电动机的启动结构，其特征在于：所述变频器软启动电路包括第一开关（KM1）、软启动电阻（R）、第二开关（KM2）、输入电抗器（L）、三相全桥不控整流电路（VR），三相交流电源依次接第一开关（KM1）、第二开关（KM2）、输入电抗器（L）和三相全桥不控整流电路（VR），软启动电阻（R）与第二开关（KM2）并联。
5.如权利要求3所述的无刷双馈电动机的启动结构，其特征在于：三相全桥逆变电路（VI）的输出接无刷双馈电动机的控制绕组，无刷双馈电动机的功率绕组经第三开关（KM3）与工频电源连接。
Priority Applications (1)
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| CN201521124601.XU CN205265573U (zh) | 2015-12-31 | 2015-12-31 | 无刷双馈电动机的启动结构 |
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| CN (1) | CN205265573U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113824302A (zh) * | 2021-10-15 | 2021-12-21 | 苏州伟创电气科技股份有限公司 | 软启动电路、方法、装置及电子设备 |
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2015
- 2015-12-31 CN CN201521124601.XU patent/CN205265573U/zh active Active
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| CN113824302A (zh) * | 2021-10-15 | 2021-12-21 | 苏州伟创电气科技股份有限公司 | 软启动电路、方法、装置及电子设备 |
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