CN111756302A - 控制变频器输出电压的方法、装置、设备及真空系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种控制变频器输出电压的方法、装置、设备及真空系统，在一个实施例中，所述控制变频器输出电压的方法包括：获取变频器的电气参数，所述电气参数为变频器的输出电压或者q轴电流；在所述电气参数增大至对应的设定阈值以上时，向变频器加载d轴电流；所述d轴电流与所述q轴电流配合，使得变频器的输出电压不超过其输入电压。本发明实施例的变频器输出电压控制方法、装置、设备及真空系统可以较佳的避免变频器失去对包括电机在内的工作单元的控制的情况发生。

Description

控制变频器输出电压的方法、装置、设备及真空系统

技术领域

本发明涉及变频器控制技术领域，尤其涉及一种控制变频器输出电压的方法、装置、设备及真空系统。

背景技术

本部分的描述仅提供与本发明公开相关的背景信息，而不构成现有技术。

变频器是控制电机运转的常用设备，其可通过整流、滤波、逆变等一系列操作，调整输出的电压和频率，以适应负载变化对电机的电压需求。

变频器的输出电压，即为电机的电源电压。欲使变频器实现对电机的控制，该电源电压不能超过变频器的输入电压。然而，负载变化会导致电机的电源电压随之变化。例如，当负载在短时间内快速增大时，电机为维持相对应的输出扭矩，以承受该突增的负载，则其电源电压需相应的增大。如此，将可能导致该电源电压超过变频器的输入电压，变频器失去对电机的控制。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本发明的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本发明的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

发明内容

基于前述的现有技术缺陷，本发明实施例提供了一种控制变频器输出电压的方法、装置、设备及真空系统，其可以较佳的避免变频器失去对包括电机在内的工作单元的控制的情况发生。

为了实现上述目的，本发明提供了如下的技术方案。

一种控制变频器输出电压的方法，包括：

获取变频器的电气参数，所述电气参数为变频器的输出电压或者q轴电流；

在所述电气参数增大至对应的设定阈值以上时，向变频器加载d轴电流；所述d轴电流与所述q轴电流配合，使得变频器的输出电压不超过其输入电压。

一种控制变频器输出电压的方法，包括：

获取变频器所驱动的工作单元的负载的变化周期；

基于所述负载的变化周期，确定所述负载增大的起始时间节点；

在所述负载增大的起始时间节点前预定时刻，向变频器加载d轴电流；所述d轴电流与变频器的q轴电流配合，使得变频器的输出电压不超过其输入电压。

本发明实施例的控制变频器输出电压的方法，通过获取变频器的电气参数，并以该电气参数是否增大至对应的预设阈值以上作为引入d轴电流Id的判断时机。从而，d轴电流Id可以与q轴电流Iq一起配合作用，降低变频器的输出电压，使变频器的输出电压不至于超过输入电压。由此，避免变频器失去对包括电机在内的工作单元的控制的情况发生。

或者，通过在负载增大前，预先向变频器引入d轴电流Id，则可以降低负载增大后变频器的输出电压V(out)的变化起点。从而，当变频器的输出电压V(out)增大至稳定值时，使变频器的输出电压V(out)仍可以低于变频器的输入电压V(in)。由此，避免变频器失去对包括电机在内的工作单元的控制的情况发生。

参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施例，指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明的实施例在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本发明的实施例包括许多改变、修改和等同。

针对一种实施例描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施例中使用，与其它实施例中的特征相组合，或替代其它实施例中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。在附图中：

图1为现有技术的变频器由于负载突入而导致输出电压上升但仍小于输入电压进而变频器仍能对电机执行正常控制时的曲线图；

图2为现有技术的变频器由于负载突入而导致输出电压上升至超过输入电压进而导致变频器无法再对电机执行正常控制时的曲线图；

图3A为变频器对电机执行正常控制时的电机矢量图；

图3B为电机的负载增大导致变频器的输出电压大于输入电压时的电机矢量图；

图3C为电机的负载增大导致变频器的输出电压大于输入电压时引用本发明实施例的d轴电流后的电机矢量图；

图4A为与图3A相对应的电机电流与变频器的q轴电流之间的示意图；

图4B为与图3B相对应的电机电流与变频器的q轴电流之间的示意图；

图4C为与图3C相对应的电机电流与变频器的q轴电流之间的示意图；

图5A为实施本发明第一较佳实施例的控制变频器输出电压的方法后变频器的输出电压与输入电压之间的曲线图；

图5B为图5A中的局部放大示意图；

图6A为实施本发明第二较佳实施例的控制变频器输出电压的方法后变频器的输出电压与输入电压之间的曲线图；

图6B为图6A中的局部放大示意图；

图7为本发明第一和第二较佳实施例的控制变频器输出电压的方法的流程图；

图8为本发明第一和第二较佳实施例的控制变频器输出电压的装置的模块图；

图9A为实施本发明第三较佳实施例的控制变频器输出电压的方法后变频器的输出电压与输入电压之间的曲线图；

图9B为图9A中的局部放大示意图；

图10为本发明第三较佳实施例的控制变频器输出电压的方法的流程图；

图11为本发明第三较佳实施例的控制变频器输出电压的装置的模块图；

图12为本发明实施例的真空系统的模块图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，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的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施例。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

以真空系统为例进行说明。该真空系统包括顺次连接的变频器、电机以及真空泵。真空泵连通真空室，真空室配置有用于开放进气的阀门。电机驱动真空泵运转，使真空室内的气体通过真空泵排出，或者将真空室内的气体在真空泵内部蓄积等方式，使真空室维持预定真空度。

当阀门打开时，真空室内欲维持相同的真空度，则电机的负载将会上升。如此，变频器的输出电压也上升。如图1所示，在一种情形下，当变频器的输出电压上升，但仍低于输入电压时，则变频器仍可以对电机实现正常的控制。而如图2所示，在另一种情形中，当变频器的输出电压上升至超过其输入电压时，则变频器则会失去对电机的控制。此时，变频器将停止输出电压，电机停转。

有鉴于此，本发明实施例提供了一种控制变频器输出电压的方法、装置、设备及真空系统，其可以较佳的避免变频器失去对包括电机在内的工作单元的控制的情况发生。

如图7所示，本发明实施例提供的一种控制变频器输出电压的方法，包括如下步骤：

步骤S101：获取变频器的电气参数，所述电气参数为变频器的输出电压或者q轴电流；

步骤S102：在所述电气参数增大至对应的设定阈值以上时，向变频器加载d轴电流；所述d轴电流与所述q轴电流配合，使得变频器的输出电压不超过其输入电压。

电气参数可以用于指示变频器所驱动的工作单元(例如电机)的负载的大小。当工作单元的负载增大时，变频器的电气参数相应的增大。从而，基于电气参数，来决定是否对变频器施加d轴电流。

在本实施例中，电气参数可以为变频器的输出电压V(out)或者q轴电流Iq中任意一个。如图3A至图3C所示，在电机中，与磁极轴线相合称为纵轴，也叫直轴或d轴。与磁极轴线垂直称为横轴，也叫交轴或q轴。

在电枢绕组有电流时，将产生电枢反应。电枢反应有纵轴电枢反应和横轴电枢反应。其中，产生纵轴电枢反应的电流为纵轴电流，即d轴电流Id。产生横轴电枢反应的电流称为横轴电流，也即q轴电流Iq。

如图4A至图4C所示，在电机矢量图中，可以把电流分解为两个部分：与电势同向的称为d轴电流Id，与电势垂直的称为q轴电流Iq。

在电气参数增大至对应的设定阈值以上时，则变频器的输出电压已经接近其输入电压。此时，向变频器加载d轴电流Id。

在本实施例中，d轴电流Id与q轴电流Iq的方向垂直，极性相反。具体的，在图4A至图4C中，q轴电流Iq为正，d轴电流Id为负。

d轴电流Id与q轴电流Iq配合，使得变频器的输出电压V(out)不超过其输入电压V(in)。具体可以为，d轴电流Id与q轴电流Iq通过矢量运算，使变频器的输出电压V(out)降低至其输入电压V(in)以下。

如图3A至图3C所示，在电机矢量图中，圆形虚线为变频器的输入电压V(in)。V1为变频器的最大输出电压，对应为电机的电源电压为最大的情形。ω·Ke为诱启电动势，ω为电机转速(单位为krpm)，Ke为反电动势常数(单位为V/krpm)。ωLqIq和ωLdId分别为q轴电感电压和d轴电感电压，Lq和Ld分别为q轴电感和d轴电感。RIq和RId分别为q轴损耗电压和d轴损耗电压，R为电阻。

如图3A和图4A所示，当q轴电流Iq与电机电流I1相等时，电机的变频器的最大输出电压V1不超过变频器的输入电压V(in)。此时，变频器仍可以对电机正常控制。

如图3A和图3B所示，在没有d轴电流Id介入的情况下，诱启电动势ω·Ke、q轴损耗电压RIq、q轴电感电压ωLqIq的矢量和与变频器的最大输出电压V1相等。

如图3B和图4B所示，当电机的负载增加，导致q轴电流Iq增大。此时，q轴损耗电压RIq、q轴电感电压ωLqIq均增大。从而，诱启电动势ω·Ke、q轴损耗电压RIq、q轴电感电压ωLqIq的矢量和，即变频器的最大输出电压V1将超过变频器的输入电压V(in)。此时，变频器将失去对电机的控制。

如图3C和图4C所示，当变频器出现如图3B所示意的情况时，向变频器加载d轴电流Id。则d轴电流Id与q轴电流Iq一起，通过矢量运算，使变频器的最大输出电压V1，重新回归或降低至变频器的输入电压V(in)以下。

如图3C所示，在有d轴电流Id介入的情况下，诱启电动势ω·Ke、q轴损耗电压RIq、q轴电感电压ωLqIq、d轴损耗电压RId、d轴电感电压ωLdId的矢量和与变频器的最大输出电压V1相等。

如上述，电气参数可以为变频器的输出电压V(out)或者q轴电流Iq中任意一个，亦即通过监控变频器的输出电压V(out)或者q轴电流Iq的大小，来判断是否向变频器加载d轴电流Id。

如图5A和图5B所示，在本发明第一较佳实施例中，当电气参数为变频器的输出电压V(out)时，对应的用于判断的设定阈值为第一预设电压值。第一预设电压值小于变频器的输入电压V(in)。

也就是说，当变频器的输出电压V(out)达到第一预设电压值，向变频器加载d轴电流Id。或者，也可以说，将变频器的输出电压达到第一预设电压值作为向变频器加载d轴电流Id的判断条件。

在本实施例中，第一预设电压值可根据实际情况进行设定，例如可根据变频器的型号、规格不同，而适配性变化，本发明实施例对此不作限定。

在一个具体的实施例中，第一预设电压值可以为在变频器能够对电机执行正常控制的前提下，变频器的最大输出电压V1(如图3A所示意的情形)。

实际中，为了充分发挥变频器的性能，作为第一预设电压值的变频器的最大输出电压V1优选接近或略小于变频器的输入电压V(in)。例如，变频器的最大输出电压V1为其输入电压V(in)的95％左右。

进一步地，在该实施例中，d轴电流Id与q轴电流Iq相配合，变频器的输出电压V(out)下降至第一预设电压值以下。由于第一预设电压值小于变频器的输入电压V(in)，那么变频器的输出电压V(out)自然也小于变频器的输入电压V(in)。

由于实际上，变频器的输出电压V(out)是通过检测电流后换算得来的。因此，通过变频器的输出电压V(out)作为判断条件，在时间上会稍有滞后。即变频器在检测到电流之后，才能计算得到输出电压V(out)。因此，通过上述方式获得的变频器的输出电压V(out)比实际输出电压要滞后。因此，第一预定时间t1为获取变频器输出电压V(out)的响应时间。

具体的，如图5B所示，在变频器的输出电压V(out)增大至第一预设电压值V1后的第一预定时间t1内，变频器的输出电压V(out)继续增大至第一局部电压最大值V1(top)。第一局部电压最大值V1(top)介于第一预设电压值V1与变频器的输入电压V(in)之间。

虽然在第一预定时间t1内，变频器的实际输出电压已经超过第一预设电压值V1。但由于变频器的输出电压V(out)的检测值滞后于实际输出电压。因此，在第一预定时间t1内，至变频器的实际输出电压达到第一局部电压最大值V1(top)之前，d轴电流Id尚未加载至变频器。这也是变频器的输出电压V(out)在超过第一预设电压值V1后，仍持续上升的原因。

而一旦检测到变频器的输出电压V(out)超过第一预设电压值后，将d轴电流Id加载至变频器中，变频器的输出电压V(out)随后下降。

也就是说，d轴电流Id于变频器的输出电压V(out)在持续增大至第一预设电压值V1后的第一预定时间t1，才被加载至变频器中。或者，d轴电流Id于变频器的输出电压V(out)超过第一预设电压值V1并到达第一局部电压最大值V1(top)时，方被加载至变频器中。随后，变频器的输出电压V(out)由第一局部电压最大值V(out)逐渐下降至第一预设电压值以下。

虽然d轴电流Id的值越大，可以使得变频器的输出电压V(out)降的越低，其越不容易超过输入电压V(in)。但变频器的输出电压V(out)作为电机的电源电压，还要满足电机所拖动的负载要求。因此，d轴电流Id的值，既要使变频器的输出电压V(out)降低至输入电压V(in)以下，又不能使变频器的输出电压V(out)降的过低。从而，不同情形下，d轴电流Id的值可能是不同的。

通常情况下，d轴电流Id的值与电机电流I1相关联。具体可以为，d轴电流Id为电机电流I1的-80％。由于不同电机的特性不同，因此d轴电流Id可以根据不同的电机进行适配性调整或变化，本发明实施例对此不作限定。

d轴电流Id的加载方式可以为升值加载，也可以是定值加载。其中，升值加载可以为d轴电流Id的值由0开始逐渐增加至稳定值的加载方式。则变频器的输出电压V(out)由第一局部电压最大值V1(top)逐渐下降，直至降至第一预设电压值V1以下。如图5B所示意的即为该种加载方式。

而定值加载可以为d轴电流Id的值由0突变至一定值的加载方式。则变频器的输出电压V(out)可以由第一局部电压最大值V1(top)短时间内快速下降至第一预设电压值以下。

由于不同情形下，d轴电流Id的值也是不同的。因此，d轴电流Id的值的计算也需要相应的时间(一般情况下，大于需要100ms)。而计算应该加载的d轴电流Id的值的这段时间内，变频器的输出电压V(out)仍会继续上升，有可能会超过输入电压(in)。因此，d轴电流Id优选可采用升值加载的方式。

如图6A和图6B所示，在本发明第二较佳实施例中，当电气参数为变频器的q轴电流Iq时，对应的用于判断的设定阈值为预设电流值Iq1。由上文可知，电流可直接检测得到，而无需电压那样由检测到的电流进行换算得到。因此，检测到q轴电流值与实际电流值基本不存在滞后问题。

如此，如图6B所示，当q轴电流Iq达到预设电流值Iq1时，变频器的输出电压V(out)即达到第二局部电压最大值V2(top)，第二局部电压最大值V2(top)低于变频器的输入电压V(in)。

d轴电流Id于q轴电流Iq增大至预设电流值Iq1时即被加载至变频器，也就是d轴电流Id于变频器的输出电压V(out)达到第二局部电压最大值V2(top)时被立即加载至变频器。随后，变频器的输出电压V(out)由第二局部电压最大值V2(top)逐渐下降至第二预设电压值V2以下。

由此，相较于第一较佳实施例而言，由于q轴电流Iq的获取，无需像输出电压V(out)的获取那样需要计算时间。因此，第二较佳实施例能更加准确的避免变频器对电机失去控制的情况发生。

同样的，在本实施例中，d轴电流Id的加载方式，也可以是升值加载或者定值加载。具体可参照上文描述，在此不作赘述。

在本实施例中，预设电流值Iq1的决定方式可以为，只要比负载突入时变频器的q轴电流Iq的幅度大即可。即预设电流值Iq1大于变频器在其负载增加时所对应的q轴电流Iq的幅度。

由于q轴电流Iq为交变电流，其具有振动幅值，即最大值。则预设电流值Iq1只要大于负载突入时，变频器的q轴电流Iq的振动幅值即可。一般情况下，预设电流值Iq1大于负载突入时变频器的q轴电流Iq的振动幅值的20％-40％。

此外，如图3C和图4C所示，d轴电流Id的引入虽然能够降低变频器的输出电压V(out)，但会增大电机电流I1。从而，变频器的耗电量会增大。

有鉴于此，如图5A和图6A所示，当电气参数下降对应的设定阈值以下时，或者，在电气参数下降对应的设定阈值以下第二预定时间后，停止d轴电流Id的加载。这样，d轴电流Id的引入已经达到降低变频器输出电压V(out)的目的后，再撤去d轴电流Id，可以降低变频器的耗电量，实现节能。

在本实施例中，当电气参数为变频器的输出电压V(out)时，可以在变频器的输出电压V(out)降低至第一预设电压值以下时，或者降低至第一预设电压值以下第二预定时间后，停止d轴电流Id的加载。

或者，当电气参数为q轴电流Iq时，可以在q轴电流Iq降低至预设电流值Iq1以下时，或者降低至预设电流值Iq1以下第二预定时间后，停止d轴电流Id的加载。

第二预定时间t2可根据实际工况进行设定，本发明实施例对此不作限定。

本发明实施例的控制变频器输出电压的方法，通过获取变频器的电气参数，并以该电气参数是否增大至对应的预设阈值以上作为引入d轴电流Id的判断时机。从而，d轴电流Id可以与q轴电流Iq一起配合作用，降低变频器的输出电压V(out)，使变频器的输出电压V(out)不至于超过输入电压V(in)。由此，避免变频器失去对包括电机在内的工作单元的控制的情况发生。

基于同一构思，本发明还提供了一种控制变频器输出电压的装置，如下面的实施例所述。由于控制变频器输出电压的装置解决问题的原理，以及能够取得的技术效果与控制变频器输出电压的方法相似，因此控制变频器输出电压的装置的实施可以参见上述控制变频器输出电压的方法的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的术语“模块”，可以是基于软件实现，也可以是基于硬件实现，还可以是以软硬件结合的方式实现。

如图8所示，本发明实施例提供的控制变频器输出电压的装置，可以包括：

电气参数获取模块101，用于获取变频器的电气参数，所述电气参数为变频器的输出电压或者q轴电流。

d轴电流加载模块102，用于在所述电气参数增大至对应的设定阈值以上时，向变频器加载d轴电流；所述d轴电流与所述q轴电流配合，使得变频器的输出电压不超过其输入电压。

本发明实施例还提供了一种控制变频器输出电压的设备，该设备包括处理器及用于存储处理器可执行指令的存储器，所述指令被处理器执行时实现包括以下步骤：获取变频器的电气参数，所述电气参数为变频器的输出电压或者q轴电流；在所述电气参数增大至对应的设定阈值以上时，向变频器加载d轴电流；所述d轴电流与所述q轴电流配合，使得变频器的输出电压不超过其输入电压。

上述实施例的控制变频器输出电压的方法、装置及设备，所应对的是变频器控制的工作单元的负载无规律变化的场景。在某些场景下，当变频器所控制的工作单元的负载为规律变化例如按照预定周期时，则可以根据负载的变化规律，向变频器引入d轴电流Id，以避免在负载增大时，变频器的输出电压V(out)超过其输入电压V(in)。

针对变频器控制的工作单元的负载规律变化的场景，本发明提供了相应的变频器输出电压控制方案。具体如下：

如图10所示，本发明第三较佳实施例还提供了一种控制变频器输出电压的方法，包括如下步骤：

步骤S201：获取变频器所驱动的工作单元的负载的变化周期；

步骤S202：基于所述负载的变化周期，确定所述负载增大的起始时间节点；

步骤S203：在所述负载增大的起始时间节点前预定时刻，向变频器加载d轴电流；所述d轴电流与变频器的q轴电流配合，使得变频器的输出电压不超过其输入电压。

在本实施例中，变频器所驱动的工作单元具体可以为电机，电机的负载变化则进一步可以由电机驱动的其他装置的负载发生变化而导致。

具体的，在一个场景中，以上文所述的真空系统为例。真空室配置的阀门的周期性打开或关闭，会引起电机负载随之周期性变化。

在该场景中，阀门按照预定的周期打开或关闭。则阀门的打开时，会联动的引发电机的负载增大，进而导致变频器的输出电压V(out)增大。

而为了避免变频器的输出电压V(out)增大可能导致超过输入电压V(in)，可以向变频器引入d轴电流Id。进一步地，d轴电流Id的加载时间和停止加载时间也呈周期性变化。并且，d轴电流Id的变化周期与负载的变化周期相适应；即，当负载增大时，d轴电流Id被加载至变频器。当负载减小时，d轴电流Id的加载停止。

如图9B所示，在负载增大的起始时间节点t1前预定时刻时t0起至负载增大的起始时间节点t1，向变频器引入d轴电流Id，变频器的输出电压V(out)由初始电压V0下降并稳定至局部电压最小值V(low)，从而可以使变频器的输出电压V(out)预先下降。这样，当负载增大后，变频器的输出电压V(out)可以由局部电压最小值V(low)逐渐增大至低于变频器输入电压V(in)的预设电压值V1。

如此，通过在负载增大前，预先向变频器引入d轴电流Id，则可以降低负载增大后变频器的输出电压V(out)的变化起点。从而，当变频器的输出电压V(out)增大至稳定值时，使变频器的输出电压V(out)仍可以低于变频器的输入电压V(in)。由此，避免变频器失去对包括电机在内的工作单元的控制的情况发生。

同样的，为了降低变频器的耗电量，实现节能，当q轴电流下降至设定阈值以下时，或者，在q轴电流下降对应的设定阈值以下预定时间后，停止d轴电流的加载。

在本实施例中，设定阈值可以为上文所述的预设电流值Iq1。具体可参照上文描述，在此不作赘述。

基于同一构思，本发明还提供了一种控制变频器输出电压的装置，如下面的实施例所述。由于控制变频器输出电压的装置解决问题的原理，以及能够取得的技术效果与控制变频器输出电压的方法相似，因此控制变频器输出电压的装置的实施可以参见上述控制变频器输出电压的方法的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的术语“模块”，可以是基于软件实现，也可以是基于硬件实现，还可以是以软硬件结合的方式实现。

如图11所示，本发明实施例提供的控制变频器输出电压的装置，可以包括：

负载变化周期获取模块201，用于获取变频器所驱动的工作单元的负载的变化周期。

起始时间节点确定模块202，用于基于所述负载的变化周期，确定所述负载增大的起始时间节点。

d轴电流加载模块203，用于在所述负载增大的起始时间节点前预定时刻，向变频器加载d轴电流；所述d轴电流与变频器的q轴电流配合，使得变频器的输出电压不超过其输入电压。

本发明实施例还提供了一种控制变频器输出电压的设备，该设备包括处理器及用于存储处理器可执行指令的存储器，所述指令被处理器执行时实现包括以下步骤：获取变频器所驱动的工作单元的负载的变化周期；基于所述负载的变化周期，确定所述负载增大的起始时间节点；在所述负载增大的起始时间节点前预定时刻，向变频器加载d轴电流；所述d轴电流与变频器的q轴电流配合，使得变频器的输出电压不超过其输入电压。

本发明实施例还提供了一种控制变频器输出电压的系统，该系统包括处理器及用于存储处理器可执行指令的存储器，所述指令被处理器执行时，可实现如本发明第一至第三较佳实施例中任意一个所述方法的步骤。

此外，本发明实施例还提供了一种真空系统。如上文所述，参照图12所示，该真空系统包括顺次连接的变频器1、电机2以及真空泵3。其中，真空泵3连通真空室4，真空室4配置有用于开放进气的阀门5。

当阀门5打开而使真空室4与外界大气连通时，变频器1可在如本发明第一至第三较佳实施例中任意一个所述方法的控制下向电机2输出电压，以驱动电机2运转。

这样，当阀门5打开时，电机2的负载突入，变频器1的输出电压V(out)增大。而通过本发明第一至第三较佳实施例中任意一个所述方法的控制，可向变频器1中引入d轴电流Id，从而使变频器的输出电压V(out)保持在输入电压V(in)以下。由此，避免变频器1对马达2失去控制的情况发生。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的和区别类似的对象，两者之间并不存在先后顺序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

本文引用的任何数字值都包括从下限值到上限值之间以一个单位递增的下值和上值的所有值，在任何下值和任何更高值之间存在至少两个单位的间隔即可。举例来说，如果阐述了一个部件的数量或过程变量(例如温度、压力、时间等)的值是从1到90，优选从21到80，更优选从30到70，则目的是为了说明该说明书中也明确地列举了诸如15到85、22到68、43到51、30到32等值。对于小于1的值，适当地认为一个单位是0.0001、0.001、0.01、0.1。这些仅仅是想要明确表达的示例，可以认为在最低值和最高值之间列举的数值的所有可能组合都是以类似方式在该说明书明确地阐述了的。

除非另有说明，所有范围都包括端点以及端点之间的所有数字。与范围一起使用的“大约”或“近似”适合于该范围的两个端点。因而，“大约20到30”旨在覆盖“大约20到大约30”，至少包括指明的端点。

应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施例和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的发明主题的一部分。

Claims (18)

1.一种控制变频器输出电压的方法，其特征在于，包括：

获取变频器的电气参数，所述电气参数为变频器的输出电压或者q轴电流；

在所述电气参数增大至对应的设定阈值以上时，向变频器加载d轴电流；所述d轴电流与所述q轴电流配合，使得变频器的输出电压不超过其输入电压。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

当所述电气参数为变频器的输出电压时，所述设定阈值为第一预设电压值；所述第一预设电压值小于变频器的输入电压；

相应地，所述d轴电流与所述q轴电流相配合，变频器的输出电压下降至所述第一预设电压值以下。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在变频器的输出电压增大至所述第一预设电压值后的第一预定时间内，变频器的输出电压继续增大至第一局部电压最大值；所述第一局部电压最大值介于所述第一预设电压值与变频器的输入电压之间；所述第一预定时间为获取变频器输出电压的响应时间。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述d轴电流于变频器的输出电压增大至所述第一预设电压值后的第一预定时间方被加载至变频器，随后，变频器的输出电压由所述第一局部电压最大值逐渐下降至所述第一预设电压值以下。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

当所述电气参数为变频器的q轴电流时，所述设定阈值为预设电流值；

并且，当所述q轴电流达到所述预设电流值时，变频器的输出电压即达到第二局部电压最大值；所述第二局部电压最大值低于变频器的输入电压。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，

所述d轴电流于所述q轴电流增大至所述预设电流值时即被加载至变频器，随后，变频器的输出电压由所述第二局部电压最大值逐渐下降至第二预设电压值以下。

7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述预设电流值大于所述变频器在其负载增加时所对应的q轴电流的幅度。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述电气参数下降对应的所述设定阈值以下时，或者，在所述电气参数下降对应的所述设定阈值以下第二预定时间后，停止所述d轴电流的加载。

9.一种控制变频器输出电压的装置，其特征在于，包括：

电气参数获取模块，用于获取变频器的电气参数，所述电气参数为变频器的输出电压或者q轴电流；

d轴电流加载模块，用于在所述电气参数增大至对应的设定阈值以上时，向变频器加载d轴电流；所述d轴电流与所述q轴电流配合，使得变频器的输出电压不超过其输入电压。

10.一种控制变频器输出电压的设备，其特征在于，所述设备包括处理器及用于存储处理器可执行指令的存储器，所述指令被所述处理器执行时实现包括以下步骤：

获取变频器的电气参数，所述电气参数为变频器的输出电压或者q轴电流；

在所述电气参数增大至对应的设定阈值以上时，向变频器加载d轴电流；所述d轴电流与所述q轴电流配合，使得变频器的输出电压不超过其输入电压。

11.一种控制变频器输出电压的方法，其特征在于，包括：

获取变频器所驱动的工作单元的负载的变化周期；

基于所述负载的变化周期，确定所述负载增大的起始时间节点；

在所述负载增大的起始时间节点前预定时刻，向变频器加载d轴电流；所述d轴电流与变频器的q轴电流配合，使得变频器的输出电压不超过其输入电压。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，

所述d轴电流的加载时间和停止加载时间呈周期性变化；并且，所述d轴电流的变化周期与所述负载的变化周期相适应；即，

当所述负载增大时，所述d轴电流被加载至变频器；当所述负载减小时，所述d轴电流的加载停止。

13.如权利要求11所述的方法，其特征在于，

自所述d轴电流被加载至变频器时起至所述负载增大的起始时间节点，变频器的输出电压由初始电压下降并稳定至局部电压最小值；

当所述负载增大后，变频器的输出电压由所述局部电压最小值逐渐增大至预设电压值；所述预设电压值小于变频器的输入电压。

14.如权利要求11所述的方法，其特征在于，当所述q轴电流下降至设定阈值以下时，或者，在所述q轴电流下降对应的所述设定阈值以下预定时间后，停止所述d轴电流的加载。

15.一种控制变频器输出电压的装置，其特征在于，包括：

负载变化周期获取模块，用于获取变频器所驱动的工作单元的负载的变化周期；

起始时间节点确定模块，用于基于所述负载的变化周期，确定所述负载增大的起始时间节点；

d轴电流加载模块，用于在所述负载增大的起始时间节点前预定时刻，向变频器加载d轴电流；所述d轴电流与变频器的q轴电流配合，使得变频器的输出电压不超过其输入电压。

16.一种控制变频器输出电压的设备，其特征在于，所述设备包括处理器及用于存储处理器可执行指令的存储器，所述指令被所述处理器执行时实现包括以下步骤：

获取变频器所驱动的工作单元的负载的变化周期；

基于所述负载的变化周期，确定所述负载增大的起始时间节点；

在所述负载增大的起始时间节点前预定时刻，向变频器加载d轴电流；所述d轴电流与变频器的q轴电流配合，使得变频器的输出电压不超过其输入电压。

17.一种控制变频器输出电压的系统，其特征在于，所述系统包括处理器及用于存储处理器可执行指令的存储器，所述指令被所述处理器执行时实现权利要求1至8、以及权利要求11至14任意一项所述方法的步骤。

18.一种真空系统，所述真空系统包括顺次连接的变频器、电机以及真空泵；其中，所述真空泵连通真空室，所述真空室配置有用于开放进气的阀门；

其特征在于，当所述阀门打开而使所述真空室与外界大气连通时，所述变频器在1至8、以及权利要求11至14任意一项所述的方法的控制下向所述电机输出电压，以驱动所述电机运转。

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