一种能耗制动方法及装置制造方法及图纸

技术编号:10255409 阅读:256 留言:0更新日期:2014-07-24 21:58
本发明专利技术涉及制动技术,公开了一种能耗制动方法及装置。本发明专利技术中的能耗制动方法,包含以下步骤:用户预先设置变频器的制动控制模式;其中,制动控制模式为矢量制动模式或者标量制动模式;判断预设的制动控制模式是否为矢量制动模式;若是,则进入矢量制动模式,对电机进行矢量制动;若否,则进入标量制动模式,对电机进行标量制动。与现有技术相比,本发明专利技术使得可以在不增加外围器件的条件下可以对电机进行制动,节约成本;同时,还可以在全频率段对电机进行制动,实用性强,且制动速度快,可以延长电机的寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及制动技术,特别涉及一种能耗制动方法及装置
技术介绍
目前变频器能耗制动主要有两种方法:(1)通过制动电阻进行制动;(2)使用直流制动方式进行制动。第一种方法需要增加外围器件,增加成本,同时降低了系统整体的可靠性;第二种方法制动效果不是特别明显,而且只能在低频状态下使用,同时该方法将能量全部消耗到电机上,会影响电机寿命。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能耗制动方法及装置,使得可以在不增加外围器件的条件下可以对电机进行制动,节约成本;同时,还可以在全频率段对电机进行制动,实用性强;且制动速度快,可以延长电机寿命。为解决上述技术问题,本专利技术提供了一种能耗制动方法,包含以下步骤:用户预先设置变频器的制动控制模式;其中,所述制动控制模式为矢量制动模式或者标量制动模式;判断预设的制动控制模式是否为所述矢量制动模式;若是,则进入所述矢量制动模式,对电机进行矢量制动;若否,则进入所述标量制动模式,对所述电机进行标量制动。本专利技术还提供了一种能耗制动装置,包含:变频器;其中,所述变频器包含:设置模块、判断模块、矢量制动模块与标量制动模块;所述设置模块,用于预先设置变频器的制动控制模式;其中,所述制动控制模式为矢量制动模式或者标量制动模式;所述判断模块,用于判断预设的制动控制模式是否为所述矢量制动模式;若是,则触发所述矢量制动模块,对电机进行矢量制动;若否,则触发所述标量制动模块,对所述电机进行标量制动。本专利技术实施方式相对于现有技术而言,可以不增加外围器件,利用变频器作为能耗制动装置,对电机进行制动,从而使得节约了成本;而且,用户可以预先设置变频器的制动控制模式,其中,制动控制模式为矢量制动模式或者标量制动模式;无论是矢量制动模式还是标量制动模式,电机都将部分能量输出至能耗制动装置,能耗制动装置与电机共同消耗能量直至完成对电机的制动,比由电机单独进行能量消耗的制动速度快,且由能耗制动装置消耗掉部分能量,可以减少电机消耗的能量,延长电机的寿命;同时,能耗制动装置还可以在全频率段对电机进行制动,提升了能耗制动装置的实用性。这样,本专利技术可以在不增加外围器件的条件下可以对电机进行制动,节约成本;同时,还可以在全频率段对电机进行制动,实用性强,且制动速度快,可以延长电机的寿命。另外,在所述进入所述矢量制动模式,对电机进行矢量制动的步骤中,包含以下子步骤:由制动转矩控制器根据预先设置的目标控制物理量与该物理量的反馈量进行闭环运算,并生成输出反向制动转矩;由转矩限幅控制器对所述输出反向制动转矩进行限幅,并生成转矩电流Iqref;由转矩电流控制器根据所述Iqref生成q轴输出电压Uq;其中,所述q轴为转矩电流的同步选择轴;由励磁电流调节器根据所述Iqref动态调整励磁电流并产生最大的输出励磁电流Idref;由励磁电流控制器根据所述Idref生成d轴输出电压Ud;其中,所述d轴为磁链电流同步旋转轴;由编码器实时监测所述电机的转速SPDfdb并计算电角度θ;或由无速传感器实时预估所述电机的转速SPDfdb并计算所述电角度;由脉冲宽度调制器PWM根据所述Uq、所述Ud与所述θ进行矢量运算生成三相电压,对所述电机进行矢量制动。由于励磁电流调节器动态调整励磁电流并产生最大的输出励磁电流Idref,使得电机电流到达最大值,同时一定程度增加电流的谐波,使电机更大程度地消耗能量,进一步加速了对电机的制动。另外,在所述用户预先设置变频器的制动控制模式的步骤之前,还包含以下步骤:切换至预设的调制模式。另外,所述调制模式为七段式调制模式。由于七段式模式每个开关器件在一个开关周期内都会开关一次,这样可以更大程度地消耗能量,所以可以进一步加速对电机的制动。另外,在所述切换至预设的调制模式的步骤之前,还包含以下步骤:提升所述变频器的开关频率。提升变频器的开关频率,开关器件发热就会变大,这样,可以更大程度地消耗能量,所以可以进一步加速对电机的制动。附图说明图1是根据本专利技术第一实施方式的能耗制动方法流程图;图2是根据本专利技术第一实施方式中的控制制动的方法流程图;图3是根据本专利技术第二实施方式的能耗制动方法流程图;图4是根据本专利技术第三实施方式中的矢量制动模式流程图;图5是根据本专利技术第三实施方式中的能耗制动系统的结构示意图;图6是根据本专利技术第三实施方式中的具有旁路功能的能耗制动系统的结构示意图;图7是根据本专利技术第四实施方式中的标量制动模式流程图;图8是根据本专利技术第五实施方式的能耗制动装置的结构示意图;图9是根据本专利技术第六实施方式的能耗制动装置的结构示意图;图10是根据本专利技术第七实施方式中的矢量制动模块的结构示意图;图11是根据本专利技术第八实施方式中的标量制动模块的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而,本领域的普通技术人员可以理解,在本专利技术各实施方式中,为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是,即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改,也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。本专利技术的第一实施方式涉及一种能耗制动方法,具体流程如图1所示,包含以下步骤:步骤101,用户预先设置变频器的制动控制模式。其中,制动控制模式为矢量制动模式或者标量制动模式。具体地说,在本实施方式中,将变频器作为能耗制动装置,不需要增加外围设备,且变频器对电机的的制动控制模式包含两种,分别为矢量制动模式和标量制动模式。在实际应用时,用户(使用者)选择合适的制动控制模式并预先设置好。这样,可以在全频率段对电机进行制动,提升了能耗制动方法的实用性。步骤102,判断预设的制动控制模式是否为矢量制动模式。若是,则执行步骤103;若否,则执行步骤104。步骤103,进入矢量制动模式,对电机进行矢量制动。当预设的制动控制模式为矢量制动模式时,便进入矢量制动模式,对电机进行矢量制动。在进行矢量制动时,由变频器内置的脉冲宽度调制器(PWM)对获取的q轴输出电压(Uq)、d轴输出电压(Ud)与电角度(θ)进行矢量运算并生成三相电压,对电机进行控制。其中,q轴为转矩电流的同步选择轴,d轴为磁链电流同步旋转轴。在矢量制动过程中,电机把部分能量输出至变频器,变频器与电机共同消耗能量,直至完成对电机的制动。这样,本文档来自技高网...
一种能耗制动方法及装置

【技术保护点】
一种能耗制动方法,其特征在于,包含以下步骤:用户预先设置变频器的制动控制模式;其中,所述制动控制模式为矢量制动模式或者标量制动模式;判断预设的制动控制模式是否为所述矢量制动模式;若是,则进入所述矢量制动模式,对电机进行矢量制动;若否,则进入所述标量制动模式,对所述电机进行标量制动。

【技术特征摘要】
1.一种能耗制动方法,其特征在于,包含以下步骤:
用户预先设置变频器的制动控制模式;其中,所述制动控制模式为矢量
制动模式或者标量制动模式;
判断预设的制动控制模式是否为所述矢量制动模式;
若是,则进入所述矢量制动模式,对电机进行矢量制动;若否,则进入
所述标量制动模式,对所述电机进行标量制动。
2.根据权利要求1所述的能耗制动方法,其特征在于,在所述进入所
述矢量制动模式,对电机进行矢量制动的步骤中,包含以下子步骤:
由制动转矩控制器根据预先设置的目标控制物理量与该物理量的反馈
量进行闭环运算,并生成输出反向制动转矩;
由转矩限幅控制器对所述输出反向制动转矩进行限幅,并生成转矩电流
Iqref;
由转矩电流控制器根据所述Iqref生成q轴输出电压Uq;其中,所述q
轴为转矩电流的同步选择轴;
由励磁电流调节器根据所述Iqref动态调整励磁电流并产生最大的输出
励磁电流Idref;
由励磁电流控制器根据所述Idref生成d轴输出电压Ud;其中,所述d
轴为磁链电流同步旋转轴;
由编码器实时监测所述电机的转速SPDfdb并计算电角度θ;或由无速传
感器实时预估所述电机的转速SPDfdb并计算所述电角度;
由脉冲宽度调制器PWM根据所述Uq、所述Ud与所述θ进行矢量运算
生成三相电压,对所述电机进行矢量制动。
3.根据权利要求1所述的能耗制动方法,其特征在于,在所述进入所
述标量制动模式,对所述电机进行标量制动的步骤中,包含以下子步骤:
由加速度闭环控制器根据预先设置的第一目标控制物理量与该物理量
的反馈量进行反馈运算,并生成加速度a;
由速度计算器根据上一时刻转速f(k-1)与所述a计算当前时刻转速f(k);
由电流闭环控制器根据预先设置的第二目标控制物理量及该物理量的
反馈值进行闭环运算,生成调制度m;
由脉冲宽度调制器PWM根据所述m与所述f(k)进行标量运算生成三相
电压,对所述电机进行标量制动。
4.根据权利要求1所述的能耗制动方法,其特征在于,在所述用户预
先设置变频器的制动控制模式的步骤之前,还包含以下步骤:
切换至预设的调制模式。
5.根据权利要求4所述的能耗制动方法,其特征在于,所述调制模式
为以七段式调制模式。
6.根据权利要求4所述的能耗制动方法,其特征在于,在所述切换至
预设的调制模式的步骤之前,还包含以下步骤:
提升所述变频器的开关频率。
7.一种能耗制动装置,其特征在于,包含:变频器;
其中,所述变频器包含:设置模块、判断模块、矢量制动模块与标量制
动模块;
所述设置模块,用于预先设...

【专利技术属性】
技术研发人员:李兴鹤金辛海蔡新波宋吉波张震宇吴芸
申请(专利权)人:上海新时达电气股份有限公司上海辛格林纳新时达电机有限公司
类型:发明
国别省市:上海;31

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