CN105529981B - 控制变频器的方法 - Google Patents

Abstract

根据本发明的实施例，提供了一种控制变频器的方法，所述变频器包括将输入的AC电力整流成DC电力的整流单元、平滑DC电力的平滑单元，以及从平滑单元接收DC电力以将接收到的DC电力转换成具有预定大小和频率的AC电力的电力转换单元，所述方法包括接收变频器或用于驱动变频器的电动机的异常信号；当接收到异常信号时，判定平滑单元的DC端电压是否等于或大于低电压故障电平；判定所述电力转换单元是否正在运行；以及当DC端电压等于或大于低电压故障电平且电力转换单元正在运行时，阻断电力转换单元的电流输出。

Description

控制变频器的方法

技术领域

本公开涉及一种控制变频器的方法。

背景技术

通常，变频器是一种用于将输入的商用电力转换成具有预定频率和大小的交流(AC)电力且将转换后的电力施加给电动机以驱动电动机的装置。

这样的变频器具有在初始充电状态或由于外部环境等的突然变化而引起的瞬态下引入噪声从而导致特定电路误动作的局限性。

因为引入的噪声具有根据用户环境而不同的特性且当设计变频器时很难从根本上防止噪声的引入，所以根据现有技术的变频器采用以下方法：立即阻断电流输出且当在运行期间将保护操作信号施加给控制单元时输出故障信号给用户，以在初始充电状态或瞬态下保护电动机。

然而，因为即使当变频器不需要保护操作时根据现有技术的方法也执行保护操作，所以变频器的可靠性降低且用户感受到不方便。

发明内容

实施例提供了一种控制变频器的方法，用于判定在变频器的瞬态下缺陷检测的误动作从而避免保护操作，由此提高变频器的可靠性。

本发明的目的并不限于前述内容，而是本领域的技术人员从下面的说明书中将清楚地理解在此未描述的其他目的。

在一个实施例中提供了一种控制变频器的方法，所述变频器包括：整流单元，其将输入的AC电力整流成直流(DC)电力；平滑单元，其平滑DC电力；以及电力转换单元，其接收来自平滑单元的DC电力以将接收到DC电力转换成具有预定大小和频率的AC电力，所述方法包括：接收变频器或用于驱动变频器的电动机的异常信号；当接收到异常信号时，判定平滑单元的DC端电压是否等于或大于低电压故障电平；判定电力转换单元是否正在运行；以及当DC端电压等于或大于低电压故障电平且电力转换单元正在运行时，阻断电力转换单元的电流输出。

所述方法可以进一步包括输出指示变频器中已经发生故障的信号。

所述方法可以进一步包括：当DC端电压等于或小于低电压故障电平时，判定已经由于变频器的误动作而产生异常信号。

所述方法可以进一步包括：当电力转换单元停止工作时，判定已经由于变频器的误动作而产生异常信号。

异常信号可以是指示平滑单元的过电流的信号、指示电力转换单元的输出为过电流的信号、指示电动机过热的信号、指示电动机过载的信号，以及指示变频器过载的信号中的其中一个信号。

在另一实施例中提供了一种控制变频器的方法，所述变频器包括：整流单元，其将输入的AC电力整流为DC电力；平滑单元，其平滑DC电力；以及电力转换单元，其接收来自平滑单元的DC电力以将接收到DC电力转换成具有预定大小和频率的AC电力，所述方法包括：接收变频器或驱动变频器的电动机的异常信号；当接收到异常信号时，在提供电力给变频器的同时判定变频器的自动驱动功能是否激活；判定电力转换单元是否正在运行；以及当变频器的自动驱动功能激活且电力转换单元正在运行时，阻断电力转换单元的电流输出。

所述方法可以进一步包括：当变频器的自动驱动功能未激活时，判定平滑单元的DC端电压是否等于或大于低电压故障电平。

电流输出的阻断可以包括：当变频器的自动驱动功能被激活，DC端电压等于或大于低电压故障电平，以及电力转换单元正在运行时，阻断电力转换单元的电流输出。

所述方法可以进一步包括：当DC端电压等于或小于低电压故障电平时，判定由于变频器的误动作而产生了异常信号。

所述方法可以进一步包括：当电力转换单元停止工作时，判定由于变频器的误动作而产生了异常信号。

异常信号可以是指示平滑单元的过电流的信号、指示电力转换单元的输出为过电流的信号、指示电动机过热的信号、指示电动机过载的信号，以及指示变频器过载的信号中的其中一个信号。

根据实施例，当未输出电流至电动机时，变频器的电力转换单元可以判定出由于外部噪声而执行保护操作的误动作，从而提高了变频器的保护操作的可靠性且提高了用户方便性。

在下面的附图和说明书中阐明了一个或多个实施例的细节。从说明书和附图，以及从权利要求书中其他特征将是显而易见的。

附图说明

图1是用于描述根据实施例的变频器的图。

图2是根据现有技术的用于描述由控制单元执行的保护变频器的的操作的流程图。

图3是根据实施例的用于描述控制变频器的方法的流程图。

图4是根据实施例的示出将输出的故障信号通知给用户的示例的图。

图5是根据另一实施例的用于描述控制变频器的方法的流程图。

具体实施方式

将通过参照附图所述的以下的实施例阐明本发明的概念的优点和特征，和及其实现方法。然而，本公开可以采用不同形式来具体体现且不应该被解释为局限于在此提出的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开将是全面和完整的，且将充分传达本发明的范围给本领域的技术人员。此外，本发明仅由权利要求书的范围来限定。相同的附图标记自始至终指代相同的元件。

在下文中，当有关已知功能或配置的详细说明被视为不必要地使本公开的主题含糊不清楚时，将不提供它们。另外，在本说明中使用的术语是考虑了根据实施例的功能而定义的术语，因而，术语可以根据用户或操作者的意图或用法而变化。所以，应该基于本说明书的全部内容来定义术语。

应该理解地是，可以由计算机程序指令来执行附图中各个方块和流程图中各个步骤的组合。可以将这些计算机程序指令装载到，例如，通用计算机、专用计算机的处理器，以及其他可编程数据处理设备上。因此，由计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实施在附图的方块中或在流程图的步骤中所述功能的装置。计算机程序指令可以存储在计算机或其他可编程数据处理设备的计算机可用存储器或计算机可读记录介质中以便于采用具体的方式来实现功能。因此，存储在计算机可用存储器或计算机可读记录介质中的指令可以制造包括用于执行附图的方块中或流程图的步骤中所述功能的指令装置的产品。另外，可以将计算机程序指令装载到计算机或其他可编程数据处理设备上。因此，在计算机或其他可编程数据处理设备中执行一系列操作步骤以产生由计算机实施的过程，其使得驱动计算机或其他可编程数据处理设备的指令能够提供用于实施在附图的方块中或流程图的步骤中所述功能的步骤。

每个方块或每个步骤都可以指示包括用于执行一个具体逻辑功能(多个功能)的一个或多个可执行指令的模块、程序段或代码的一部分。值得注意的是，在本发明的一些修改例中，可以无顺序地产生方块中或步骤中所述的功能。例如，实际上可以同时执行连续显示的两个方块或步骤，或有时可以根据对应的功能按相反顺序执行它们。

如附图中所示，当接收了商用电力时，根据实施例的变频器1将接收到的电力转换成具有预定大小和频率的交流(AC)电力以将转换后的AC电力提供给电动机2。

尽管根据实施例的变频器1如示例性实施例包括整流单元11、平滑单元12、电力转换单元13、输出电流检测单元14、DC检测单元15、DC过电流保护单元16、输出过电流保护单元17，以及控制单元18，但本公开并不限于此。尽管在当前的实施例中公开了用于检测和接收保护操作信号的配置，但本公开并不限于此。例如，可以包括用于检测变频器1和电动机2中异常的各种部件。尽管控制单元18配置在当前实施例的变频器1中，但本公开并不限于此。在与本公开有关的技术领域中的普通技术人员将理解到也可以从外部控制变频器1。

整流单元11可以接收外部商用电力以将电力整流成直流，且平滑单元12可以平滑由整流单元11整流后的直流。例如，整流单元12可以由并联连接的至少一个电容器构成。电力转换单元13由多个半导体开关构成以根据通过控制单元18的控制，将通过平滑单元12输入的直流转换成交流并将转换后的交流提供给电动机2。

输出电流检测单元14可以是，例如，电流传感器且可以检测从电力转换单元13输出的电流，而直流检测单元15还可以是检测来自平滑单元12的直流的电流传感器。

当由DC检测单元15检测出的直流超过过电流范围时，DC过电流保护单元16可以产生保护操作信号并将信号提供给控制单元18。

另外，当由输出电流检测单元14检测出的输出电流超过过电流范围时，输出过电流保护单元17可以产生保护操作信号并将信号提供给控制单元18。

在下文中，为了区分信号，从DC过电流保护单元16输入的保护操作信号被称为“第一保护操作信号”，而从输出过电流保护操作单元17输入的保护操作信号被称为“第二保护操作信号”。

控制单元18控制电力转换单元13的切换。另外，当接收到第一保护操作信号或第二保护操作信号时，控制单元18可以阻断输出至电动机2的电流。

在下文中，将参照图2描述根据现有技术的控制单元的保护操作，且将参照图3描述根据实施例的保护操作。

图2是示出由根据现有技术的控制单元执行的保护变频器的操作的流程图。

如附图中所示，当从DC过电流保护操作单元16输入第一保护操作信号或从输出过电流保护操作单元17输入第二保护操作信号(S21)时，根据现有技术的控制单元18可以控制电力转换单元13以阻断来自电力转换单元13的输出电流。

在下文中，控制单元18可以输出故障信号(S25)。

然而，按照根据现有技术的对变频器的控制，当由于初始充电状态或外部环境的突然变化而引起的瞬态下将噪声引入DC检测单元16或输出电流检测单元17时，根据现有技术的变频器可能不会防止保护功能误动作。

也就是，当变频器不需要保护操作时而执行保护操作从而结果是降低了变频器的可靠性并造成用户的不方便。

为了克服这种限制，实施例检查变频器的状态，然后执行保护操作以避免保护功能误动作，由此提高了变频器的保护操作的可靠性。

图3是根据实施例的用于描述控制变频器的方法的流程图。由图1中的变频器1的控制单元18提供流程图且表示如下的情况：在变频器1的正常状态下从DC过电流保护操作单元16输入第一保护操作信号或从输出过电流保护操作单元17输入第二保护操作信号。尽管如图1中所描述由于变频器的过电流而产生保护操作信号，但本公开并不局限于此。例如，控制单元18可以不仅接收第一保护操作信号和第二保护操作信号，还可以接收由于电动机2过热引起的异常信号，或由于电动机2过载引起的异常信号。很明显，当接收到由于变频器1过载引起的异常信号时，可以应用实施例。

如图中所示，在根据实施例提供给变频器1电力，然后变频器正常运行以提供具有预定大小和频率的交流电流给电动机2的情况下，当从DC过电流保护操作单元16输入第一保护操作信号或从输出过电流保护操作单元17输入第二保护操作信号(S31)时，不同于根据现有技术的即刻阻断电力转换单元13的输出且输出故障信号的情况，根据实施例的控制单元18可以预先检查平滑单元12的DC端电压(S33)。

当DC端的电压等于或小于低电压故障电平时，因为不可能驱动变频器1，所以电力转换单元13不输出电流至电动机2。因此，当电力转换单元13不输出电流至电动机2时，因为控制单元18可以在电动机2运行的同时产生诸如保护操作信号的异常信号，所以控制单元18可以判定由于误动作而产生诸如对应的保护操作信号的异常信号，并且不会输出故障信号。

当在操作S33中DC端电压等于或大于低电压故障电平时，这表示电动机2正在运行。因此，控制单元18可以检查变频器1的电流驱动状态(S35)。当变频器1当前并未在运行中且停止工作时，变频器1的电力转换单元13不会输出电流至电动机2且不会由于过电流而产生诸如保护操作信号的异常信号。因此，控制单元18可以判定由于误动作而产生诸如对应的保护操作信号的异常信号，并且因而不会输出故障信号。

当在操作S35中变频器正在运行时，因为电力转换单元13正在输出电流，所以控制单元18可以根据诸如所输入的保护操作信号的异常信号来控制电力转换单元13以阻断电流输出(S37)且输出故障信号(S39)。

图4是示出根据实施例的将输出的故障信号通知用户的示例的图。

如图中所示，显示单元19可以布置在变频器1的外壳中，且控制单元18可以通过显示单元19显示表示变频器已经出故障的消息。这样，可以使得正停止操作的消息对于用户来说是看得见的。然而，本公开并不限于此。

例如，可以通过连接至变频器1的人机界面(HMI)，而不是通过布置在变频器1外部的显示单元19来显示由控制单元18产生的故障信号，以便于明显可见地输出至用户，或可以发送给通过网络连接的用户终端(未显示)以便于通过用户终端输出变频器的故障信号，使得用户可以读取信号。

图5是根据另一实施例的用于描述控制变频器的方法的流程图。尽管由图1中的变频器1的控制单元18提供流程图且表示如下情况：在变频器1的初始充电状态下从DC过电流保护操作单元16输入第一保护操作信号，或从输出过电流保护操作单元17输入第二保护操作信号，但本公开并不限于此。例如，控制单元18不仅可以接收第一保护操作信号或第二保护操作信号，还可以接收由于电动机2过热引起的异常信号，或由于电动机2过载引起的异常信号。很明显，当接收到由于变频器1过载引起的异常信号时，也可以应用实施例。

如图中所示，在根据实施例提供给变频器1电力且提供给电动机2具有预定大小和频率的交流电的初始充电状态下，当从DC过电流保护操作单元16输入第一保护操作信号或从输出过电流保护操作单元17输入第二保护操作信号(S51)时，与即刻阻断根据现有技术的电力转换单元13的输出且输出故障信号的情况不同，根据实施例的控制单元18可以判定在提供电力的同时变频器1的自动驱动功能是否激活。在自动驱动情况下，在提供电力的同时，因为电动机2能够运行而与DC端电压无关，所以可以在无需判定操作S55中的DC端电压的情况下开始操作S57。

也就是，当在提供电力的同时激活了自动驱动时，控制单元18可以检查电力转换单元13的驱动状态(S57)。当变频器1未在运行中且停止工作时，变频器1的电力转换单元13不会输出电流至电动机2，并且不会由于过电流而产生诸如保护操作信号的异常信号。因而，控制单元18可以判定由于误动作而产生诸如对应的保护操作信号的异常信号，并且不会输出随后的故障信号。

当在操作S53中提供电力的同时使自动驱动失效时，控制单元18可以检查变频器1的平滑单元12的DC端电压(S55)。当DC端电压等于或小于低电压故障电平时，不可能驱动变频器1，因而，电力转换单元13不输出电流至电动机2。因此，当电力转换单元13不输出电流至电动机2时，因为仅在电动机2正在运行的同时可以产生诸如保护操作信号的异常信号，所以控制单元18可以判定由于误动作而产生诸如对应的保护操作信号的异常信号，并且不会输出故障信号。

当在操作S55中的DC端电压等于或大于低电压故障电平时，这表示电动机2正在运行。因此，控制单元18可以检查电力转换单元13的驱动状态(S57)。当变频器1并未运行且停止工作时，变频器1的电力转换单元13不会输出电流至电动机2且不会由于过电流而产生诸如保护操作信号的异常信号。因此，控制单元18可以判定由于误动作而产生诸如对应的保护操作信号的异常信号，并且不会输出故障信号。

当在操作S57中变频器正在运行时，因为电力转换单元13正在输出电流，所以控制单元18可以根据诸如所输入的保护操作信号的异常信号来控制电力转换单元13以阻断电流输出(S59)且输出故障信号(S61)。

根据控制单元18的故障信号，图4中的显示单元19、HMI的显示单元(未示出)，或用户终端的显示单元(未示出)可以根据对应的故障信号而输出指示因为变频器已经出故障所以运行正被停止的消息。

根据实施例，当未输出电流至电动机时，变频器的电力转换单元可以判定出由于外部噪声而执行保护操作的误动作，以提高变频器的保护操作的可靠性且提高用户方便性。

尽管上面已经描述了实施例，但它们仅是示例性的，且本领域的技术人员将理解到可以从其得到落在相同范围内的各种修改例和其他实施例。因而，本公开的实际保护范围应该由随附权利要求书的技术范围来确定。

尽管已经参照数个其示范实施例描述了一些实施例，但应该理解的是，本领域技术人员能够设想出将落在本公开原理的精神和范围内的许多其他修改例和实施例。更具体地，在本公开、附图及所附权利要求的范围内可以对主题组合布置的组成部件和/或布置做出各种变化和修改。除了对组成部件和/或布置做出的各种变化和修改以外，对于本领域的技术人员来说，替代使用也将是显而易见的。

Claims (4)

1.一种控制变频器的方法，所述变频器包括：整流单元，其将输入的AC电力整流成DC电力；平滑单元，其平滑所述DC电力；以及电力转换单元，其将平滑的DC电力转换成具有预定大小和频率的AC电力，所述方法包括：

接收所述变频器或用于驱动所述变频器的电动机的异常信号；

当接收到所述异常信号时，判定所述平滑单元的DC端电压是否等于或大于低电压故障电平；

当所述平滑单元的所述DC端电压等于或大于所述低电压故障电平时，检查所述电力转换单元的驱动状态；

当所述电力转换单元被驱动时，阻断所述电力转换单元的电流输出；

当所述DC端电压小于所述低电压故障电平时或当所述电力转换单元未被驱动时，判定由于所述变频器的误动作而产生所述异常信号；以及

仅当判定未由于所述误动作而产生所述异常信号时，当所述电力转换单元被驱动时，输出故障信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述异常信号指示所述平滑单元的过电流、所述电力转换单元的输出为过电流、所述电动机过热、所述电动机过载，或所述变频器过载。

3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：当接收到所述异常信号时，在提供所述电力给所述变频器的同时，判定所述变频器的自动驱动功能是否激活，

其中当所述变频器的所述自动驱动功能激活、所述DC端电压等于或大于所述低电压故障电平时以及当所述电力转换单元驱动时，执行所述电流输出的阻断。

4.根据权利要求 3所述的方法，其中当所述变频器的所述自动驱动功能未激活时，执行所述平滑单元的所述DC端电压是否等于或大于所述低电压故障电平的判定。