CN105846724B - 一种异步电机重启动时的扫频方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种异步电机重启动时的扫频方法和装置,所述方法包括:建立电流幅值闭环控制,在对定子进行双向全频率搜索过程中,将实际输出电压值与电压比较阈值组中的N个电压比较阈值从小到大一一比较,其中,最大电压比较阈值根据压频特性斜率和搜索时的频率值的乘积确定,前N‑1个电压比较阈值依次取M1倍至MN‑1倍的最大电压比较阈值,N的取值为大于1的正整数,M1至MN‑1为依次增大的且小于1的正数;当实际输出电压值大于当前比较的电压比较阈值时,则减小当前频率搜索的步长,否则保持频率搜索的步长;当实际输出电压值不小于最大电压比较阈值时,判定搜索到的频率为转子的同步频率,以实现防止变频器过流,同时加速扫频的目的。

Description

一种异步电机重启动时的扫频方法和装置
技术领域
本发明涉及异步电机技术领域,更具体地说,涉及一种异步电机重启动时的扫频方法和装置。
背景技术
目前,在工业上经常会遇到自由旋转状态下的异步电机重启的情况,此时,异步电机的转子有可能还处于旋转状态,例如:转动惯量比较小的风机,自然风就可能让其旋转;机车、地铁、动车在处于惰行状态或坡道滑行状态;船舶推进器在水流的作用下自由旋转等等。但是,因在异步电机重启时,无法获知异步电机当前的真实速度,若转子磁场还在以一定的频率运行,如果给定的定子频率与转子磁场频率相差太大的话,电机运行就会存在一个很大的转差,导致变频器过流,进而导致变频器损坏或者变频器保护停机,对生产将造成较大影响。
基于此,在现有技术中针对重启过程使用升压降频的方式进行频率搜索,先抬升电机电压,再线性的降低频率,当电压/频率特性电压与实际电压接近时,判定搜索到了转子的频率,即转子的速度。但是,该方法采用控制频率的方法控制电流,还是容易导致变频器过流。
因此,如何提供一种在异步电机重启时防止变频器过流,同时加速扫频的方法,成为本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提供一种异步电机重启动时的扫频方法和装置,以实现防止变频器过流,同时加速扫频的目的。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种异步电机重启动时的扫频方法,包括:
建立电流幅值闭环控制,对定子进行双向全频率搜索;
在所述双向全频率搜索过程中,将实际输出电压值与电压比较阈值组中的N个电压比较阈值从小到大一一比较,其中,所述电压比较阈值组中的最大电压比较阈值根据压频特性斜率和搜索时的频率值的乘积确定,前N-1个电压比较阈值依次取M1倍至MN-1倍的所述最大电压比较阈值,N的取值为大于1的正整数,M1至MN-1为依次增大的且小于1的正数;
在一一比较过程中,当所述实际输出电压值大于当前所比较的所述电压比较阈值时,则减小当前频率搜索的步长,否则保持相应的频率搜索的步长;
当所述实际输出电压值不小于所述最大电压比较阈值时,判定搜索到的频率为转子的同步频率。
优选的,当异步电机的有功电流为零时,若所述最大电压比较阈值小于所述实际输出电压值的95%或者大于所述实际输出电压值的105%,还包括:
在所述双向频率搜索过程中,当所述有功电流为零时,确定所述实际输出电压值,选取比所述实际输出电压值小5%以内的电压为参考电压比较阈值;
以所述参考电压比较阈值为基准,根据压频特性关系修正所述压频特性斜率,得到修正后的压频特性斜率;
根据所述修正后的压频特性斜率和搜索时的频率值的乘积确定所述最大电压比较阈值。
优选的,在一一比较过程中,当所述实际输出电压值大于当前所比较的电压比较阈值时,则减小当前频率搜索的步长,否则保持相应的频率搜索的步长,包括:
在一一比较过程中,当所述实际输出电压值大于M1倍所述最大电压比较阈值时,则将初始频率搜索步长S0减小为S1;当所述实际输出电压值大于M2倍所述最大电压比较阈值时,则在S1的基础上减小为S2;继续比较,当所述实际输出电压值大于Mi倍所述最大电压比较阈值时,其中3≤i≤N-1,则在前一频率搜索步长Si-1的基础上减小为Si;其中,S0、S1......Si-1、Si......SN-1的取值为依次减小的正整数;
否则,在每次比较之后保持频率搜索的步长为比较前频率搜索的步长。
优选的,当所述N取值为3时,所述电压比较阈值组中包括第一电压比较阈值、第二电压比较阈值和所述最大电压比较阈值,则在一一比较过程中,当所述实际输出电压值大于当前所比较的电压比较阈值时,则减小当前频率搜索的步长,否则保持相应的频率搜索的步长,包括:
在所述双向全频率搜索过程中,当所述实际输出电压值大于所述第一电压比较阈值时,则频率搜索的步长由当前搜索的第一步长减小到第二步长,否则保持频率搜索的步长为所述第一步长;
当所述实际输出电压值大于所述第二电压比较阈值时,则频率搜索的步长由所述第二步长减小到第三步长,否则保持频率搜索的步长为所述第二步长;
其中,所述第一电压比较阈值为所述最大电压比较阈值的M1倍,所述第二电压比较阈值为所述最大电压比较阈值的M2倍,且0<M1<M2<1。
优选的,M1的取值为0.3,M2的取值为0.6。
一种异步电机重启动时的扫频装置,包括:电流幅值闭环控制模块、自适应调整模块和判定模块;
所述电流幅值闭环控制模块,用于建立电流幅值闭环控制;
所述自适应调整模块,用于在对定子进行双向全频率搜索过程中,将实际输出电压值与电压比较阈值组中的N个电压比较阈值从小到大一一进行比较;在一一比较过程中,当所述实际输出电压值大于当前所比较的所述电压比较阈值时,则减小当前频率搜索的步长,否则保持相应的频率搜索的步长;
其中,所述电压比较阈值组中的最大电压比较阈值根据压频特性斜率和搜索时的频率值的乘积确定,前N-1个电压比较阈值依次取M1倍至MN-1倍的所述最大电压比较阈值,N的取值为大于1的正整数,M1至MN-1为依次增大的且小于1的正数;
所述判定模块,用于当所述实际输出电压值不小于所述最大电压比较阈值时,判定搜索到的频率为转子的同步频率。
优选的,还包括:
压频特性斜率修正模块,用于当异步电机的有功电流为零时,若所述最大电压比较阈值小于所述实际输出电压值的95%或者大于所述实际输出电压值的105%时,确定所述有功电流为零时对应的所述实际输出电压值,选取比所述实际输出电压值小5%以内的电压为参考电压比较阈值;以所述参考电压比较阈值为基准,根据压频特性关系修正所述压频特性斜率,得到修正后的压频特性斜率;
最大电压比较阈值修正模块,用于根据所述修正后的压频特性斜率和搜索时的频率值的乘积确定所述最大电压比较阈值。
优选的,所述自适应调整模块,包括:
第一比较单元,用于在对定子进行双向全频率搜索过程中,将所述实际输出电压值与所述电压比较阈值组中的N个电压比较阈值从小到大一一进行比较;
第一调整单元,用于当所述实际输出电压值大于M1倍所述最大电压比较阈值时,则将初始频率搜索步长S0减小为S1;当所述实际输出电压值大于M2倍所述最大电压比较阈值时,则在S1的基础上减小为S2;继续比较,当所述实际输出电压值大于Mi倍所述最大电压比较阈值时,其中3≤i≤N-1,则在前一频率搜索步长Si-1的基础上减小为Si;否则,在每次比较之后保持频率搜索的步长为比较前频率搜索的步长;
其中,S0、S1......Si-1、Si......SN-1的取值为依次减小的正整数。
优选的,所述自适应调整模块,包括:
第二比较单元,用于当所述电压比较阈值组中包括第一电压比较阈值、第二电压比较阈值和所述最大电压比较阈值时,在对定子进行双向全频率搜索过程中,将所述实际输出电压值依次与所述第一电压比较阈值、所述第二电压比较阈值和所述最大电压比较阈值一一进行比较;
第二调整单元,用于当所述实际输出电压值大于所述第一电压比较阈值时,则将频率搜索的步长由当前搜索的第一步长减小到第二步长,否则保持频率搜索的步长为所述第一步长;当所述实际输出电压值大于所述第二电压比较阈值时,则将频率搜索的步长由所述第二步长减小到第三步长,否则保持频率搜索的步长为所述第二步长;
其中,所述第一电压比较阈值为所述最大电压比较阈值的M1倍,所述第二电压比较阈值为所述最大电压比较阈值的M2倍,且0<M1<M2<1。
优选的,M1的取值为0.3,M2的取值为0.6。
从上述技术方案可以看出,本发明提供的一种异步电机重启动时的扫频方法,本发明通过建立电流幅值闭环控制,保证了输出的电流幅值恒定,精确反映出压频特性,同时,在双向全频率搜索过程中,设定多个电压比较阈值,当实际输出电压值大于当前所比较的电压比较阈值时,则减小当前频率搜索的步长,否则保持相应的频率搜索的步长。由此可见,本发明能够有效防止变频器过流,且在搜索频率接近所述转子的真实频率时,减小频率搜索的步长,提高了搜索的精度,加快了搜索的速度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的一种异步电机重启动时的扫频方法的流程图;
图2为本发明实施例二提供的一种异步电机重启动时的扫频方法中最大电压比较阈值的修正方法的流程图;
图3为本发明实施例三提供的一种异步电机重启动时的扫频方法中自适应调整频率搜索步长的方法的流程图;
图4为本发明实施例四提供的一种异步电机重启动时的扫频装置的结构示意图;
图5为本发明实施例五提供的一种异步电机重启动时的扫频装置的另一种结构示意图;
图6为本发明实施例六提供的一种异步电机重启动时的扫频装置中的自适应调整模块的结构示意图;
图7为本发明实施例七提供的一种异步电机重启动时的扫频装置中的自适应调整模块的另一种结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了一种异步电机重启动时的扫频方法和装置,以实现在异步电机重启动时防止变频器过流,同时加速扫频的目的。
实施例一
本发明实施例一提供一种异步电机重启动时的扫频方法,如附图1示出的本发明实施例一公开的一种异步电机重启动时的扫频方法的流程图,所述方法包括:
S101:建立电流幅值闭环控制,对定子进行双向全频率搜索;
S102:在所述双向全频率搜索过程中,将实际输出电压值与电压比较阈值组中的N个电压比较阈值从小到大一一比较,在一一比较过程中,当所述实际输出电压值大于当前所比较的所述电压比较阈值时,则减小当前频率搜索的步长,否则保持相应的频率搜索的步长;
其中,所述电压比较阈值组中的最大电压比较阈值根据压频特性斜率和搜索时的频率值的乘积确定,前N-1个电压比较阈值依次取M1倍至MN-1倍的所述最大电压比较阈值,N的取值为大于1的正整数,M1至MN-1为依次增大的且小于1的正数;
S103:当所述实际输出电压值不小于所述最大电压比较阈值时,判定搜索到的频率为转子的同步频率。
由上述本发明实施例公开的一种异步电机重启动时的扫频方法可以得出,本实施例中通过建立电流幅值闭环控制,保证了输出的电流幅值恒定,能够精确反映出压频特性,同时,在双向全频率搜索过程中,设定多个电压比较阈值,当实际输出电压值大于当前所比较的电压比较阈值时,则减小当前频率搜索的步长,否则保持相应的频率搜索的步长。由此可见,本发明实施例能够有效防止变频器过流,且在搜索频率接近转子的真实频率时,减小频率搜索的步长,提高了搜索的精度,加快了搜索的速度。
实施例二
基于上述本发明实施例一提供的一种异步电机重启动时的扫频方法,如附图2所示,在本发明实施例二公开的技术方案中,当异步电机的有功电流为零时,若所述最大电压比较阈值小于所述实际输出电压值的95%或者大于所述实际输出电压值的105%,即在所述最大电压比较阈值不合理的情况下,还包括:
S201:在所述双向频率搜索过程中,当所述有功电流为零时,确定所述实际输出电压值,选取比所述实际输出电压值小5%以内的电压为参考电压比较阈值;
S202:以所述参考电压比较阈值为基准,根据压频特性关系修正所述压频特性斜率,得到修正后的压频特性斜率;
S203:根据所述修正后的压频特性斜率和搜索时的频率值的乘积确定所述最大电压比较阈值。
举例说明,所述异步电机的压频特性斜率为k=0.75,当异步电机的有功电流为零时,相应的搜索频率为F=100Hz,根据公式k=V/F,计算得到所述最大电压比较阈值为75V,而此时根据有功电流为零时确定的所述实际输出电压值为100V,则判定所述异步电机的压频特性斜率k=0.75不合理,相应的确定的最大电压比较阈值75V也不合理,则最大电压比较阈值的调整方法,包括:
在所述异步电机的有功电流为零,确定的所述实际输出电压值为100V,选取参考电压比较阈值为98V;
根据公式k=V/F可知,此时k'=98/100=0.98,得到修正后的压频特性斜率k'=0.98;
在之后的频率搜索过程中,最大电压比较阈值则根据修正后压频特性斜率k'及相应的搜索时的频率值F的乘积确定。
由上述本发明实施例公开的一种异步电机重启动时的扫频方法可以得出,本实施例中在最大电压比较阈值不合理的情况下,根据有功电流为零时确定的实际输出电压值来选取参考电压比较阈值,再以参考电压比较阈值及压频特性斜率公式去修正压频特性斜率,之后根据修正的压频特性斜率和搜索时的频率值的乘积确定最大电压比较阈值。由此可见,本发明实施例在实施例一的基础上,实现了压频特性斜率以及最大电压比较阈值的修正,相应的调整了多个电压比较阈值,进一步保证了搜索的速度和精度。
实施例三
基于上述本发明实施例一提供的一种异步电机重启动时的扫频方法,在本发明实施例三公开的技术方案中相应的公开了步骤S102的具体过程,包括:
在一一比较过程中,当所述实际输出电压值大于M1倍所述最大电压比较阈值时,则将初始频率搜索步长S0减小为S1;当所述实际输出电压值大于M2倍所述最大电压比较阈值时,则在S1的基础上减小为S2;继续比较,当所述实际输出电压值大于Mi倍所述最大电压比较阈值时,其中3≤i≤N-1,则在前一频率搜索步长Si-1的基础上减小为Si;其中,S0、S1......Si-1、Si......SN-1的取值为依次减小的正整数;否则,在每次比较之后保持频率搜索的步长为比较前频率搜索的步长。
优选的,当所述N取值为3时,所述电压比较阈值组中包括第一电压比较阈值、第二电压比较阈值和所述最大电压比较阈值,如附图3所示的自适应调整频率搜索步长的方法的流程图,所述步骤S102包括:
S301:在所述双向全频率搜索过程中,当所述实际输出电压值大于所述第一电压比较阈值时,则频率搜索的步长由当前搜索的第一步长减小到第二步长,否则保持频率搜索的步长为所述第一步长;
S302:继续与所述第二电压比较阈值进行比较,当所述实际输出电压值大于所述第二电压比较阈值时,则频率搜索的步长由所述第二步长减小到第三步长,否则保持频率搜索的步长为所述第二步长;
其中,所述第一电压比较阈值为所述最大电压比较阈值的M1倍,所述第二电压比较阈值为所述最大电压比较阈值的M2倍,且0<M1<M2<1。
优选的,M1的取值为0.3,M2的取值为0.6。
由上述本发明实施例公开的一种异步电机重启动时的扫频方法可以得出,本实施例公开了实际输出电压值和N个电压比较阈值的比较过程,实现了在接近转子的真实频率时,减小频率搜索的步长,提高了搜索的精度,加快了搜索的速度。
实施例四
本发明实施例四提供一种异步电机重启动时的扫频装置,如附图4示出的是本发明实施例四公开的一种异步电机重启动时的扫频装置的示意图,包括:
电流幅值闭环控制模块401、自适应调整模块402和判定模块403;
所述电流幅值闭环控制模块401,用于建立电流幅值闭环控制;
所述自适应调整模块402,用于在对定子进行双向全频率搜索过程中,将实际输出电压值与电压比较阈值组中的N个电压比较阈值从小到大一一进行比较;在一一比较过程中,当所述实际输出电压值大于当前所比较的所述电压比较阈值时,则减小当前频率搜索的步长,否则保持相应的频率搜索的步长;
其中,所述电压比较阈值组中的最大电压比较阈值根据压频特性斜率和搜索时的频率值的乘积确定,前N-1个电压比较阈值依次取M1倍至MN-1倍的所述最大电压比较阈值,N的取值为大于1的正整数,M1至MN-1为依次增大的且小于1的正数;
所述判定模块403,用于当所述实际输出电压值不小于所述最大电压比较阈值时,判定搜索到的频率为转子的同步频率。
由上述本发明实施例公开的一种异步电机重启动时的扫频装置可以得出,本实施例通过电流幅值闭环控制模块建立电流幅值闭环控制;自适应调整模块在对定子进行双向全频率搜索过程中,将实际输出电压值与电压比较阈值组中的N个电压比较阈值从小到大一一进行比较;在一一比较过程中,当实际输出电压值大于当前所比较的电压比较阈值时,则减小当前频率搜索的步长,否则保持相应的频率搜索的步长;以及判定模块在实际输出电压值不小于最大电压比较阈值时,判定搜索到的频率为转子的同步频率。由此可见,本发明实施例通过建立电流幅值闭环控制,在双向全频率搜索过程中有效防止变频器过流,且在搜索接近转子的真实频率时,减小频率搜索的步长,提高了搜索的精度,加快了搜索的速度。
实施例五
在上述本发明实施例五公开的一种异步电机重启动时的扫频装置的基础上,如附图5所示的本发明实施例五公开的一种异步电机重启动时的扫频装置,还包括:
压频特性斜率修正模块404,用于当异步电机的有功电流为零时,若所述最大电压比较阈值小于所述实际输出电压值的95%或者大于所述实际输出电压值的105%时,确定所述有功电流为零时对应的所述实际输出电压值,选取比所述实际输出电压值小5%以内的电压为参考电压比较阈值;以所述参考电压比较阈值为基准,根据压频特性关系修正所述压频特性斜率,得到修正后的压频特性斜率;
最大电压比较阈值修正模块405,用于根据所述修正后的压频特性斜率和搜索时的频率值的乘积确定所述最大电压比较阈值。
由上述本发明实施例公开的一种异步电机重启动时的扫频方法可以得出,本发明实施例通过增加压频特性斜率修正模块和最大电压比较阈值修正模块对不合理的压频特性斜率和不合理的最大电压比较阈值进行修正。由此可见,本发明实施例在实施例四的基础上,实现了压频特性斜率以及最大电压比较阈值的修正,相应的调整了多个电压比较阈值,进一步保证了搜索的速度和精度。
实施例六
基于本发明实施例四提供的一种异步电机重启动时的扫频装置,如图6所示的本发明实施例六公开了所述自适应调整模块的一种结构示意图,所述自适应调整模块,包括:
第一比较单元4021,用于在对定子进行双向全频率搜索过程中,将所述实际输出电压值与所述电压比较阈值组中的N个电压比较阈值从小到大一一进行比较;
第一调整单元4022,用于当所述实际输出电压值大于M1倍所述最大电压比较阈值时,则将初始频率搜索步长S0减小为S1;当所述实际输出电压值大于M2倍所述最大电压比较阈值时,则在S1的基础上减小为S2;继续比较,当所述实际输出电压值大于Mi倍所述最大电压比较阈值时,其中3≤i≤N-1,则在前一频率搜索步长Si-1的基础上减小为Si;否则,在每次比较之后保持频率搜索的步长为比较前频率搜索的步长;
其中,S0、S1......Si-1、Si......SN-1的取值为依次减小的正整数。
由上述本发明实施例公开的一种异步电机重启动时的扫频装置可以得出,本实施例通过公开自适应调整模块包括第一比较单元和第一调整单元的功能,实现了在接近转子的真实频率时,减小频率搜索的步长,提高了搜索的精度,加快了搜索的速度。
实施例七
基于上述本发明实施例四提供的一种异步电机重启动时的扫频装置,如图7示出的是本发明实施例七提供的自适应调整模块的另一种结构示意图,所述自适应调整模块,包括:
第二比较单元4023,用于当所述电压比较阈值组中包括第一电压比较阈值、第二电压比较阈值和所述最大电压比较阈值时,在对定子进行双向全频率搜索过程中,将所述实际输出电压值依次与所述第一电压比较阈值、所述第二电压比较阈值和所述最大电压比较阈值一一进行比较;
第二调整单元4024,用于当所述实际输出电压值大于所述第一电压比较阈值时,则将频率搜索的步长由当前搜索的第一步长减小到第二步长,否则保持频率搜索的步长为所述第一步长;当所述实际输出电压值大于所述第二电压比较阈值时,则将频率搜索的步长由所述第二步长减小到第三步长,否则保持频率搜索的步长为所述第二步长;
其中,所述第一电压比较阈值为所述最大电压比较阈值的M1倍,所述第二电压比较阈值为所述最大电压比较阈值的M2倍,且0<M1<M2<1。
优选的,M1的取值为0.3,M2的取值为0.6。
由上述本发明实施例公开的一种异步电机重启动时的扫频方法可以得出,本实施例通过公开自适应调整模块,包括:第二比较单元,用于当所述电压比较阈值组中包括第一电压比较阈值、第二电压比较阈值和最大电压比较阈值时,在对定子进行双向全频率搜索过程中,将实际输出电压值依次与第一电压比较阈值、第二电压比较阈值和最大电压比较阈值一一进行比较;以及第二调整单元,用于当实际输出电压值大于第一电压比较阈值时,则将频率搜索的步长由当前搜索的第一步长减小到第二步长,否则保持频率搜索的步长为第一步长;当实际输出电压值大于第二电压比较阈值时,则将频率搜索的步长由第二步长减小到第三步长,否则保持频率搜索的步长为第二步长,实现了在接近转子的真实频率时,减小频率搜索的步长,提高了搜索的精度,加快了搜索的速度。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种异步电机重启动时的扫频方法,其特征在于,包括:
建立电流幅值闭环控制,对转速进行双向全频率搜索;
在所述双向全频率搜索过程中,将实际输出电压值与电压比较阈值组中的N个电压比较阈值从小到大一一比较,其中,所述电压比较阈值组中的最大电压比较阈值根据压频特性斜率和每个搜索周期得到的频率值的乘积确定,前N-1个电压比较阈值依次取M1倍至MN-1倍的所述最大电压比较阈值,N的取值为大于1的正整数,M1至MN-1为依次增大的且小于1的正数;
在一一比较过程中,当所述实际输出电压值大于当前所比较的所述电压比较阈值时,则减小当前频率搜索的步长,否则保持相应的频率搜索的步长;
当所述实际输出电压值不小于所述最大电压比较阈值时,判定搜索到的频率为转子的同步频率。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,当异步电机的有功电流为零时,若所述最大电压比较阈值小于所述实际输出电压值的95%或者大于所述实际输出电压值的105%,还包括:
在所述双向全频率搜索过程中,当所述有功电流为零时,确定所述实际输出电压值,选取比所述实际输出电压值小5%以内的电压为参考电压比较阈值;
以所述参考电压比较阈值为基准,根据压频特性关系修正所述压频特性斜率,得到修正后的压频特性斜率;
根据所述修正后的压频特性斜率和每个搜索周期得到的频率值的乘积确定所述最大电压比较阈值。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在一一比较过程中,当所述实际输出电压值大于当前所比较的电压比较阈值时,则减小当前频率搜索的步长,否则保持相应的频率搜索的步长,包括:
在一一比较过程中,当所述实际输出电压值大于M1倍所述最大电压比较阈值时,则将初始频率搜索步长S0减小为S1;当所述实际输出电压值大于M2倍所述最大电压比较阈值时,则在S1的基础上减小为S2;继续比较,当所述实际输出电压值大于Mi倍所述最大电压比较阈值时,其中3≤i≤N-1,则在前一频率搜索步长Si-1的基础上减小为Si;其中,S0、S1……Si-1、Si……SN-1的取值为依次减小的正整数;
否则,在每次比较之后保持频率搜索的步长为比较前频率搜索的步长。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,当所述N取值为3时,所述电压比较阈值组中包括第一电压比较阈值、第二电压比较阈值和所述最大电压比较阈值,则在一一比较过程中,当所述实际输出电压值大于当前所比较的电压比较阈值时,则减小当前频率搜索的步长,否则保持相应的频率搜索的步长,包括:
在所述双向全频率搜索过程中,当所述实际输出电压值大于所述第一电压比较阈值时,则频率搜索的步长由当前搜索的第一步长减小到第二步长,否则保持频率搜索的步长为所述第一步长;
当所述实际输出电压值大于所述第二电压比较阈值时,则频率搜索的步长由所述第二步长减小到第三步长,否则保持频率搜索的步长为所述第二步长;
其中,所述第一电压比较阈值为所述最大电压比较阈值的M1倍,所述第二电压比较阈值为所述最大电压比较阈值的M2倍,且0<M1<M2<1。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,M1的取值为0.3,M2的取值为0.6。
6.一种异步电机重启动时的扫频装置,其特征在于,包括:电流幅值闭环控制模块、自适应调整模块和判定模块;
所述电流幅值闭环控制模块,用于建立电流幅值闭环控制;
所述自适应调整模块,用于在对转速进行双向全频率搜索过程中,将实际输出电压值与电压比较阈值组中的N个电压比较阈值从小到大一一进行比较;在一一比较过程中,当所述实际输出电压值大于当前所比较的所述电压比较阈值时,则减小当前频率搜索的步长,否则保持相应的频率搜索的步长;
其中,所述电压比较阈值组中的最大电压比较阈值根据压频特性斜率和每个搜索周期得到的频率值的乘积确定,前N-1个电压比较阈值依次取M1倍至MN-1倍的所述最大电压比较阈值,N的取值为大于1的正整数,M1至MN-1为依次增大的且小于1的正数;
所述判定模块,用于当所述实际输出电压值不小于所述最大电压比较阈值时,判定搜索到的频率为转子的同步频率。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,还包括:
压频特性斜率修正模块,用于当异步电机的有功电流为零时,若所述最大电压比较阈值小于所述实际输出电压值的95%或者大于所述实际输出电压值的105%时,确定所述有功电流为零时对应的所述实际输出电压值,选取比所述实际输出电压值小5%以内的电压为参考电压比较阈值;以所述参考电压比较阈值为基准,根据压频特性关系修正所述压频特性斜率,得到修正后的压频特性斜率;
最大电压比较阈值修正模块,用于根据所述修正后的压频特性斜率和每个搜索周期得到的频率值的乘积确定所述最大电压比较阈值。
8.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述自适应调整模块,包括:
第一比较单元,用于在对转速进行双向全频率搜索过程中,将所述实际输出电压值与所述电压比较阈值组中的N个电压比较阈值从小到大一一进行比较;
第一调整单元,用于当所述实际输出电压值大于M1倍所述最大电压比较阈值时,则将初始频率搜索步长S0减小为S1;当所述实际输出电压值大于M2倍所述最大电压比较阈值时,则在S1的基础上减小为S2;继续比较,当所述实际输出电压值大于Mi倍所述最大电压比较阈值时,其中3≤i≤N-1,则在前一频率搜索步长Si-1的基础上减小为Si;否则,在每次比较之后保持频率搜索的步长为比较前频率搜索的步长;
其中,S0、S1……Si-1、Si……SN-1的取值为依次减小的正整数。
9.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述自适应调整模块,包括:
第二比较单元,用于当所述电压比较阈值组中包括第一电压比较阈值、第二电压比较阈值和所述最大电压比较阈值时,在对转速进行双向全频率搜索过程中,将所述实际输出电压值依次与所述第一电压比较阈值、所述第二电压比较阈值和所述最大电压比较阈值一一进行比较;
第二调整单元,用于当所述实际输出电压值大于所述第一电压比较阈值时,则将频率搜索的步长由当前搜索的第一步长减小到第二步长,否则保持频率搜索的步长为所述第一步长;当所述实际输出电压值大于所述第二电压比较阈值时,则将频率搜索的步长由所述第二步长减小到第三步长,否则保持频率搜索的步长为所述第二步长;
其中,所述第一电压比较阈值为所述最大电压比较阈值的M1倍,所述第二电压比较阈值为所述最大电压比较阈值的M2倍,且0<M1<M2<1。
10.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,M1的取值为0.3,M2的取值为0.6。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109302102B (zh) * 2018-10-12 2020-04-24 中冶赛迪电气技术有限公司 一种变频器飞车启动方法
CN109660179B (zh) * 2018-12-29 2021-04-06 西安西驰电气股份有限公司 一种变频器检速启动方法
CN112713842B (zh) * 2020-12-19 2022-07-05 中冶南方(武汉)自动化有限公司 一种异步电机转速追踪中防止低频过流的方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005333767A (ja) * 2004-05-21 2005-12-02 Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp 電力変換装置
CN1719717A (zh) * 2005-06-30 2006-01-11 东方日立(成都)电控设备有限公司 变频调速系统瞬间掉电再起动方法及装置
EP2017951A2 (en) * 2007-06-18 2009-01-21 Vacon Oyj Restart control of an A.C. motor drive
CN104601052A (zh) * 2013-10-31 2015-05-06 株式会社安川电机 电机控制装置和电机控制方法
CN105262403A (zh) * 2015-09-28 2016-01-20 中国人民解放军海军工程大学 一种旋转电机直接启动控制方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005333767A (ja) * 2004-05-21 2005-12-02 Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp 電力変換装置
CN1719717A (zh) * 2005-06-30 2006-01-11 东方日立(成都)电控设备有限公司 变频调速系统瞬间掉电再起动方法及装置
EP2017951A2 (en) * 2007-06-18 2009-01-21 Vacon Oyj Restart control of an A.C. motor drive
CN104601052A (zh) * 2013-10-31 2015-05-06 株式会社安川电机 电机控制装置和电机控制方法
CN105262403A (zh) * 2015-09-28 2016-01-20 中国人民解放军海军工程大学 一种旋转电机直接启动控制方法

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