CN109245512A - 一种大功率变频器的控制方法、系统、装置及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种大功率变频器的控制方法、系统、装置及存储介质，控制系统包括：负载和与负载连接的负载控制器；与负载电连接的主回路；与负载并联的主回路电容；与主回路电容电连接的充电电路；与主回路相连接的导通检测电路，与导通检测电路连接的负载控制器启动电路，负载控制器启动电路与负载控制器连接。本发明实施例通过充电电路对大功率变频器中的主回路电容进行充电，避免出现瞬间的高电流导致整流线路或主回路电容损害，同时检测大功率变频器的主回路是否导通，并在当主回路导通时，控制负载启动，当主回路未导通时，避免负载启动，降低了大功率变频器在充电过程中的发热量，提高装置的安全性。

Description

一种大功率变频器的控制方法、系统、装置及存储介质

技术领域

本发明涉及电路保护技术领域，尤其涉及一种大功率变频器的控制方法、系统、装置及存储介质。

背景技术

磁悬浮空调的核心在于磁悬浮离心式压缩机，磁悬浮离心式压缩机在使用时需要用到磁悬浮技术，磁悬浮技术——磁轴承和定位传感器利用由永久磁铁和电磁铁组成的径向轴承和轴向轴承组成数控磁轴承系统实现压缩机的运动部件悬浮在磁衬上无摩擦的运动磁轴承上的定位传感器为电机转子提供超高速的实时重新定位，以确保精确定位。

磁悬浮空调的起动电流为额定电流的六倍至七倍，所以磁悬浮空调在使用时需要配套使用大功率变频器，采用变频器传动可以平滑地起动磁悬浮空调，但是变频器在启动过程中也会出现瞬间的电流导致整流线路和母线电容损坏，而且变频器在启动过程中负载也会进行运行，会加剧变频器中的电流负荷，而线路中的电阻也会因为电流增大导致发热严重，变频器箱体温度升高易导致安全隐患。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明的至少一个实施例提供了一种大功率变频器的控制方法、系统、装置及存储介质。

第一方面，本发明实施例提供了一种大功率变频器的控制系统，包括：负载和与负载连接并控制负载启动的负载控制器；

与负载电连接为负载进行供电的主回路；

与所述负载并联的主回路电容；

与所述主回路电容电连接的充电电路；

与主回路相连接，且用于检测主回路导通的导通检测电路，所述导通检测电路在主回路导通时输出导通信号；

与所述导通检测电路连接的负载控制器启动电路，所述负载控制器启动电路在接收到导通信号时，生成启动信号发送给负载控制器。

基于上述技术方案，本发明实施例还可以做出如下改进。

结合第一方面，在第一方面的第一种实施例中，所述导通检测电路包括：比较器；

所述比较器的第一输入端与所述主回路连接；

所述比较器的第二输入端通过线路连接预设电压值的电源；

所述比较器的输出端与所述负载控制器启动电路连接。

结合第一方面的第一种实施例，在第一方面的第二种实施例中，所述比较器的输出端与所述负载控制器启动电路之间还设置有钳位电路。

结合第一方面或第一方面的第一或第二种实施例中，在第一方面的第三种实施例中，所述主回路上设置有第一断路器；

所述充电回路上设置有第二断路器和充电电阻。

结合第一方面的第三种实施例，在第一方面的第四种实施例中，还包括：

与所述第二断路器电连接的断路器控制器；

分别与所述导通检测电路和所述断路器控制器电连接的变频器控制器。

第二方面，本发明实施例提供了一种大功率变频器的控制方法，应用于与负载电连接的大功率变频器，所述大功率变频器包括主回路和充电回路；

所述控制方法包括：

检测所述主回路是否导通；

若所述主回路导通，生成启动信号；

将所述启动信号发送给负载控制器启动所述负载。

结合第二方面，在第二方面的第一种实施例中，

所述检测所述主回路是否导通，具体包括：

获取所述主回路电压值；

将主回路电压值与预设阈值进行比较，判断主回路电压值是否大于预设阈值；

当所述主回路电压值大于预设阈值时，所述主回路导通；

当所述主回路电压值小于或等于预设阈值时，所述主回路未导通。

结合第二方面或第二方面的第一种实施例，在第二方面的第二种实施例中，所述控制方法还包括：

获取所述主回路的导通状态；

当所述主回路导通时，控制所述充电回路断开。

第三方面，本发明实施例提供了一种用于大功率变频器的控制装置，所述控制装置包括处理器、存储器；所述处理器用于执行所述存储器中存储的控制程序，以实现第二方面中任一实施例所述的控制方法。

第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可存储介质，所述计算机可存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现第二方面中任一实施例所述的控制方法。

本发明的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：本发明实施例通过充电电路对大功率变频器中的主回路电容进行充电，避免出现瞬间的高电流导致整流线路或主回路电容损害，同时检测大功率变频器的主回路是否导通，并在当主回路导通时，控制负载启动，当主回路未导通时，避免负载启动，降低了大功率变频器在充电过程中的发热量，提高装置的安全性。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种大功率变频器的控制系统结构示意图；

图2是本发明另一实施例提供的一种大功率变频器的控制系统结构示意图；

图3是本发明又一实施例提供的一种大功率变频器的控制方法流程示意图；

图4是本发明又一实施例提供的一种大功率变频器的控制方法流程示意图；

图5是本发明又一实施例提供的一种大功率变频器的控制装置结构示意图。

图中：1：负载；2：主回路；3：主回路电容；4：充电回路。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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的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。

如图1所示，本发明实施例提供了一种大功率变频器的控制系统，包括：负载、主回路、充电回路、主回路电容、整流模块、逆变模块和变频器主控板；

主回路和充电回路分别与整流模块连接，整流模块输出端与逆变模块输入端连接，逆变模块输出端与负载连接，主回路电容与逆变模块并联，充电回路可为主回路电容进行充电，以保证童年各国主回路对负载进行供电时，主回路电容进行稳压，保证供电电压的稳定。

如图2所示，本发明实施例提供了一种大功率变频器的控制系统，包括：负载和与负载连接并控制负载启动的负载控制器。

在本实施例中，负载可以是电机、压缩机、大冷吨磁悬浮机组、磁悬浮离心式压缩机，在磁悬浮类的负载中，需要为电机转子转动提供电能，同时还需要为电机转子的位置进行定位，以确保精确定位，大功率变频器未充电完成，也无法稳定带动电机转子进行转动，但是对电机转子的位置进行定位在大功率变频器开始充电时就开始运转，电机转子定位会使得线路中的电流增大，导致线路发热造成安全隐患。

控制系统还包括：与负载电连接为负载进行供电的主回路，主回路用于为负载运转进行供电，以保证负载的良好运转。

控制系统还包括：与负载并联的主回路电容，由于大功率变频器是为大功率负载进行供电，所以在大功率变频器中设置主回路电容使得大功率变频器在供电时电流稳定。

控制系统还包括：与主回路电容电连接的充电电路，在本实施例中，主回路中若突然出现高电流会损坏大功率变频器中的整流电路和主回路电容，在本实施例中设置一充电电路，充电电路中可以设置充电电阻，以减少通过充电电路对主回路电容进行充电时的充电电流。

控制系统还包括：与主回路相连接，且用于检测主回路导通的导通检测电路，导通检测电路在主回路导通时输出导通信号，主回路中可以设置断路器，在通过充电回路对主回路电容进行充电时，将主回路断开，以避免主回路导通导致上述充电过程导致整流电路和主回路电容损坏，在本实施例中，通过设置导通检测电路与主回路连接，以检测主回路是否导通，比如，导通检测电路可以是电流检测装置、电压检测装置，当主回路导通时，电流检测装置或电压检测装置中就能检测到相应的电流或电压，导通检测电路还可以是导线，导线与下一装置连接，当主回路导通，该导线的输出端就会出现高电平，而主回路未导通时，导线的输出端的电平为零，由此判断主回路是否导通。

控制系统还包括：与导通检测电路连接的负载控制器启动电路，负载控制器启动电路在接收到导通信号时，生成启动信号发送给负载控制器，在本实施例中，负载控制器启动电路根据主回路是否导通来确认是否生成启动信号到负载控制器，负载控制器根据启动信号启动负载进行运转，负载控制器启动电路可以是包含多个引脚的芯片或单片机，导通检测电路连接到芯片或单片机的任意一个引脚，芯片或单片机根据导通检测电路是否导通，生成启动信号通过其他引脚发送到负载控制器，比如，导通检测电路输出高电平到芯片或单片机，芯片或单片机根据高电平生成启动信号发送到负载控制器。

在本实施例中，导通检测电路包括：比较器；比较器的第一输入端与主回路连接；比较器的第二输入端通过线路连接预设电压值的电源；比较器的第一输入端与主回路连接，将主回路的电压输入比较器的第一输入端，比较器的第二输入端连接预设电压值的电源，通过比较器比较主回路的电压值与预设阈值电压比较，若主回路的电压值大于预设阈值时，比较器的输出端会输出一定的电压，若主回路的电压值小于或等于预设阈值，比较器的输出端不会输出电压，由此实现判断主回路是否导通，同时主回路的电压不可低于预设阈值，以避免过低电压无法带动负载进行运转，导致线路损坏。比较器的输出端与负载控制器启动电路连接，将比较器输出的电压输出到负载控制器启动电路，负载控制器启动电路可根据比较器输出的电压生成启动信号控制负载启动，以避免大功率变频器在充电过程中负载启动，导致大功率变频器中电流增大，而电流增大也会使得线路的发热量增大，影响装置工作效率。

在本实施例中，比较器的输出端与负载控制器启动电路之间还设置有钳位电路，由于大功率变频器中的电流大小较大，比较器输出端的输出电流可能会过大，造成后级处理器或控制器损坏，所以在比较器的输出端和负载控制器启动电路之间设置钳位电路，将比较器的输出端的输出电流进行控制，避免对控制器造成损坏。

在本实施例中，主回路上设置有第一断路器；充电回路上设置有第二断路器和充电电阻，通过在主回路和充电回路上设置的断路器控制主回路和充电回路的开闭，实现对主回路电容进行充电，充电电阻可以有效的减少通过充电电路对主回路电容进行充电过程中的线路电流。

在本实施例中，控制系统还包括：与第二断路器电连接的断路器控制器；分别与导通检测电路和断路器控制器电连接的变频器控制器，断路器控制器与第二断路器连接，以实现对断路器的开闭进行控制，由于主回路和充电回路均可对主回路电容进行充电，但主回路对主回路电容进行充电有较大风险，所以通过充电回路对主回路电容进行充电，在本实施例中，主回路导通时，需要将充电回路断开，通过变频器控制器分别连接导通检测电路和断路器控制器，变频器控制器根据导通检测电路检测主回路是否导通，当主回路导通时，变频器控制器生成断路信号，通过断路器控制器控制第二断路器断开，断路器控制器和第二断路器可以分别是继电器的电磁部分和开关部分，通过给断路器控制器输入电流，使得充电回路断开。

如图3所示，本发明实施例提供了一种大功率变频器的控制方法，应用于与负载电连接的大功率变频器，大功率变频器包括主回路和充电回路；

控制方法包括：

S11、检测主回路是否导通。

结合上述实施例，通过导通检测电路检测主回路是否导通，由于大功率变频器中需要通过充电回路对大功率变频器中的主回路电容进行充电，而通过充电回路对主回路电容进行充电时，需要对主回路断开，主回路导通时，才说明充电回路充电完毕可为负载供电。

如图4所示，S11的实现方法包括：

S21、获取主回路电压值。

在本步骤中，可以通过检测主回路电压值判断主回路是否导通，还可以是电流检测装置，当主回路导通时，电流检测装置或电压检测装置中就能检测到相应的电流或电压，导通检测电路还可以是导线，导线与下一装置连接，当主回路导通，该导线的输出端就会出现高电平，而主回路未导通时，导线的输出端的电平为零，由此判断主回路是否导通。

S22、将主回路电压值与预设阈值进行比较，判断主回路电压值是否大于预设阈值。

在本步骤中，将主回路电压值与预设阈值进行比较，由于主回路断开时，主回路电压值基本为零，但主回路电压值若产生也不一定可以进行供电，比如主回路中的断路器若只部分接触，线路中出现了较低的电压值，但是由于接触点较小，容易断路。

S23a、当主回路电压值大于预设阈值时，主回路导通。

S23b、当主回路电压值小于或等于预设阈值时，主回路未导通。

在本实施例中，当主回路电压值大于预设阈值时，主回路导通，预设阈值可以是电源端电压值，也可以是负载的额定功率。

S12、若主回路导通，生成启动信号。

S13、将启动信号发送给负载控制器启动负载。

在本实施例中，当主回路导通时，生成启动信号发送给负载控制器启动负载，以稳定的电压对负载进行供电。

在本实施例中，获取主回路的导通状态；当主回路导通时，控制充电回路断开，若主回路导通，充电回路中具有充电电阻，相当于主回路将充电回路短路，但由于装置中电流电压较大，需将充电回路断开，减少对线路的干扰。

如图5所示，本发明实施例提供了一种用于大功率变频器的控制装置，控制装置包括处理器、存储器；处理器用于执行存储器中存储的控制程序，以实现上述任一实施例的控制方法。

对上述实施例中的系统或装置提供用于记录可以实现上述实施例的功能的软件程序的程序代码的存储介质，并通过系统或装置的计算机(或CPU或MPU)读取并执行存储在存储介质中的程序代码。

在这种情况下，从存储介质读出的程序代码本身执行上述实施例的功能，而存储程序代码的存储介质构成本发明实施例。

作为用于提供程序代码的存储介质，例如软盘、硬盘、光盘、磁光盘、CD-ROM、CD-R、磁带、非易失存储卡、ROM、以及类似物都可以使用。

上述实施例的功能不仅可以通过由计算机执行读出的程序代码来实现，而且也可以通过在计算机上运行的OS(操作系统)根据程序代码的指令执行的一些或全部的实际处理操作来实现。

此外，本发明实施例还包括这样一种情况，即在从存储介质读出的程序代码被写入被插入计算机的功能扩展卡之后，或者被写入和计算机相连的功能扩展单元内提供的存储器之后，在功能扩展卡或功能扩展单元中包括的CPU或类似物按照程序代码的命令执行部分处理或全部处理，从而实现上述实施例的功能。

本发明实施例提供了一种计算机可存储介质，计算机可存储介质存储有一个或者多个程序，一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现上述任一实施例的控制方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种大功率变频器的控制系统，其特征在于，包括：负载和与负载连接并控制负载启动的负载控制器；

与负载电连接为负载进行供电的主回路；

与所述负载并联的主回路电容；

与所述主回路电容电连接的充电电路；

与主回路相连接，且用于检测主回路导通的导通检测电路，所述导通检测电路在主回路导通时输出导通信号；

与所述导通检测电路连接的负载控制器启动电路，所述负载控制器启动电路在接收到导通信号时，生成启动信号发送给负载控制器。

2.根据权利要求1中任一所述的控制系统，其特征在于，所述导通检测电路包括：比较器；

所述比较器的第一输入端与所述主回路连接；

所述比较器的第二输入端通过线路连接预设电压值的电源；

所述比较器的输出端与所述负载控制器启动电路连接。

3.根据权利要求2所述的控制系统，其特征在于，所述比较器的输出端与所述负载控制器启动电路之间还设置有钳位电路。

4.根据权利要求1-3中任一所述的控制系统，其特征在于，所述主回路上设置有第一断路器；

所述充电回路上设置有第二断路器和充电电阻。

5.根据权利要求4所述的控制系统，其特征在于，还包括：

与所述第二断路器电连接的断路器控制器；

分别与所述导通检测电路和所述断路器控制器电连接的变频器控制器。

6.一种大功率变频器的控制方法，其特征在于，应用于与负载电连接的大功率变频器，所述大功率变频器包括主回路和充电回路；

所述控制方法包括：

检测所述主回路是否导通；

若所述主回路导通，生成启动信号；

将所述启动信号发送给负载控制器启动所述负载。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，

所述检测所述主回路是否导通，具体包括：

获取所述主回路电压值；

将主回路电压值与预设阈值进行比较，判断主回路电压值是否大于预设阈值；

当所述主回路电压值大于预设阈值时，所述主回路导通；

当所述主回路电压值小于或等于预设阈值时，所述主回路未导通。

8.根据权利要求6或7所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

获取所述主回路的导通状态；

当所述主回路导通时，控制所述充电回路断开。

9.一种用于大功率变频器的控制装置，其特征在于，所述控制装置包括处理器、存储器；所述处理器用于执行所述存储器中存储的控制程序，以实现权利要求6～8中任一项所述的控制方法。

10.一种计算机可存储介质，其特征在于，所述计算机可存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现权利要求6～8中任一项所述的控制方法。