本发明专利技术涉及抑制变频器过压失速的方法和装置。包括：采样母线电压Vbus，并计算采样母线电压Vbus与过压抑制点Vbus*之间的差值ΔVdc；采样电机相电流，并实时计算反馈功率Power；当采样母线电压Vbus与过压抑制点Vbus*之间的差值ΔVdc大于零时，执行如下步骤：电压调节器dcPID基于ΔVdc计算瞬时功率的设定值Power*；计算反馈功率Power与瞬时功率的设定值Power*之间的差值ΔPt；功率调节器ptPID基于ΔPt计算并输出频率的递减值df*，用以调节变频器脉宽调制波的频率递减量。实施本发明专利技术，由于采用电压外环、功率内环的双环控制，将电压环的调节结果作为功率控制的设定，能够准确地实时计算电机回馈功率、调节输出频率的递减量，从而能够快速有效地控制母线电压，实现在电机减速时对母线电压的精确控制。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及变频电机，更具体地说，涉及一种抑制变频器过压失速的方法及装置。
技术介绍
由于一般变频器母线上的电容都很大，在电机减速发电时，对母线电压的控制为 一大惯性环节，存在较大的滞后。在控制上容易超调，导致变频器过压报警。业内通常采用变压变频控制(VVVF，简称V/F)控制算法来控制变频电机的速度。 V/F的过压失速问题一直是变频器研发和使用过程中的难题。它既要满足控制的有效性， 实现不过压，又要达到功能的易用性，让现场用户在使用过程中易于理解接受，方便参数调 试。过压失速的困难之处在于无法实现对母线电压的精确控制，这源于V/F控制算法所固 有的特性。普通的V/F不需要准确的电机参数，因而无法实现对电机内部状态参数的有效 控制。在一些特殊的V/F场合，为了避免过压失速，改善减速性能，不得不加装制动电 阻，将电机的能量消耗在制动电阻上。但是这将引起用户成本上升，并且维护麻烦，因为制 动电阻使用一段时间后可能失效，需要更换，使得生产效率降低。传统的过压失速抑制方法通过手动判断母线电压的大小、变化斜率，通过改变减 速时间来改变频率变化量。这种方法程序复杂、不可靠。对于不同功率等级的电机、不同负 载，参数的适应性差。由于没有明确的控制方法，无法用数学模型来精确描述，因而适应性 差，通常使减速时间被拉的很长，母线电压波动大，控制效果很不理想。而且现场用户需要 反复调试各种参数，使用极不方便。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的过压失速抑制方法得出的参数对 不同功率等级的电机、不同负载的适应性差、控制效果不好的缺陷，提供一种基于有功功率 反馈的过压失速控制方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种抑制变频器过压失速的方 法，包括采样母线电压Vbus，并计算采样母线电压Vbus与过压抑制点Vbu/之间的差值 AVdc ；采样电机相电流，并实时计算反馈功率Power ；当采样母线电压Vbus与过压抑制点Vbu/之间的差值AVdc大于零时，执行如下步 骤电压调节器dcPID依照PID控制算法、基于所述采样母线电压Vbus与过压抑制点 Vbu/之间的差值AVdc计算瞬时功率的设定值Power* ；计算所述反馈功率Power与所述瞬时功率的设定值Power*之间的差值Δ Pt ；功率调节器ptPID依照PID控制算法、基于所述反馈功率Power与瞬时功率的设定值Power*之间的差值Δ Pt计算并输出频率的递减值df* ；使用所述频率的递减值df*调节变频器脉宽调制波(PWM)的频率递减量。在本专利技术所述的抑制变频器过压失速的方法中，所述电压调节器dcPID的上、下 限参数由设定的过压失速增益确定，其中，所述电压调节器dcPID的上限参数用于限制瞬 时功率的设定值Power*的上限。在本专利技术所述的抑制变频器过压失速的方法中，所述功率调节器ptPID的上、下 限参数由设定的减速时间确定，其中，所述功率调节器PtPID的上限参数用于限制频率递 减量的上限。本专利技术解决其技术问题所采用的另一技术方案是构造一种抑制变频器过压失速 的装置，包括用于采样母线电压Vbus的电路；用于采样电机相电流并实时计算反馈功率Power的电路；第一加法器，用于计算采样母线电压Vbus与过压抑制点Vbu/之间的差值AVdc ；第二加法器；遵循PID控制算法的电压调节器dcPID ；及遵循PID控制算法的功率调节器ptPID ；其中，当采样母线电压Vbus与过压抑制点Vbu/之间的差值AVdc大于零时所述电压调节器dcPID基于所述采样母线电压Vbus与过压抑制点Vbu/之间的差值 AVdc计算瞬时功率的设定值Power* ；所述第二加法器计算所述反馈功率Power与所述瞬时功率的设定值Power*之间 的差值APt ；所述功率调节器ptPID基于所述反馈功率Power与瞬时功率的设定值Power*之 间的差值Δ Pt计算频率的递减值df*，并输出所述频率的递减值df*。在本专利技术所述的抑制变频器过压失速的装置中，所述电压调节器dcPID的上、下 限参数由设定的过压失速增益确定，其中，所述电压调节器dcPID的上限参数用于限制瞬 时功率的设定值Power*的上限。在本专利技术所述的抑制变频器过压失速的装置中，所述功率调节器ptPID的上、下 限参数由设定的减速时间确定，其中，所述功率调节器PtPID的上限参数用于限制频率递 减量的上限。实施本专利技术，具有以下有益效果由于采用电压外环、功率内环的双环控制，将电 压环的调节结果作为功率控制的设定，能够准确地实时计算电机回馈功率、调节输出频率 的递减量，从而能够快速有效地控制母线电压，实现在电机减速时对母线电压的精确控制。 能够适用各种功率等级的电机、不同负载的场合。另外，辅助以特殊的控制参数整定方法，用减速时间设定作为频率递减量的上限， 通过调节过压失速增益来调节外环的上下限，从而更有效的抑制能量的回馈。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中图1是本专利技术抑制变频器过压失速的装置的结构示意图2是本专利技术抑制变频器过压失速的方法的一实施例的流程图；图3是本专利技术抑制变频器过压失速的方法的另一实施例的流程图；图4是采用本专利技术的抑制变频器过压失速的方法和装置，第一实例中得到实际测 试曲线图；图5是采用本专利技术的抑制变频器过压失速的方法和装置，第二实例中得到实际测 试曲线图。具体实施例方式本专利技术提出电压外环、功率内环的双环控制，能够有效地控制母线电压，从而抑制 变频器过压失速。如图1所示，本专利技术的抑制变频器过压失速的装置100包括第一加法器110、电压 调节器(dcPID) 120、第二加法器130、功率调节器(ptPID) 140及母线电压采样电路112、相 电流采样及实时功率计算电路132、电压调节器参数设定模块(LT 1#) 122及功率调节器参 数设定模块(LT 2#)142。其中，各部件的功能和用途将在后面结合图2和图3作详细描述。本专利技术的控制原理是将过压抑制点Vbu/和实际母线电压之Vbus差AVdc作为电 压调节器dcPID的输入，dcPID依据PID (比例-积分-微分)控制算法调节输出瞬时功率 的设定Power* ；通过采样电机三相电流实时计算反馈功率Power，Power*和Power之差APt 作为功率调节器的输入；经过功率调节器ptPID计算得到频率的递减值df* ；使用所述频率 的递减值dfH周节变频器脉宽调制波(PWM)的频率递减量。在使用过程中，用户首先需要根据变频器、电机及负载的类型，设定过压抑制点 Vbus*(略低于硬件过压点)、过压失速增益OVfein和减速时间decTime。其中，通过选择/ 调整过压失速增益OVfein的设定值可以调节dcPID的参数和其上下限，限制Power*的最 大值，从而增强对母线电压的控制能力；通过设定减速时间decTime，计算频率递减量作为 PtPID的上限ΔFreqmax，从而实现减速时间设定的有效性。图2是根据本专利技术一实施例的抑制变频器过压失速的方法200的流程图。如图2 所示，本专利技术的方法200从步骤210开始。之后，在步骤220，母线电压采样电路112对母线 电压Vbus进行采样；同时在步骤2本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种抑制变频器过压失速的方法，其特征在于，包括：采样母线电压Ｖｂｕｓ，并计算采样母线电压Ｖｂｕｓ与过压抑制点Ｖｂｕｓ＊之间的差值ΔＶｄｃ；采样电机相电流，并实时计算反馈功率Ｐｏｗｅｒ；当采样母线电压Ｖｂｕｓ与过压抑制点Ｖｂｕｓ＊之间的差值ΔＶｄｃ大于零时，执行如下步骤：电压调节器ｄｃＰＩＤ依照ＰＩＤ控制算法、基于所述采样母线电压Ｖｂｕｓ与过压抑制点Ｖｂｕｓ＊之间的差值ΔＶｄｃ计算瞬时功率的设定值Ｐｏｗｅｒ＊；计算所述反馈功率Ｐｏｗｅｒ与所述瞬时功率的设定值Ｐｏｗｅｒ＊之间的差值ΔＰｔ；功率调节器ｐｔＰＩＤ依照ＰＩＤ控制算法、基于所述反馈功率Ｐｏｗｅｒ与瞬时功率的设定值Ｐｏｗｅｒ＊之间的差值ΔＰｔ计算并输出频率的递减值ｄｆ＊；使用所述频率的递减值ｄｆ＊调节变频器脉宽调制波（ＰＷＭ）的频率递减量。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李润，肖庆清，
申请(专利权)人：深圳市汇川技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94
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