CN110752812A - 变频器的控制方法及变频器 - Google Patents

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Abstract

本申请提出一种变频器的控制方法及变频器。其中，变频器的控制方法，包括：检测变频器的母线的电参数；当所述母线的电参数异常时，切换所述变频器至发电模式，以根据母线电压目标值调节所述变频器输出给电机的三相电的电压和相位。本申请的变频器的控制方法，通过对母线的电参数的检测，可以在母线的电参数出现异常时，使变频器切换到发电模式下运行，以调节输出的三相电的电压和相位与电机反电动势保持合理的相位和压差，从而可以优化电机的电流谐波和功率因素，即确保电机的电流正弦，使电机的发热量等控制在合理范围内，进而，提高机组的可靠性。

Description

变频器的控制方法及变频器
技术领域
本申请涉及变频控制技术领域，特别涉及一种变频器的控制方法及变频器。
背景技术
相关技术中，磁浮轴承供电主要由变频器母线供电和UPS供电，通过UPS进行供电的系统复杂，成本高，后期保养维护成本高；变频器的母线供通常是在检测到电压异常时采用BOOST模式运行，通过电机的反电动势为母线充电，存在以下缺点：容易导致母线电压不稳，电机的电流不是正弦，电机发热量高等。
发明内容
本申请旨在至少解决上述技术问题之一。
为此，本申请的一个目的在于提出一种变频器的控制方法。该方法可以在母线的电参数出现异常时，使变频器切换到发电模式下运行，优化电机的电流谐波和功率因素，即确保电机的电流正弦，使电机的发热量等控制在合理范围内，进而，提高机组的可靠性。
本申请的第二个目的在于提出一种变频器。
本申请的第三个目的在于提出一种计算机可读存储介质。
为了实现上述目的，本申请的第一方面公开了一种变频器的控制方法，包括：检测变频器的母线的电参数；当所述母线的电参数异常时，切换所述变频器至发电模式，以根据母线电压目标值调节所述变频器输出给电机的三相电的电压和相位。
本申请的变频器的控制方法，通过对母线的电参数的检测，可以在母线的电参数出现异常时，使变频器切换到发电模式下运行，以调节输出的三相电的电压和相位与电机反电动势保持合理的相位和压差，从而可以优化电机的电流谐波和功率因素，即确保电机的电流正弦，使电机的发热量等控制在合理范围内，进而，提高机组的可靠性。
在一些示例中，所述母线的电参数包括母线电压和/或母线电流，所述方法还包括：判断所述母线电压是否小于第一电压阈值和/或母线电流是否小于第一电流阈值；如果是，则确定所述母线的电参数异常。
在一些示例中，还包括：判断所述母线电压是否上升至第二电压阈值和/或母线电流是否上升至第二电流阈值；如果是，则切换至减速停机模式或者飞车启动模式。
在一些示例中，还包括：检测所述变频器输出给电机的三相电的电参数；根据所述变频器输出给电机的三相电的电参数得到电机转速信号。
在一些示例中，还包括：根据电机的反电动势确定所述母线电压目标值。
本申请的第二方面公开了一种变频器，包括：第一检测模块，用于检测变频器的母线的电参数；控制器，所述控制器用于在所述母线的电参数异常时，切换所述变频器至发电模式，以根据母线电压目标值调节所述变频器输出给电机的三相电的电压和相位。
本申请的变频器，通过对母线的电参数的检测，可以在母线的电参数出现异常时，使变频器切换到发电模式下运行，以调节输出的三相电的电压和相位与电机反电动势保持合理的相位和压差，从而可以优化电机的电流谐波和功率因素，即确保电机的电流正弦，使电机的发热量等控制在合理范围内，进而，提高机组的可靠性。
在一些示例中，所述母线的电参数包括母线电压和/或母线电流，所述控制器用于判断所述母线电压是否小于第一电压阈值和/或母线电流是否小于第一电流阈值，如果是，则确定所述母线的电参数异常。
在一些示例中，所述控制器还用于判断所述母线电压是否上升至第二电压阈值和/或母线电流是否上升至第二电流阈值，如果是，则切换至减速停机模式或者飞车启动模式。
在一些示例中，还包括：第二检测模块，用于检测所述变频器输出给电机的三相电的电参数，所述控制器还用于根据所述变频器输出给电机的三相电的电参数得到电机转速信号。
在一些示例中，所述控制器用于根据电机的反电动势确定所述母线电压目标值。
本申请的第三方面公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，其上存储有变频器的控制程序，该变频器的控制程序被处理器执行时实现上述的第一方面所述的变频器的控制方法。
本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请的上述的和/或附加的方面和优点结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本申请一个实施例的变频器的控制方法的流程图；
图2是根据本申请一个实施例的变频器的结构框图；
图3是根据本申请一个实施例的变频器的示意图。
附图标记说明：
变频器200、整流模块110、滤波模块120、逆变模块130、控制器140、电机M、第一检测模块141、第二检测模块142。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
以下结合附图描述根据本申请实施例的变频器的控制方法及变频器。
在描述根据本申请实施例的变频器的控制方法之前，首先对变频器进行说明，如图3所示，变频器包括整流模块110、滤波模块120、逆变模块130和控制器140。其中，逆变模块130的输出侧与电机M相连，以输出三相电至电机M。
图1是根据本申请实施例的变频器的控制方法的流程图。如图1所示，根据本申请一个实施例的变频器的控制方法，包括如下步骤：
S101：检测变频器的母线的电参数。
其中，母线的电参数包括但不限于母线电压和母线电流中的至少一个。如图3所示，可以通过第一检测模块141检测到母线的电参数，即：第一检测模块141检测母线电压和/或母线电流。
S102：当母线的电参数异常时，切换变频器至发电模式，以根据母线电压目标值调节变频器输出给电机的三相电的电压和相位。
母线的电参数以母线电压和/或母线电流为例，则首先判断母线电压是否小于第一电压阈值和/或母线电流是否小于第一电流阈值，如果母线电压小于第一电压阈值和/或母线电流小于第一电流阈值，则确定母线的电参数异常。
在具体示例中，第一电压阈值和第一电流阈值可以预先标定得到。例如：通过实验，母线电压小于某一临界值和/或母线电流小于某一临界值的情况下，认为母线的电参数异常，则将该临界值作为第一电压阈值、第一电流阈值。
因此，当母线的电参数异常时，首先将变频器的工作模式切换到发电模式，然后，根据母线电压目标值调节变频器输出给电机的三相电的电压和相位。即：控制变频器调节输出的三相电的电压和相位，保证输出的三相电的电压与电机的反电动势保持合理的相位和压差，也就是说，变频器以发电模式运行时，以母线电压稳定在控制值为目标(即：母线电压目标值)，调整三相电的电压和相位，从而可以优化电机的电流谐波和功率因素，即确保电机的电流正弦，使电机的发热量等控制在合理范围内。在以上描述中，可以根据电机的反电动势确定母线电压目标值。
本申请实施例的变频器的控制方法，通过对母线的电参数的检测，可以在母线的电参数出现异常时，使变频器切换到发电模式下运行，以调节输出的三相电的电压和相位与电机反电动势保持合理的相位和压差，从而可以优化电机的电流谐波和功率因素，即确保电机的电流正弦，使电机的发热量等控制在合理范围内，进而，提高机组的可靠性。
在本申请的一个实施例中，变频器的控制方法，还包括：判断母线电压是否上升至第二电压阈值和/或母线电流是否上升至第二电流阈值；如果是，则切换至减速停机模式或者飞车启动模式。即：变频器在发电模式下运行时，当母线电压恢复到退出门限值(即：第二电压阈值)时，可以根据机组的控制情况进入减速停机或飞车启动模式，进一步提升机组运行的可靠性。其中，第二电压阈值可以预先标定得到，
在本申请的一个实施例中，变频器的控制方法，还包括：检测变频器输出给电机的三相电的电参数，并根据变频器输出给电机的三相电的电参数得到电机转速信号。如图3所示，可以通过第二检测模块142检测变频器输出给电机的三相电的电参数，其中，变频器输出给电机的三相电的电参数为但不限于变频器输出给电机的三相电的电压和/或电流。
具体地说，检测变频器的输出侧(即：输出给电机的三相电)的电压和/或电流，然后，根据变频器的输出侧(即：输出给电机的三相电)的电压和/或电流计算出电机的转子的当前位置，进而，可以根据转子的当前位置计算出电机转速信号，在具体示例中，结合图3所示，可以将电机转速信号提供给磁浮轴承控制器150，以供磁浮轴承控制器150使用。由此，无需配备额外的检测电路进行检测，具有检测简单可靠、成本低的优点。
图2是根据本申请一个实施例的变频器的结构框图。如图2所示，并结合图3，根据本申请一个实施例的变频器200，不仅包括变频器包括整流模块110、滤波模块120、逆变模块130和控制器140和第一检测模块141。
其中，第一检测模块141用于检测变频器的母线的电参数。控制器140用于在母线的电参数异常时，切换变频器至发电模式，以根据母线电压目标值调节变频器输出给电机M的三相电的电压和相位。
在本申请的一个实施例中，母线的电参数包括母线电压和/或母线电流，所述控制器140用于判断所述母线电压是否小于第一电压阈值和/或母线电流是否小于第一电流阈值，如果是，则确定所述母线的电参数异常。
在本申请的一个实施例中，所述控制器140还用于判断所述母线电压是否上升至第二电压阈值和/或母线电流是否上升至第二电流阈值，如果是，则切换至减速停机模式或者飞车启动模式。
在本申请的一个实施例中，变频器200还包括：第二检测模块142，用于检测所述变频器输出给电机的三相电的电参数，所述控制器还用于根据所述变频器输出给电机的三相电的电参数得到电机转速信号。
在本申请的一个实施例中，所述控制器140用于根据电机的反电动势确定所述母线电压目标值。
本申请实施例的变频器，通过对母线的电参数的检测，可以在母线的电参数出现异常时，使变频器切换到发电模式下运行，以调节输出的三相电的电压和相位与电机反电动势保持合理的相位和压差，从而可以优化电机的电流谐波和功率因素，即确保电机的电流正弦，使电机的发热量等控制在合理范围内，进而，提高机组的可靠性。
需要说明的是，本申请实施例的变频器的具体实现方式与本申请实施例的变频器的控制方法的具体实现方式类似，具体请参见方法部分的描述，此处不做赘述。
进一步地，本申请的实施例公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有变频器的控制程序，该变频器的控制程序被处理器执行时实现上述的变频器的控制方法。
上述非临时性计算机可读存储介质可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(Read Only Memory；以下简称：ROM)、可擦式可编程只读存储器(ErasableProgrammable Read Only Memory；以下简称：EPROM)或闪存、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括——但不限于——电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于——无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本申请操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LocalArea Network；以下简称：LAN)或广域网(Wide Area Network；以下简称：WAN)连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
尽管已经示出和描述了本申请的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同限定。

Claims (11)

1.一种变频器的控制方法，其特征在于，包括：
检测变频器的母线的电参数；
当所述母线的电参数异常时，切换所述变频器至发电模式，以根据母线电压目标值调节所述变频器输出给电机的三相电的电压和相位。
2.根据权利要求1所述的变频器的控制方法，其特征在于，所述母线的电参数包括母线电压和/或母线电流，所述方法还包括：
判断所述母线电压是否小于第一电压阈值和/或母线电流是否小于第一电流阈值；
如果是，则确定所述母线的电参数异常。
3.根据权利要求2所述的变频器的控制方法，其特征在于，还包括：
判断所述母线电压是否上升至第二电压阈值和/或母线电流是否上升至第二电流阈值；
如果是，则切换至减速停机模式或者飞车启动模式。
4.根据权利要求1-3任一项所述的变频器的控制方法，其特征在于，还包括：
检测所述变频器输出给电机的三相电的电参数；
根据所述变频器输出给电机的三相电的电参数得到电机转速信号。
5.根据权利要求1所述的变频器的控制方法，其特征在于，还包括：
根据电机的反电动势确定所述母线电压目标值。
6.一种变频器，其特征在于，包括：
第一检测模块，用于检测变频器的母线的电参数；
控制器，所述控制器用于在所述母线的电参数异常时，切换所述变频器至发电模式，以根据母线电压目标值调节所述变频器输出给电机的三相电的电压和相位。
7.根据权利要求6所述的变频器，其特征在于，所述母线的电参数包括母线电压和/或母线电流，所述控制器用于判断所述母线电压是否小于第一电压阈值和/或母线电流是否小于第一电流阈值，如果是，则确定所述母线的电参数异常。
8.根据权利要求7所述的变频器，其特征在于，所述控制器还用于判断所述母线电压是否上升至第二电压阈值和/或母线电流是否上升至第二电流阈值，如果是，则切换至减速停机模式或者飞车启动模式。
9.根据权利要求6-8任一项所述的变频器，其特征在于，还包括：
第二检测模块，用于检测所述变频器输出给电机的三相电的电参数，所述控制器还用于根据所述变频器输出给电机的三相电的电参数得到电机转速信号。
10.根据权利要求6所述的变频器，其特征在于，所述控制器用于根据电机的反电动势确定所述母线电压目标值。
11.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，其上存储有变频器的控制程序，该变频器的控制程序被处理器执行时实现权利要求1-5任一所述的变频器的控制方法。
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