[发明专利]无刷双馈电机励磁控制系统及利用该系统的控制方法

权利要求书

1.一种无刷双馈电机励磁控制系统，其特征在于：包括PWM整流单元、第一电流传感器、平波电抗器、接触器、励磁控制器与逆变单元、操作与显示单元、储能装置、BOOST电抗器、软启动电路、第一电压检测电路、第二电压检测电路；

PWM整流单元的第一个三相输入端顺序串联BOOST电抗器、软启动电路、平波电抗器后连接无刷双馈电机的功率绕组，PWM整流单元的直流输出端通过正、负极直流母线连接励磁控制器与逆变单元的直流输入端，励磁控制器与逆变单元的三相输出端连接无刷双馈电机的控制绕组，PWM整流单元的直流输出端连接的正、负极直流母线上并联储能装置；

励磁控制器与逆变单元的信号输入端接收编码器采集的无刷双馈电机转速信号、第二电压检测电路采集的无刷双馈电机的功率绕组与PWM整流单元的第一个三相输入端间三相线路的电压变化信号和第一电流传感器采集的无刷双馈电机的功率绕组与PWM整流单元的第一个三相输入端间三相线路的电流变化信号；

PWM整流单元的另一个三相输入端接收第一电压检测电路采集的无刷双馈电机的功率绕组与PWM整流单元的第一个三相输入端间三相线路的电压变化信号；

励磁控制器与逆变单元与操作与显示单元间通过数据端口连接；接触器一端连接在平波电抗器与软启动电路间的三相线路上，另一端与电网、电力负载、电源或局域电网中的一种相连接。

2.根据权利要求1所述的无刷双馈电机励磁控制系统，其特征在于：所述BOOST电抗器直接串联在PWM整流单元和软启动电路之间，或者与非容性元件串联在PWM整流单元和软启动电路之间。

3.根据权利要求2所述的无刷双馈电机励磁控制系统，其特征在于：还包括隔离变压器，在平波电抗器与软启动电路间的三相线路上串联隔离变压器。

4.根据权利要求3所述的无刷双馈电机励磁控制系统，其特征在于：还包括后备直流电源，在PWM整流单元的直流输出端连接的正、负极直流母线上并联后备直流电源。

5.根据权利要求4所述的无刷双馈电机励磁控制系统，其特征在于：所述PWM整流单元（2）有两个三相输入端，一个三相输入端引入的三相线路依次通过BOOST电抗器（13）、软启动电路（14）、隔离变压器（15）、平波电抗器（6）与无刷双馈感应发电机（DFIG）的三相功率绕组（4）相连，另一个三相输入端连接第一电压检测电路（17）的输出端，第一电压检测电路（17）输入端引入的三相线路直接连接在软启动电路（14）与隔离变压器（15）之间对应的三相线路上；

PWM整流单元（2）的输出端正、负直流母线和励磁控制器与逆变单元（10）的正、负输入端相连；在PWM整流单元（2）和励磁控制器与逆变单元（10）之间的正负直流母线上并联接有储能装置（12）；

励磁控制器与逆变单元（10）的一个三相输出端引出的三相线路与无刷双馈感应发电机（DFIG）的三相控制绕组（3）相连，励磁控制器与逆变单元（10）的一个信号输入端连接第二电压检测电路（18）的输出端，第二电压检测电路（18）的输入端引入的三相线路直接连接在隔离变压器（15）与平波电抗器（6）之间对应的三相线路上，励磁控制器与逆变单元（10）的另一个信号输入端连接电流检测电路（19）的输出端，三相线路上的第一电流传感器（5）的输出端与电流检测电路（19）的输入端连接；

操作与显示单元（11）和励磁控制器与逆变单元（10）之间通过串行通讯方式相连；编码器（9）与无刷双馈电机的无刷转子相连并将采集信号传送至励磁控制器与逆变单元（10）；接触器（7）的一端连接在隔离变压器（15）与平波电抗器（6）之间的三相线路上，接触器（7）的另一端与电力负载相连，无刷双馈感应发电机（DFIG）通过机械传动方式与原动机（16）连接，原动机为无刷双馈感应发电机（DFIG）提供发电运行所需动力；

第一电流传感器（5）连接在接触器（7）与平波电抗器（6）之间靠近接触器（7）的三相线路上；

在PWM整流单元（2）和励磁控制器与逆变单元（10）之间的正、负直流母线上还并联接有后备直流电源（1）。

6.根据权利要求5所述的无刷双馈电机励磁控制系统，其特征在于：所述后备直流电源（1）的输出正极母线上还串联有一个有单相接触器K1和电阻R1并联构成的小型软启动电路。