CN103078588B - 变频器系统的速度追踪方法及速度追踪装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种变频器系统的速度追踪方法及速度追踪装置，本发明的变频器系统的速度追踪方法，其特征在于，包括如下步骤：第一步骤，通过目标频率（F）、目标速度追踪时间（T）及输出周期（ΔT）计算输出频率的变化量（ΔF=F*ΔT/T）；第二步骤，以目标频率为基准，按照每输出周期递减预定的变化量（ΔF），来设定为该输出周期的输出频率值；第三步骤，输出电压从零开始增加，如果输出电流超过限制电流，输出电压则瞬间停止增加；以及第四步骤，在递减的输出频率和递增的输出电压相互匹配时，变频器再次利用匹配时的恒压频比方式，并根据（V/F）方式来使电机加速至目标频率。

Description

变频器系统的速度追踪方法及速度追踪装置

技术领域

本发明涉及一种变频器系统的速度追踪方法及速度追踪装置，特别是，涉及一种在负载较大的情况下的速度追踪功能。

背景技术

速度追踪功能是在使用变频器来驱动电机的系统中，在变频器的电源断电（接通变频器的控制电源的状态）的情况下，电机借助惯性继续运转，电源恢复之后，使其恢复至断电前的电机转速的一种功能。

此功能特别应用于离心分离器等高惯性负载仪器上，可有效防止电源恢复时，变频器中过流故障的发生，来保障系统正常、稳定运转。

下面，对现有的速度追踪方法进行说明。

速度追踪功能应用场合如下：

（1）变频器电源瞬时断电后恢复时。

即，在变频器的供电电源瞬时断电的情况下，变频器显示欠压故障，此时，在供电电源恢复的情况下，变频器以速度追踪方式控制电机恢复至断电前的转速。

（2）变频器中发生故障，再复位时。

即，变频器在正常运行过程中发生故障时，如果故障排除后将变频器复位，变频器则以速度追踪方式控制电机恢复至故障发生前的转速。

（3）向变频器系统施加电源而启动时。

在变频器中施加电源之后，变频器以速度追踪方式运行至目标频率。

（4）变频器系统正常加速时。

在加速时，变频器不以设定的加速时间加速至目标频率，而以速度追踪方式加速至目标频率。

下面，对速度追踪期间变频器的输出频率和输出电压的计算方法进行说明。

速度追踪期间，变频器输出频率和输出电压不再以预定的恒压频比（constantratio of voltage and frequency）的方式输出。

图1是用于说明通过现有的速度追踪方法来计算变频器在速度追踪期间的输出频率值的方法的图。如图1所示，变频器通过对实际输出电流和预先存储在软件的参考电流的差值进行PI调节之后，在目标频率中减去上述PI调节值来得到输出频率的数值。

并且，图2是用于说明通过现有的速度追踪方法来计算变频器在速度追踪期间的输出电压值的方法的图。速度追踪期间电流会比较大，因此如果不对电流值加以限制就会发生过流故障。根据变频器参数设定变频器速度追踪装置的电流限制数值。如果输出电流大于限制电流，则可通过减小输出电压来限制输出电流。

在通过如上所述的现有的方法计算输出频率时，采用PI算法（proportional-integral algorism），P参数和I参数都由使用者自己设定。但往往因使用者经验不足，而不能设定较准的数值。并且，P参数和I参数一旦设定，在速度追踪期间就不能修改，且不能随着输出频率和电流的大小而自动改变。因此，负载较大时，上述计算方法容易失效，由此出现不能启动电机的问题。

即，现有的一般变频器的速度追踪功能，在参数的设定复杂并负载大的情况下，如果参数的设定不适合，则发生电机的过流，从而导致电机转速恢复至断电前的转速时所需时间过长的现象。

发明内容

因此，本发明是为了解除如让所述的现有的问题点而提出的，本发明的目的在于，提供一种参数的设定简单，在负载较大的情况下，能够有效控制电机恢复至原来转速的速度追踪方法。

用于达成上述目的的本发明的变频器系统的速度追踪方法，其特征在于，包括如下步骤：第一步骤，通过目标频率F、目标速度追踪时间T及输出周期ΔT计算输出频率的变化量ΔF=F*ΔT/T；第二步骤，以目标频率为基准，按照每输出周期减小预定的变化量ΔF，来设定为该输出周期的输出频率值；第三步骤，输出电压从零开始增加，如果输出电流超过限制电流，输出电压则瞬间停止增加；以及第四步骤，在递减的输出频率和递增的输出电压相互匹配时，变频器再次利用匹配时的恒压频比方式，并根据现有的V/F方式来使电机加速至目标频率。

如上所述，本发明变频器系统的速度追踪方法，在速度追踪运行时，相比现有的方式，参数的设定简单，频率的变化量ΔF按照电机的现状更新，在负载较大的情况下，仍能实现速度追踪功能。

本发明还提供一种变频器系统的速度追踪装置，其特征在于，包括如下单元：第一单元，通过目标频率F、目标速度追踪时间T及输出周期ΔT计算输出频率的变化量ΔF=F*ΔT/T；第二单元，以目标频率为基准，按照每输出周期减小预定的变化量ΔF，来设定为该输出周期的输出频率值；第三单元，输出电压从零开始增加，如果输出电流超过限制电流，输出电压则瞬间停止增加；第四单元，在递减的输出频率和递增的输出电压相互匹配时，变频器再次利用匹配时的恒压频比方式，并根据现有的V/F方式来使电机加速至目标频率。

附图说明

图1是用于说明通过现有的速度追踪方法来计算变频器在速度追踪期间的输出频率值的方法的图。

图2是用于说明通过现有的速度追踪方法来计算变频器在速度追踪期间的输出电压值的方法的图。

图3是用于说明通过本发明速度追踪方法来计算变频器在速度追踪期间的输出频率值的方法的图。

图4是用于说明通过本发明的速度追踪方法来计算变频器在速度追踪期间的输出电压值的方法的图。

图5是表示本发明的速度追踪方法的流程图。

图6是用于说明本发明的速度追踪方法的运行方式的图。

图7是表示本发明的速度追踪装置的结构的功能框图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施例进行详细说明如下。

与以往技术相同，本发明的速度追踪功能可适用于如下情况。

（1）变频器的电源瞬时断电后，再恢复时。

即，在变频器的供电电源瞬间掉电瞬时断电时，变频器显示欠压故障，此时，在供电电源恢复时，变频器以速度追踪方式控制电机恢复至断电前转速。

（2）变频器发生故障，再复位时。

即变频器在正常运行过程中发生故障时，如果故障排除后将变频器复位，变频器则以速度追踪方式控制电机恢复至故障发生前转速。

（3）在变频器系统中上电运行时。

向变频器施加电源之后，变频器以速度追踪方式运行至目标频率。

（4）变频器系统正常加速时。

在加速时，变频器以速度追踪方式加速至目标频率，而不以设定的加速时间加速至目标频率。

下面，对本发明的速度追踪期间变频器的输出频率和输出电压的计算方法进行说明。

在本发明的速度追踪期间，变频器的输出频率和输出电压不再以预定的恒压频比方式输出。

并且输出频率以目标频率为基准按照每个减小量ΔF递减。输出电压从零开始增加，如果输出电流超过限制电流，输出电压则瞬间停止增加工作。当递减的输出频率和递增的输出电压达到匹配时，变频器再次利用匹配时的恒压频比方式并根据现有的V/F方式使电机加速至目标频率。

对此过程进行具体说明如下。

图3是用于说明通过本发明的速度追踪方法来计算变频器在速度追踪期间的输出频率值的方法的图。如图3所示，在速度追踪期间，变频器通过目标频率F、目标速度追踪时间T及输出周期ΔT计算输出频率的变化量ΔF=F*ΔT/T。此后，以目标频率为准，将在每个输出周期内减小变化量ΔF来得到的频率值设定为该输出周期的输出频率。

并且，图4是用于说明通过本发明的速度追踪方法来计算变频器在速度追踪期间的输出电压值的方法的图。如图4所示，速度追踪期间输出电压仍然受到限制电流的影响。当输出电流大于限制电流时，将停止增加输出电压。

并且，图5是表示本发明的速度追踪方法的流程图。如图5所示，变频器系统的速度追踪方法，首先，在第一步骤S1中，根据目标频率和目标速度追踪时间计算输出频率的变化量ΔF。然后，在第二步骤S2中，按照每个输出周期目标频率递减（修改为目标频率每个输出周期减小）ΔF，变（修改为由此）得到输出频率。

下面，对在瞬间断电后恢复时应用本发明的变频器系统的速度追踪方法的情况进行举例说明如下。

图6是用于说明本发明速度追踪方法的运行方式的图。如图6所示，在时刻1时，电源恢复，变频器输出频率为目标频率，输出电压为零。此时，电机转速在下降，在时刻1和时刻2之间的期间，变频器输出频率下降，每个软件循环周期减小ΔF。此时输出电流小于限制电流数值，输出电压开始上升，随着输出电压上升，输出电流增大，在达到电流限制时，即时刻2，输出电压停止上升，输出电流维持在电流限制值。并且，输出频率继续减小，在时刻3时，输出频率与电机的实际转速匹配时，电机的转速差减小，电流也减小，此时输出电压再次增加。在时刻4时，上升的输出电压和下降的输出频率按照V/F关系相互匹配后，速度追踪结束，变频器系统此后按照V/F方式加速至目标频率。

并且，本发明提供一种变频器系统的速度追踪装置，其特征在于，上述变频器系统的速度追踪装置包括如下单元：第一单元，通过目标频率F、目标速度追踪时间T及输出周期ΔT计算输出频率的变化量ΔF=F*ΔT/T；第二单元，以目标频率为基准，按照每输出周期减小预定的变化量ΔF，设定为该输出周期的输出频率值；第三单元，输出电压从零开始增加，如果输出电流超过限制电流，输出电压则瞬间停止增加；以及第四单元，在递减的输出频率和递增的输出电压相互匹配时，变频器再次利用匹配时的恒压频比方式，并根据现有的V/F方式来使电机加速至目标频率。

如图7所示，变频器系统的速度追踪装置，其特征在于，包括如下单元：通过目标频率F、目标速度追踪时间T及输出周期ΔT计算输出频率的变化量ΔF=F*ΔT/T；第二单元，以目标频率为基准，按照每输出周期减小预定的变化量ΔF，设定为该输出周期的输出频率值；第三单元，输出电压从零开始增加，如果输出电流超过限制电流，输出电压则瞬间停止增加；以及第四单元，在递减的输出频率和递增的输出电压相互匹配时，变频器再次利用匹配时的恒压频比方式，并根据现有的V/F方式来使电机加速至目标频率。

Claims (6)

1.一种变频器系统的速度追踪方法，其特征在于，

包括如下步骤：

第一步骤，通过目标频率F、目标速度追踪时间T及输出周期ΔT计算输出频率的变化量ΔF＝F*ΔT/T，上述变化量ΔF按照电机的现状更新，在负载较大的情况下，仍能实现速度追踪功能；

第二步骤，以目标频率为基准，按照每输出周期减小预定的变化量ΔF，来设定为该输出周期的输出频率值；

第三步骤，输出电压从零开始增加，如果输出电流超过电流限制值，输出电压则瞬间停止增加并维持在当前的输出电压值，输出电流值维持在电流限制值，输出频率继续减少；

第四步骤，在递减的输出频率和递增的输出电压相互匹配时，变频器再次利用匹配时的恒压频比方式，并根据V/F方式来使电机加速至目标频率。

2.根据权利要求1所述的变频器系统的速度追踪方法，其特征在于，上述方法在变频器电源瞬间断电后恢复时应用。

3.根据权利要求1所述的变频器系统的速度追踪方法，其特征在于，上述方法在变频器中发生故障而变频器复位时应用。

4.根据权利要求1所述的变频器系统的速度追踪方法，其特征在于，上述方法在变频器系统进行动力运转时应用。

5.根据权利要求1所述的变频器系统的速度追踪方法，其特征在于，上述方法在变频器系统进行正常加速时应用。

6.一种变频器系统的速度追踪装置，其特征在于，

包括如下单元：

第一单元，通过目标频率F、目标速度追踪时间T及输出周期ΔT计算输出频率的变化量ΔF＝F*ΔT/T，上述变化量ΔF按照电机的现状更新，在负载较大的情况下，仍能实现速度追踪功能；

第二单元，以目标频率为基准，按照每输出周期减小预定的变化量ΔF，来设定为该输出周期的输出频率值；

第三单元，输出电压从零开始增加，如果输出电流超过电流限制值，输出电压则瞬间停止增加并维持在当前的输出电压值，输出电流值维持在电流限制值，输出频率继续减少；

第四单元，在递减的输出频率和递增的输出电压相互匹配时，变频器再次利用匹配时的恒压频比方式，并根据V/F方式来使电机加速至目标频率。