CN112740533B - 一种异步电机的快速减速控制方法、系统、设备及介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种异步电机的快速减速控制方法、系统、电子设备及计算机可读存储介质,该方法包括:基于电流目标值控制用于驱动异步电机的变频器的输出电流稳定,基于频率目标值控制变频器的输出电压频率逐次递减,使得转化为母线电压的能量减少;其中,电流目标值为定值,频率目标值为由变频器的母线电压值确定、从初始值逐次递减的变值。本申请保障了变频器的输出电流稳定,并结合母线电压上升情况下调频率目标值,不断令异步电机恢复为高转差运行状态,避免了电机减速过程中的能量抬升母线电压,有效防止了母线过压,极大提高了产品经济效益。
Description
技术领域
本申请涉及电机控制技术领域,特别涉及一种异步电机的快速减速控制方法、系统、电子设备及计算机可读存储介质。
背景技术
异步电机在快速减速制动过程中,电机的机械能被主要转换成两部分:一部分能量在电机内部被消耗,即电机定、转子的铜耗等;另一部分能量被存储在变频器的母线电容中。因此,一旦电机内部消耗的能量减小,变频器的母线电压便会升高,面临母线过压风险。
因此,为了在异步电机快速减速制动过程中避免母线过压,现有技术中通常为变频器增加制动电阻。当母线电压高于设定值时,电机减速产生的能量便被制动电阻消耗。但是,由于此种方法需要额外增加制动电阻,因此系统效率降低、成本增大。
现有技术中另一种方法是采用磁通制动。通过提高变频器输出电压,使变频器维持较大的输出电流,从而增大电机内部损耗;同时,由于输出电压增大,电机工作在过励磁状态,制动转矩增加,可使电机快速减速。但是,尽管磁通制动可使电机快速减速,但是快速减速过程中产生的部分能量仍然会存储到变频器母线电容,又会致使母线电压升高,无法完全消除母线过压风险。
鉴于此,提供一种解决上述技术问题的方案,已经是本领域技术人员所亟需关注的。
发明内容
本申请的目的在于提供一种异步电机的快速减速控制方法、系统、电子设备及计算机可读存储介质,以便在实现电机快速减速的同时有效防止母线过压,并避免成本增加。
为解决上述技术问题,一方面,本申请公开了一种异步电机的快速减速控制方法,包括:
基于电流目标值控制用于驱动所述异步电机的变频器的输出电流稳定,基于频率目标值控制所述变频器的输出电压频率逐次递减,使得转化为母线电压的能量减少;其中,所述电流目标值为定值,所述频率目标值为由所述变频器的母线电压值确定、从初始值逐次递减的变值。
可选地,所述基于电流目标值控制用于驱动所述异步电机的变频器的输出电流稳定,包括:
基于电流目标值和输出电流实际值,以闭环调节方式控制所述变频器的输出电流稳定。
可选地,所述基于电流目标值和输出电流实际值以闭环调节方式控制所述变频器的输出电流稳定,包括:
实时获取电流传感器采集的所述变频器输出的三相电流值;
根据所述三相电流值实时计算出对应的所述输出电流实际值;
对所述电流目标值与所述输出电流实际值的差值进行广义PID计算,以获取电压幅值控制量;
基于所述电压幅值控制量,控制所述变频器的输出电流稳定。
可选地,所述基于频率目标值控制所述变频器的输出电压频率逐次递减,包括:
实时获取所述变频器的所述母线电压值;
根据频率下调参数和所述母线电压值计算当前下调后的所述频率目标值;
对所述频率目标值进行积分以获取输出电压相位控制量;
基于所述输出电压相位控制量,控制所述变频器的输出电压频率降低。
可选地,所述根据频率下调参数和所述母线电压值计算当前下调后的所述频率目标值,包括:
判断所述母线电压值是否大于预设的母线电压阈值;
若否,则保持所述频率目标值的当前取值不变;
若是,则依据所述母线电压值与所述母线电压阈值的差值以及所述频率下调参数,计算当前下调后的所述频率目标值。
可选地,所述根据频率下调参数和所述母线电压值计算当前下调后的所述频率目标值,包括:
判断所述母线电压值是否大于预设的母线电压阈值;
若否,则依据所述频率下调参数计算线性递减后的所述频率目标值;
若是,则依据所述母线电压值与所述母线电压阈值的差值以及所述频率下调参数,计算当前下调后的所述频率目标值。
可选地,在所述基于电流目标值控制用于驱动所述异步电机的变频器的输出电流稳定、基于频率目标值控制所述变频器的输出电压频率递减之前,还包括:
检测所述变频器当前输出电压的第一频率,并将所述第一频率与预设系数的乘积确定为所述频率目标值的所述初始值,所述预设系数小于1。
又一方面,本申请公开了一种异步电机的快速减速控制系统,包括:
调制模块,用于根据控制器的输出调制生成对应的脉冲信号以驱动变频器;
所述变频器,用于输出三相电压至所述异步电机的定子以驱动所述异步电机;
所述控制器:用于基于电流目标值控制所述变频器的输出电流稳定,基于频率目标值控制所述变频器的输出电压频率递减,使得转化为的母线电压能量减少;其中,所述电流目标值为定值,所述频率目标值为由所述变频器的母线电压值确定、从初始值逐次递减的变值。
又一方面,本申请还公开了一种电子设备,包括:
存储器,用于存储计算机程序;
处理器,用于执行所述计算机程序以实现如上所述的任一种异步电机的快速减速控制方法的步骤。
又一方面,本申请还公开了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时用以实现如上所述的任一种异步电机的快速减速控制方法的步骤。
本申请所提供的异步电机的快速减速控制方法、系统、电子设备及计算机可读存储介质所具有的有益效果是:本申请基于电流闭环保障了变频器的输出电流稳定,避免了成本的增大,同时,本申请结合母线电压上升情况下调频率目标值,不断令异步电机恢复为高转差运行状态,避免了电机减速过程中的能量抬升母线电压,有效防止了母线过压,极大提高了产品经济效益。
附图说明
为了更清楚地说明现有技术和本申请实施例中的技术方案,下面将对现有技术和本申请实施例描述中需要使用的附图作简要的介绍。当然,下面有关本申请实施例的附图描述的仅仅是本申请中的一部分实施例,对于本领域普通技术人员来说,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,所获得的其他附图也属于本申请的保护范围。
图1为本申请实施例公开的一种异步电机在不同转差状态下的转子侧向量图;
图2为本申请实施例公开的一种异步电机的快速减速控制方法的流程图;
图3为本申请实施例公开的一种异步电机的快速减速控制方法的示意图;
图4为本申请实施例公开的一种异步电机的快速减速控制系统的结构框图;
图5为本申请实施例公开的一种电子设备的结构框图。
具体实施方式
本申请的核心在于提供一种异步电机的快速减速控制方法、系统、电子设备及计算机可读存储介质,以便在实现电机快速减速的同时有效防止母线过压,并避免成本增加。
为了对本申请实施例中的技术方案进行更加清楚、完整地描述,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行介绍。基于本申请中的实施例,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,都属于本申请保护的范围。
异步电机(Asynchronous Motor),是通过气隙旋转磁场与转子绕组感应电流相互作用,从而进行电能与机械能之间转换的一种交流电机。它具有结构简单、制造容易、价格低廉、运行可靠、坚固耐用、运行效率较高等工作特性,因而被广泛应用。
在实际生产应用中,异步电机主要用作电动机,又称感应电动机。在电动状态下,气隙旋转磁场与转子绕组感应电流相互作用产生电磁转矩,电网电能被转换为机械能,从而可拖动各种生产机械等。而在异步电机的发电状态下,即减速制动状态下,电机的机械能则回馈母线。
异步电机在快速减速制动过程中,电机的机械能被主要转换成两部分:一部分能量在电机内部被消耗,即电机定、转子的铜耗等;另一部分能量被存储在变频器的母线电容中。因此,一旦电机内部消耗的能量减小,变频器的母线电压便会升高,面临母线过压风险。并且,容易理解的是,基于内部磁场感应而运转的异步电机,其启停均是一个需要一定时间的调控过程,并非能够一蹴而就。
本申请实施例公开了一种异步电机的快速减速控制方法,主要包括:
基于电流目标值控制用于驱动异步电机的变频器的输出电流稳定,基于频率目标值控制变频器的输出电压频率逐次递减,使得转化为母线电压的能量减少;其中,电流目标值为定值,频率目标值为由变频器的母线电压值而确定、从初始值逐次递减的变值。需要指出的是,本申请具体针对变频器的输出电流和输出电压频率这两方面进行控制。一方面,由于申请人发现输出电流的增大不仅效率损耗大,而且会助长电机减速产生的部分能量又存储到变频器母线电容,无法完全消除母线过压风险,因此,本申请采用了恒电流控制方式。而输出电压幅值决定了变流器的输出电流,因此,本申请具体通过对变频器的输出电压进行调控以保持输出电流大小稳定。
其中,电流目标值即为本申请需要令变频器的输出电流达到的理想目标值,它具体是一个定值。容易理解的是,电流目标值越大,理论上减速过程的总时间越短,但效率损耗越大,因此可由本领域技术人员根据实际应用情况而综合考量设定。
另一方面,频率目标值即为本申请需要令变频器的输出电压频率达到的目标值,为了达到控制异步电机减速的目的,频率目标值自身就是一个逐次减小的变值,如此可令变频器的输出电压频率也逐次递减。
需要说明的是,本申请在每次下调频率目标值后,变频器的输出电压频率便会很快随之降低,进而使得异步电机的定子旋转磁场转速也很快随之降低。而由于异步电机的转子转速来不及快速变化,在频率目标值下调后的短时间内仍在下调前的转速水平附近,因此异步电机此时将形成较大的转差。本申请正是通过不断下调频率目标值、令异步电机不断恢复运行在高转差状态下,来有效抑制母线电压的增大。
具体地,异步电机因转子转速(电机转速)一直与定子旋转磁场转速(同步转速)不同而得名。
以电动状态为例,当三相异步电动机的定子绕组由变频器施加对称电压后,产生一个旋转气隙磁场,转子绕组导体切割该磁场产生感应电势。由于转子绕组处于短路状态因此会产生一个转子电流。转子电流与气隙磁场相互作用就产生电磁转矩,从而驱动转子旋转。而其中,电动机转子的转速与磁场转速之间存在有转差,只有这样转子导体才会感应出电势进而产生转子电流和电磁转矩。
转差率是反映异步电动机运行情况(转子转速与定子旋转磁场转速间差异情况)的一个重要参数,它具体是指异步电动机的定子旋转磁场转速与转子转速的差值与定子旋转磁场转速之比。
对于制动状态的异步电机,通过降低变频器的输出电压频率,可使其形成较大的转差,令转子侧功率因数较低,参见图1,此时电机制动减少的机械能并不能回馈到电网中,而是变成电机绕组损耗,因此保障了母线不会过压。
不同转差状态下的转子侧向量图可具体参见图1。其中,E21和E22分别为两个状态下的转子感应电动势,θ1和θ2分别为两个状态下的功率因数角,S21和S22分别为两个状态下的转差率,R2为转子电阻,I2为转子电流,ω为角速度,Lσ为漏感。
还需要强调的是,本申请实施例在下调频率目标值的过程中,还具体结合了变频器母线电压的上升情况。具体地,虽然在每次刚刚下调频率目标值的短时间内母线不会过压,但是,随着调节的进行,电机转速也会逐渐减小,令转差又逐渐由大变小,使得电机转子侧功率因数逐渐升高,母线电压也开始逐渐升高,除非再次下调频率目标值而恢复到高转差状态。
由此,本申请每隔一段时间便会再次降低频率目标值,即,通过多次降低频率目标值来使异步电机不断重新运行在高转差状态。并且,为了避免母线过压,本申请实施例还具体根据母线电压的上升情况来下调频率目标值,一旦母线电压过大则立刻下调频率目标值,以此有效扼制母线电压的快速上升,避免母线电压过压。
还需补充的是,当经过本申请所提供的快速减速方法控制异步电机减速到一定程度后,母线便不会再面临过压的风险,则此时可退出本方法转而使用其他一些较为简单的减速方法,直至达到令异步电机减速到零的目的。
可见,本申请所提供的异步电机的快速减速控制方法,基于电流闭环保障了变频器的输出电流稳定,避免了成本的增大,同时,本申请结合母线电压上升情况下调频率目标值,不断令异步电机恢复为高转差运行状态,避免了电机减速过程中的能量抬升母线电压,有效防止了母线过压,极大提高了产品经济效益。
参见图2,图2为本申请实施例提供的一种异步电机的快速减速控制方法的流程图,包括:
S101:在接收到快速减速指令后,控制变频器切换为输出封锁状态以等待电机消磁,并检测变频器当前输出电压的第一频率。
具体地,正常带载运行的异步电机从电动状态到制动状态需要一个切换过程。在电动状态下,异步电机内部的电感仍然维持有与制动状态反向的磁通,因此需要通过一定的消磁时长等待电机消磁。因此,在预设消磁时长内,可封锁变频器的输出,以便异步电机将电感维持的磁通消耗殆尽。
S102:判断输出封锁状态的持续时长是否达到预设消磁时长;若是,则进入S103。
S103:基于电流目标值控制用于驱动异步电机的变频器的输出电流稳定,基于频率目标值控制变频器的输出电压频率逐次递减,使得转化为母线电压的能量减少;其中,电流目标值为定值,频率目标值为由变频器的母线电压值而确定、从初始值逐次递减的变值,初始值为第一频率与预设系数的乘积,预设系数小于1。
容易理解的是,在快速减速初期,为了形成异步电机的高转差状态,频率目标值的初始值应当小于减速初始时刻的输出电压频率值,且差值不宜过小。如此,当突然将频率目标值下调至初始值后,异步电机可瞬间形成较大的转差,使母线电压在快速减速过程的开始阶段避免过压。
例如,可将预设系数具体取值为0.5,即,直接将第一频率的半值设置为频率目标值的初始值。
作为一种具体实施例,本申请所提供的异步电机的快速减速控制方法在上述内容的基础上,所述基于电流目标值控制用于驱动所述异步电机的变频器的输出电流稳定,包括:
基于电流目标值和输出电流实际值,以闭环调节方式控制所述变频器的输出电流稳定。
具体地,闭环控制可有效实现稳态无差控制,因此,本实施例可具体采用闭环控制方式来控制输出电流稳定。
容易理解的是,为实现闭环,本申请需要相关的传感器以帮助获取变频器实际输出的电流有效值,与电流目标值作差比较而构成闭环,从而基于二者的差值进行闭环调节。
作为一种具体实施例,本申请所提供的异步电机的快速减速控制方法在上述内容的基础上,基于电流目标值和输出电流实际值以闭环调节方式控制变频器的输出电流稳定,包括:
实时获取电流传感器采集的变频器输出的三相电流值;
根据三相电流值实时计算出对应的输出电流实际值;
对电流目标值与输出电流实际值的差值进行广义PID计算,以获取电压幅值控制量;
基于所述电压幅值控制量,控制所述变频器的输出电流稳定。
具体地,电压幅值控制量将送入调制模块,由调制模块调制输出对应的脉冲信号以控制变频器中的功率开关管的通断,从而调节变频器的工作状态,控制其输出电流稳定。
一般地,对变频器脉冲信号的调制多采用PWM调制。具体可对照参见图3,图3为本申请实施例公开的一种异步电机的快速减速控制方法的示意图。
其中,I*为电流目标值,I为输出电流实际值,Vout为电压幅值控制量,θ为输出电压相位控制量。在PWM调制过程中,可基于电压幅值控制量Vout与输出电压相位控制量θ实时调制PWM脉冲信号的占空比,以便利用输出至变频器的PWM脉冲信号,控制变频器的输出电流稳定和输出电压频率逐次降低。
容易理解的是,输出电流实际值是指变频器实际所输出电流的有效值。I*与I作差后,经PID调节器计算得到Vout,进而参与进行PWM调制。θ同样参与进行PWM调制,二者通过调节PWM脉冲信号的占空比,达到调节变频器输出电流和输出电压频率的目的。
在一个具体实施例中,PID调节器具体可以仅包括比例环节和积分环节,即,具体可仅进行PI计算。
此外,作为一种具体实施例,本申请所提供的异步电机的快速减速控制方法在上述内容的基础上,基于频率目标值控制变频器的输出电压逐次频率递减,包括:
实时获取变频器的母线电压值;
根据频率下调参数和母线电压值计算当前下调后的频率目标值;
对频率目标值进行积分以获取输出电压相位控制量;
基于输出电压相位控制量,控制变频器的输出电压频率降低。
对照参见图3,其中,fout为频率目标值,Vdc为母线电压值,θ为输出电压相位控制量。在每次对频率目标值进行下调时,影响其下调后取值的相关量具体包括频率下调参数和实时变化的Vdc。
需要说明的是,本申请逐次下调频率目标值,意在使异步电机在每次下调频率目标值后均恢复运行在高转差状态。至于每次具体在什么时间下调、每次下调多少,则可由本领域技术人员根据实际应用情况而确定。
例如,考虑到控制系统的采样周期较短,为了不使控制过于频繁,可不必在每个采样周期内均下调频率目标值,而是每当母线电压值上升到某个阈值时,再下调频率目标值。
如此,作为一种具体实施例,本申请所提供的异步电机的快速减速控制方法在上述内容的基础上,所述根据频率下调参数和所述母线电压值计算当前下调后的所述频率目标值,包括:
判断所述母线电压值是否大于预设的母线电压阈值;
若否,则保持所述频率目标值的当前取值不变;
若是,则依据所述母线电压值与所述母线电压阈值的差值以及所述频率下调参数,计算当前下调后的所述频率目标值。
其中,母线电压阈值大小的设置可留有一定的安全裕量,以有效避免母线电压过压。此时,下调后的频率目标值可具体基于如下频率设定公式而计算获取:
又或者,本申请也可以固定在每若干个控制周期后或者每隔若干秒后进行一次下调,每次的下调量亦可基于频率下调参数与母线电压值而确定,本领域技术人员可根据实际应用情况而自行选择并设置。容易理解的是,在母线电压值没有过压风险时,可线性下调频率目标值;在母线电压值存在过压风险时,可在原线性下调的基础上,再适当增大下调幅度。
此外,出于加快减速速度的因素考虑,本申请当然也可在每个采样周期内均对频率目标值进行一次下调。如此,下调后的频率目标值可具体基于如下频率设定公式而计算获取:
其中,fout为上次下调后的频率目标值,亦为本次下调前的频率目标值;为本次下调后的频率目标值;k1、k2和k3均为频率下调参数,0<k1<1,0<k2,0<k3<1;Vdc为母线电压值;Vth为母线电压阈值。
具体地,本领域技术人员可合理设置频率下调参数k1、k2和k3的取值,以控制频率目标值的下降速率。
参见图4所示,本申请实施例公开了一种异步电机的快速减速控制系统,主要包括:
调制模块201,用于根据控制器的输出调制生成对应的脉冲信号以驱动变频器;
变频器202,用于输出三相电压至异步电机的定子以驱动异步电机;
控制器203:用于基于电流目标值控制变频器的输出电流稳定,基于频率目标值控制变频器的输出电压频率递减,使得转化为的母线电压能量减少;其中,电流目标值为定值,频率目标值为由变频器的母线电压值确定、从初始值逐次递减的变值。
可见,本申请实施例所公开的异步电机的快速减速控制系统,基于电流闭环保障了变频器的输出电流稳定,避免了成本的增大,同时,本申请结合母线电压上升情况下调频率目标值,不断令异步电机恢复为高转差运行状态,避免了电机减速过程中的能量抬升母线电压,有效防止了母线过压,极大提高了产品经济效益。
关于上述异步电机的快速减速控制系统的具体内容,可参考前述关于异步电机的快速减速控制方法的详细介绍,这里就不再赘述。
作为一种具体实施例,本申请实施例所公开的异步电机的快速减速控制系统在上述内容的基础上,控制器203具体用于:
基于电流目标值和输出电流实际值,以闭环调节方式控制所述变频器的输出电流稳定。作为一种具体实施例,本申请实施例所公开的异步电机的快速减速控制系统在上述内容的基础上,还包括用于采集变频器202的三相电流值的电流传感器;控制器203在基于电流目标值和输出电流实际值以闭环调节方式控制变频器202的输出电流稳定时,具体用于:
实时获取电流传感器采集的变频器202输出的三相电流值;根据三相电流值实时计算出对应的输出电流实际值;对电流目标值与输出电流实际值的差值进行广义PID计算,获取电压幅值控制量,基于所述电压幅值控制量,控制所述变频器的输出电流稳定。
作为一种具体实施例,本申请实施例所公开的异步电机的快速减速控制系统在上述内容的基础上,控制器203在对电流目标值与输出电流实际值的差值进行广义PID计算时,具体用于:对所述差值进行仅包括比例环节和积分环节的PI计算。
作为一种具体实施例,本申请实施例所公开的异步电机的快速减速控制系统在上述内容的基础上,控制器203在基于频率目标值控制变频器202的输出电压频率逐次递减时,具体用于:
实时获取变频器202的母线电压值;根据频率下调参数和母线电压值计算当前下调后的频率目标值;对频率目标值进行积分以获取输出电压相位控制量,基于所述输出电压相位控制量,控制所述变频器的输出电压频率降低。
其中,变频器202的母线电压值可由电压采集电路通过引线获取,并且可进一步按照一定比例进行电压大小调理,以使调理后的母线电压值处于控制器204的电压处理范围内。
作为一种具体实施例,本申请实施例所公开的异步电机的快速减速控制系统在上述内容的基础上,控制器203在根据频率下调参数和母线电压值计算当前下调后的频率目标值时,具体用于:
判断所述母线电压值是否大于预设的母线电压阈值;若否,则保持所述频率目标值的当前取值不变;若是,则依据所述母线电压值与所述母线电压阈值的差值以及所述频率下调参数,计算当前下调后的所述频率目标值。
作为一种具体实施例,本申请实施例所公开的异步电机的快速减速控制系统在上述内容的基础上,控制器203在根据频率下调参数和母线电压值计算当前下调后的频率目标值时,具体用于:
判断所述母线电压值是否大于预设的母线电压阈值;若否,则依据所述频率下调参数计算线性递减后的所述频率目标值;若是,则依据所述母线电压值与所述母线电压阈值的差值以及所述频率下调参数,计算当前下调后的所述频率目标值。
作为一种具体实施例,本申请实施例所公开的异步电机的快速减速控制系统在上述内容的基础上,控制器203还用于:
在基于电流目标值控制用于驱动异步电机的变频器的输出电流稳定、基于频率目标值控制变频器的输出电压频率递减之前,获取变频器202当前输出电压的第一频率,以便将第一频率与预设系数的乘积确定为频率目标值的初始值,预设系数小于1。
参见图5所示,本申请实施例公开了一种电子设备,包括:
存储器301,用于存储计算机程序;
处理器302,用于执行所述计算机程序以实现如上所述的任一种异步电机的快速减速控制方法的步骤。
进一步地,本申请实施例还公开了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时用以实现如上所述的任一种异步电机的快速减速控制方法的步骤。
关于上述电子设备和计算机可读存储介质的具体内容,可参考前述关于异步电机的快速减速控制方法的详细介绍,这里就不再赘述。
本申请中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的设备而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
还需说明的是,在本申请文件中,诸如“第一”和“第二”之类的关系术语,仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或者操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或者操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。此外,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上对本申请所提供的技术方案进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以对本申请进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本申请的保护范围内。
Claims (9)
1.一种异步电机的快速减速控制方法,其特征在于,包括:
基于电流目标值控制用于驱动所述异步电机的变频器的输出电流稳定,基于频率目标值控制所述变频器的输出电压频率逐次递减,使得转化为母线电压的能量减少;其中,所述电流目标值为定值,所述频率目标值为由所述变频器的母线电压值确定、从初始值逐次递减的变值;
所述基于频率目标值控制所述变频器的输出电压频率逐次递减,包括:
实时获取所述变频器的所述母线电压值;
根据频率下调参数和所述母线电压值计算当前下调后的所述频率目标值;
对所述频率目标值进行积分以获取输出电压相位控制量;
基于所述输出电压相位控制量,控制所述变频器的输出电压频率降低。
2.根据权利要求1所述的异步电机的快速减速控制方法,其特征在于,所述基于电流目标值控制用于驱动所述异步电机的变频器的输出电流稳定,包括:
基于电流目标值和输出电流实际值,以闭环调节方式控制所述变频器的输出电流稳定。
3.根据权利要求2所述的异步电机的快速减速控制方法,其特征在于,所述基于电流目标值和输出电流实际值以闭环调节方式控制所述变频器的输出电流稳定,包括:
实时获取电流传感器采集的所述变频器输出的三相电流值;
根据所述三相电流值实时计算出对应的所述输出电流实际值;
对所述电流目标值与所述输出电流实际值的差值进行广义PID计算,以获取电压幅值控制量;
基于所述电压幅值控制量,控制所述变频器的输出电流稳定。
4.根据权利要求1所述的异步电机的快速减速控制方法,其特征在于,所述根据频率下调参数和所述母线电压值计算当前下调后的所述频率目标值,包括:
判断所述母线电压值是否大于预设的母线电压阈值;
若否,则保持所述频率目标值的当前取值不变;
若是,则依据所述母线电压值与所述母线电压阈值的差值以及所述频率下调参数,计算当前下调后的所述频率目标值。
5.根据权利要求1所述的异步电机的快速减速控制方法,其特征在于,所述根据频率下调参数和所述母线电压值计算当前下调后的所述频率目标值,包括:
判断所述母线电压值是否大于预设的母线电压阈值;
若否,则依据所述频率下调参数计算线性递减后的所述频率目标值;
若是,则依据所述母线电压值与所述母线电压阈值的差值以及所述频率下调参数,计算当前下调后的所述频率目标值。
6.根据权利要求1至5任一项所述的异步电机的快速减速控制方法,其特征在于,在所述基于电流目标值控制用于驱动所述异步电机的变频器的输出电流稳定、基于频率目标值控制所述变频器的输出电压频率递减之前,还包括:
检测所述变频器当前输出电压的第一频率,并将所述第一频率与预设系数的乘积确定为所述频率目标值的所述初始值,所述预设系数小于1。
7.一种异步电机的快速减速控制系统,其特征在于,包括:
调制模块,用于根据控制器的输出调制生成对应的脉冲信号以驱动变频器;
所述变频器,用于输出三相电压至所述异步电机的定子以驱动所述异步电机;
所述控制器:用于基于电流目标值控制所述变频器的输出电流稳定,基于频率目标值控制所述变频器的输出电压频率递减,使得转化为的母线电压能量减少;其中,所述电流目标值为定值,所述频率目标值为由所述变频器的母线电压值确定、从初始值逐次递减的变值;所述基于频率目标值控制所述变频器的输出电压频率逐次递减,包括:实时获取所述变频器的所述母线电压值;根据频率下调参数和所述母线电压值计算当前下调后的所述频率目标值;对所述频率目标值进行积分以获取输出电压相位控制量;基于所述输出电压相位控制量,控制所述变频器的输出电压频率降低。
8.一种电子设备,其特征在于,包括:
存储器,用于存储计算机程序;
处理器,用于执行所述计算机程序以实现如权利要求1至6任一项所述的异步电机的快速减速控制方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时用以实现如权利要求1至6任一项所述的异步电机的快速减速控制方法的步骤。
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