一種變頻器實(shí)現(xiàn)飛車啟動(dòng)的方法及其變頻器技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種變頻器實(shí)現(xiàn)飛車啟動(dòng)的方法，包括以下步驟：設(shè)定變頻器的上限輸出電流Iset；設(shè)定變頻器的上限調(diào)節(jié)頻率Fset；對(duì)變頻器的實(shí)際輸出電流Idtc進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其不得大于Iset，并計(jì)算出與Idtc相對(duì)應(yīng)的頻率Frq1；使變頻器的輸出頻率Frq3根據(jù)預(yù)設(shè)的頻率變化曲線從上限調(diào)節(jié)頻率Fset開始減小，直到搜索到電機(jī)的轉(zhuǎn)子頻率Fr；根據(jù)V/F曲線計(jì)算得到與Frq1相對(duì)應(yīng)的電壓值V1以及與Frq3相對(duì)應(yīng)的電壓值V2;選擇V1和V2中的較小者作為施加給電機(jī)的電壓V；根據(jù)接收到的電壓V與Frq3，得到電機(jī)的三相驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并輸出給電機(jī)。本發(fā)明專利技術(shù)還提供了一種實(shí)現(xiàn)上述方法的變頻器。本發(fā)明專利技術(shù)在變頻器驅(qū)動(dòng)高速旋轉(zhuǎn)電機(jī)的過程中，能防止電機(jī)過勵(lì)磁。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種變頻器實(shí)現(xiàn)飛車啟動(dòng)的方法及其變頻器。
技術(shù)介紹
一般變頻器都是在電機(jī)靜止的情形下啟動(dòng)電機(jī)，但在某些特殊情況下需要啟動(dòng)仍處于高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)中的電機(jī)時(shí)，變頻器如果按照普通的V/F=常數(shù)(或2次方等)方式控制電機(jī)，由于電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速未知及受電機(jī)反電勢的影響，在啟動(dòng)過程中極易出現(xiàn)過流、過壓故障，導(dǎo)致生產(chǎn)受影響或變頻器損壞。在電機(jī)仍處于高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)也要求啟動(dòng)電機(jī)的應(yīng)用場合，需要解決飛車啟動(dòng)過程中出現(xiàn)的過流過壓問題。在現(xiàn)有的ー種飛車啟動(dòng)方法中，變頻器啟動(dòng)時(shí)，變頻器直接輸出目標(biāo)頻率并一直 保持輸出這個(gè)目標(biāo)頻率，但輸出的電壓不按V/F曲線輸出，而是從OV開始在預(yù)設(shè)的“電壓升速時(shí)間”內(nèi)逐漸增加直至最終達(dá)到目標(biāo)電壓。在電壓上升期間任意時(shí)刻送出的電壓可表示為V (N) =V (N-I) +Delta。該方法在啟動(dòng)過程中只改變變頻器的電壓，在大慣量應(yīng)用場合時(shí)，如果設(shè)定時(shí)間較短，則在啟動(dòng)過程中容易過載、過流；在大負(fù)載應(yīng)用場合，如果設(shè)的時(shí)間較長，會(huì)導(dǎo)致電機(jī)轉(zhuǎn)速降至很低。采用該方法吋，“電壓升速時(shí)間”是ー個(gè)很敏感的參數(shù)，需要根據(jù)エ況設(shè)定合適的值，過大或過小都會(huì)導(dǎo)控制效果不好。另外，飛車啟動(dòng)期間其輸出的頻率恒為目標(biāo)頻率不能變化，如果目標(biāo)速度小于電機(jī)的實(shí)際速度，則啟動(dòng)過程中電機(jī)處于再生發(fā)電狀態(tài)，會(huì)導(dǎo)致變頻器過壓保護(hù)而啟動(dòng)失敗。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題在于提供一種變頻器實(shí)現(xiàn)飛車啟動(dòng)的方法及實(shí)現(xiàn)該方法的變頻器，其在變頻器驅(qū)動(dòng)高速旋轉(zhuǎn)電機(jī)的過程中，能防止電機(jī)過勵(lì)磁。本專利技術(shù)提供了一種變頻器實(shí)現(xiàn)飛車啟動(dòng)的方法，包括以下步驟 設(shè)定變頻器的上限輸出電流Iset ； 根據(jù)電機(jī)自由旋轉(zhuǎn)可能達(dá)到的最大速度設(shè)定變頻器的上限調(diào)節(jié)頻率Fset ； 對(duì)變頻器的實(shí)際輸出電流Idtc進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其不得大于所述的上限輸出電流Iset，并計(jì)算出與該實(shí)際輸出電流Idtc相對(duì)應(yīng)的頻率Frql ； 使變頻器的輸出頻率Frq3根據(jù)預(yù)設(shè)的頻率變化曲線從上限調(diào)節(jié)頻率Fset開始減小，直到搜索到電機(jī)的轉(zhuǎn)子頻率Fr ； 在使變頻器的輸出頻率Frq3根據(jù)預(yù)設(shè)的頻率變化曲線從上限調(diào)節(jié)頻率Fset開始減小的過程中，根據(jù)V/F曲線計(jì)算得到與Frql相對(duì)應(yīng)的電壓值Vl以及與Frq3相對(duì)應(yīng)的電壓值V2;比較Vl和V2，選擇Vl和V2中的較小者作為施加給電機(jī)的電壓V ； 根據(jù)電壓V與變頻器的輸出頻率Frq3，得到電機(jī)的三相驅(qū)動(dòng)信號(hào)Va、Vb、Vc，并輸出給電機(jī)； 在搜索到電機(jī)的轉(zhuǎn)子頻率Fr后，使變頻器的輸出頻率Frq3按照預(yù)設(shè)的針對(duì)給定的目標(biāo)頻率Ftrg進(jìn)行加減速和圓角處理的運(yùn)行曲線，從轉(zhuǎn)子頻率Fr運(yùn)行到給定的目標(biāo)頻率Ftrg,之后保持Ftrg運(yùn)行； 在從轉(zhuǎn)子頻率Fr運(yùn)行到給定的目標(biāo)頻率Ftrg、之后保持Ftrg運(yùn)行的過程中，根據(jù)V/F曲線計(jì)算與Frq3相對(duì)應(yīng)的電壓值V2，作為施加給電機(jī)的電壓V ； 根據(jù)電壓V與變頻器的輸出頻率Frq3，得到電機(jī)的三相驅(qū)動(dòng)信號(hào)Va、Vb、Vc，并輸出給電機(jī)。本專利技術(shù)還提供了ー種用于實(shí)現(xiàn)上述方法的變頻器，包括上限輸出電流設(shè)定單元、上限調(diào)節(jié)頻率設(shè)定單元、電流調(diào)節(jié)單元、頻率搜索単元、曲線處理単元、電壓處理單元和PWM處理單元，其中 上限輸出電流設(shè)定單元，用于設(shè)定變頻器的上限輸出電流Iset ； 上限調(diào)節(jié)頻率設(shè)定單元，用于根據(jù)電機(jī)自由旋轉(zhuǎn)可能達(dá)到的最大速度設(shè)定變頻器的上限調(diào)節(jié)頻率Fset ； 電流調(diào)節(jié)單元，用于對(duì)變頻器的實(shí)際輸出電流Idtc進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其不得大于所述的上限輸出電流Iset，并計(jì)算出與該實(shí)際輸出電流Idtc相對(duì)應(yīng)的頻率Frql ； 頻率搜索単元，用于使頻率搜索單元的輸出頻率Frq2根據(jù)預(yù)設(shè)的頻率變化曲線從上限調(diào)節(jié)頻率Fset開始減小，直到搜索到電機(jī)的轉(zhuǎn)子頻率Fr ； 曲線處理単元，用于在頻率搜索單元搜索到電機(jī)的轉(zhuǎn)子頻率Fr前，使變頻器輸出頻率Frq3等于所述的頻率搜索単元的輸出頻率Frq2，在頻率搜索單元搜索到電機(jī)的轉(zhuǎn)子頻率Fr后，使變頻器的輸出頻率Frq3按照預(yù)設(shè)的針對(duì)給定的目標(biāo)頻率Ftrg進(jìn)行加減速和圓角處理的運(yùn)行曲線，從所述的轉(zhuǎn)子頻率Fr運(yùn)行到給定的目標(biāo)頻率Ftrg，并將變頻器的輸出頻率Frq3發(fā)送至所述的電壓處理単元和所述的PWM處理單元； 電壓處理單元，用于根據(jù)V/F曲線計(jì)算得到與Frql相對(duì)應(yīng)的電壓值Vl以及與Frq3相對(duì)應(yīng)的電壓值V2;在飛車啟動(dòng)階段，比較Vl和V2，選擇Vl和V2中的較小者作為施加給電機(jī)的電壓V ;在正常運(yùn)行階段，選擇V2作為施加給電機(jī)的電壓V ； PWM處理單元，用于根據(jù)接收到的電壓V與變頻器的輸出頻率Frq3，得到電機(jī)的三相驅(qū)動(dòng)信號(hào)Va、Vb、Vc，并輸出給電機(jī)。本專利技術(shù)的有益效果是 1、當(dāng)電機(jī)長期處于過勵(lì)磁狀態(tài)時(shí)，容易導(dǎo)致電機(jī)損壞。為了保護(hù)電機(jī)，在本專利技術(shù)中，根據(jù)與變頻器的實(shí)際輸出電流Idtc相對(duì)應(yīng)的頻率Frql和變頻器的輸出頻率Frq3，結(jié)合V/F特性曲線計(jì)算得到兩個(gè)相應(yīng)的電壓信號(hào)，為了避免電機(jī)過勵(lì)磁，取這兩個(gè)電壓信號(hào)中的較小者作為飛車啟動(dòng)過程中實(shí)際施加的電壓V，從而避免了電機(jī)因長期頻繁處于過勵(lì)磁狀態(tài)而損壞； 2、當(dāng)電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)向和目標(biāo)速度方向不一致時(shí)，通常還需要在另ー個(gè)方向上再次進(jìn)行飛車啟動(dòng)過程，為了解決這ー問題，在本專利技術(shù)中，在變頻器的輸出頻率減小到某個(gè)閾值時(shí)(如電機(jī)額定頻率的10%)，若飛車啟動(dòng)過程還未結(jié)束，則維持輸出頻率不變，并維持變頻器輸出電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，拖動(dòng)電機(jī)使電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)向和目標(biāo)速度方向一致。通過該方法，可使得電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)向和目標(biāo)速度方向不一致時(shí)，不必在另ー個(gè)方向上再次進(jìn)行飛車啟動(dòng)過程。附圖說明圖I是根據(jù)本專利技術(shù)ー種變頻器實(shí)現(xiàn)飛車啟動(dòng)的方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。圖2是根據(jù)本專利技術(shù)ー個(gè)實(shí)施例的變頻器的原理框圖。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本專利技術(shù)做出進(jìn)ー步說明。根據(jù)本專利技術(shù)一個(gè)實(shí)施例的一種變頻器實(shí)現(xiàn)飛車啟動(dòng)的方法，包括以下步驟步驟a，設(shè)定變頻器的上限輸出電流Iset。其中，選擇變頻器額定電流和電機(jī)額定電流中的較小者，并以該較小者的60°/Γ 20%作為上限輸出電流Iset。步驟b，根據(jù)電機(jī)自由旋轉(zhuǎn)可能達(dá)到的最大速度設(shè)定變頻器的上限調(diào)節(jié)頻率Fset0 步驟C，對(duì)變頻器的實(shí)際輸出電流Idtc進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其不得大于所述的上限輸出電流Iset,并計(jì)算出與該實(shí)際輸出電流Idtc相對(duì)應(yīng)的頻率Frql。在一種實(shí)施方式中,所述的對(duì)變頻器的實(shí)際輸出電流Idtc進(jìn)行調(diào)節(jié)，是指對(duì)Iset和Idtc進(jìn)行比較，然后將Iset與Idtc的差值進(jìn)行PID調(diào)節(jié)。步驟d，使變頻器的輸出頻率Frq3根據(jù)預(yù)設(shè)的頻率變化曲線從上限調(diào)節(jié)頻率Fset開始減小，直到捜索到電機(jī)的轉(zhuǎn)子頻率Fr。在飛車啟動(dòng)期間，當(dāng)Frq3持續(xù)小于等于(例如O.2秒以上)Frql吋，F(xiàn)rq3即為搜索到的電機(jī)轉(zhuǎn)子頻率Fr。在一種實(shí)施方式中，該預(yù)設(shè)的頻率變化曲線為具有斜坡波形的頻率變化曲線。當(dāng)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向與目標(biāo)速度的方向不一致時(shí)，使變頻器的輸出頻率Frq3根據(jù)預(yù)設(shè)的頻率變化曲線從上限調(diào)節(jié)頻率Fset開始減小，當(dāng)Frq3減小到ー設(shè)定的閾值吋，維持變頻器的輸出頻率Frq3不變，并維持變頻器電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，拖動(dòng)電機(jī)使電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)向和目標(biāo)速度方向一致。由于變頻器的輸出頻率維持不變，經(jīng)過一段時(shí)間后，電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速會(huì)和變頻器的輸出頻率保持一本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種變頻器實(shí)現(xiàn)飛車啟動(dòng)的方法，其特征在于，包括以下步驟：設(shè)定變頻器的上限輸出電流Iset；根據(jù)電機(jī)自由旋轉(zhuǎn)可能達(dá)到的最大速度設(shè)定變頻器的上限調(diào)節(jié)頻率Fset；對(duì)變頻器的實(shí)際輸出電流Idtc進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其不得大于所述的上限輸出電流Iset，并計(jì)算出與該實(shí)際輸出電流Idtc相對(duì)應(yīng)的頻率Frq1；使變頻器的輸出頻率Frq3根據(jù)預(yù)設(shè)的頻率變化曲線從上限調(diào)節(jié)頻率Fset開始減小，直到搜索到電機(jī)的轉(zhuǎn)子頻率Fr；在使變頻器的輸出頻率Frq3根據(jù)預(yù)設(shè)的頻率變化曲線從上限調(diào)節(jié)頻率Fset開始減小的過程中，根據(jù)V/F曲線計(jì)算得到與Frq1相對(duì)應(yīng)的電壓值V1以及與Frq3相對(duì)應(yīng)的電壓值V2;比較V1和V2，選擇V1和V2中的較小者作為施加給電機(jī)的電壓V；根據(jù)電壓V與變頻器的輸出頻率Frq3，得到電機(jī)的三相驅(qū)動(dòng)信號(hào)Va、Vb、Vc，并輸出給電機(jī)；在搜索到電機(jī)的轉(zhuǎn)子頻率Fr后，使變頻器的輸出頻率Frq3按照預(yù)設(shè)的針對(duì)給定的目標(biāo)頻率Ftrg進(jìn)行加減速和圓角處理的運(yùn)行曲線，從所述的轉(zhuǎn)子頻率Fr運(yùn)行到給定的目標(biāo)頻率Ftrg，之后保持Ftrg運(yùn)行；在從轉(zhuǎn)子頻率Fr運(yùn)行到給定的目標(biāo)頻率Ftrg、之后保持Ftrg運(yùn)行的過程中，根據(jù)V/F曲線計(jì)算與Frq3相對(duì)應(yīng)的電壓值V2，作為施加給電機(jī)的電壓V；根據(jù)電壓V與變頻器的輸出頻率Frq3，得到電機(jī)的三相驅(qū)動(dòng)信號(hào)Va、Vb、Vc，并輸出給電機(jī)。...

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王文宇，葉青，金辛海，葛鵬遙，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：上海新時(shí)達(dá)電氣股份有限公司，上海辛格林納新時(shí)達(dá)電機(jī)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：