本发明专利技术涉及电机软启动技术领域，尤其涉及一种高压变频器并网实现电机软启动的系统及方法。本系统包括开关KM1；高压变频器，其进线端通过所述开关KM1与电网连接，出线端与电机的输入端连接；开关KM2，其连接于所述电网与所述电机的输入端之间；电压采样模块，其连接于所述电网与所述高压变频器的信号输入端之间，用于对电网电压进行采样；所述高压变频器用于实时检测所述电网电压，在所述开关KM1闭合、开关KM2断开时驱动所述电机从0Hz逐步上升到工频，并在所述电机上升到工频后，输出与所述电网电压的相位、频率及幅值一致的电压到所述电机，然后闭合所述开关KM2，并在所述电机稳定运行设定个数周期后，断开所述开关KM1。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电机软启动
，尤其涉及一种。
技术介绍
在工业领域变频器有着广泛的用途，特别是高压变频器，在交流电机控制、调速及软启动方面有着重要的应用。在某些特殊的电机拖动应用场合，并不需求电机运行在变频方式下，但又需要电机能够平滑的升速到工频，一般可采用如下设备实现:1.电机软启动器电机软启动器一般采用三相反并联晶闸管作为调压器，将其接入电源和电动机定子之间，软启动电机时，晶闸管的输出电压逐渐增加，电机逐渐加速，直到晶闸管完全导通，电机工作在额定电压的机械特性上，然后晶闸管被自动芳路接触器芳路，此时网端供电，实现平滑启动。此种方法降低了启动电流，在运行时旁路掉晶闸管减小了热损耗，并且成本相对较低。但启动转矩不足，不能带重载启动，面对负载转矩波动启动会不稳定，并且启动曲线不能随用户定义。2.高压变频器软启动功能现有的高压变频器软启动技术主要有以下几种:①同步并网方式。变频器拖动电机加速到工频，当变频器输出与电网相位一致时，变频器立刻脱开电机，再合上工频开关，电机改由电网供电。此种方法额外成本开销小，但对负载要求高。在负载转矩大，转速跌落快，切换延时造成的相位差将会对电网造成冲击，造成工频开关跳闸，同时带来电机的转矩的波动。②准同步并网方法。变频器拖动到接近工频，然后准同期并网装置开始锁相锁压，并向变频器发送调节指令，使变频器输出和电网同频、同相、同压。当准同期并网装置检查到变频器输出和电网输出相位误差在可接受范围内时，同时合工频开关断变频器输出，完成变频到工频的切换。此种方法虽然对负载适应性好，但输出控制精度低、误差大，另外由于变频器输出切除和电网切入并不同步，因此并网的冲击不可避免。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提出一种，实现对电机的无冲击软启动，且提升对电机转矩的适应性。本专利技术是这样实现的:一种高压变频器并网实现电机软启动的系统，包括:开关KMl;高压变频器，其进线端通过所述开关KMl与电网连接，出线端与电机的输入端连接；开关KM2，其连接于所述电网与所述电机的输入端之间；电压采样模块，其连接于所述电网与所述高压变频器的信号输入端之间，用于对电网电压进行采样；所述高压变频器用于实时检测所述电网电压，在所述开关KMl闭合、开关KM2断开时驱动所述电机从OHz逐步上升到工频，并在所述电机上升到工频后，输出与所述电网电压的相位、频率及幅值一致的电压到所述电机，然后闭合所述开关KM2，并在所述电机稳定运行设定个数周期后，断开所述开关KMl。进一步地，所述高压变频器的出线端通过开关KM3与所述电机的输入端连接。进一步地，所述高压变频器的出线端与所述开关KM3之间还连接有电抗器。进一步地，所述高压变频器与所述开关KMl之间还连接有充电电阻，该充电电阻与开关KM4并联。进一步地，所述高压变频器包括:顺次连接的Clarke变换器、Park变换器、PI控制器、积分器、三角波发生器；所述三角波发生器还与所述Park变换器连接；所述Clarke变换器用于对所述电网电压波形进行Clarke变换；所述Park变换器用于对经过Clark变换的电压波形进行Park变换；所述PI控制器用于对经过Park变换的电压波形进行比例及积分调节；所述积分器用于对经过比例及积分调节的电压波形进行积分运算；所述三角波发生器用于将上述积分运算的结果转换为含有电网频率及相位信息的三角波。进一步地，所述高压变频器还用于实时检测自身母线扰动，并将其与所述电网电压进行比对，然后根据比对结果通过SVPWM调制对所述母线电压进行实时补偿，直到所述高压变频器的输出电压与所述电网电压的幅值一致。一种高压变频器并网实现电机软启动的方法，包括如下步骤:驱动电机从OHz逐步上升到工频；高压变频器实时检测电网电压，当电机上升到工频后，高压变频器输出与电网电压的相位、频率及幅值一致的电压到所述电机，然后与电网共同驱动电机； 当电机稳定运行设定个数周期后，仅通过电网驱动电机。进一步地，所述高压变频器通过如下步骤实时跟踪所述电网电压的相位及频率:通过Charke变换器对所述电网电压的波形进行Clarke变换；通过Park变换器对经过Clark变换的电压波形进行Park变换；通过PI控制器对经过Park变换的电压波形进行比例及积分调节；通过积分器对经过比例及积分调节的电压波形进行积分运算；通过三角波发生器将经过上述积分运算的结果转换为含有电网频率及相位信息的三角波。进一步地，所述高压变频器通过如下步骤使其输出电压与所述电网电压保持一致:实时检测自身母线扰动，并将其与所述电网电压进行比对；根据比对结果通过SVPWM调制对所述母线电压进行实时补偿，直到所述高压变频器的输出电压与所述电网电压的幅值一致。与现有技术相比，采用本专利技术的技术后，电机启动及切换到工频电网的过程平滑、无冲击，用户可根据电机的实际情况在高压变频器上控制频率提升曲线，提高了对电机的适应性。【附图说明】图1:本专利技术实施例提供的高压变频器并网实现电机软启动的系统组成示意图；图2:上述系统中高压变频器的组成示意图；图3:本专利技术实施例提供的高压变频器并网实现电机软启动的方法流程示意图。【具体实施方式】为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。图1示出了本专利技术实施例提供的高压变频器并网实现电机软启动的系统组成示意图，根据图1所示，该系统包括:高压变频器3，其进线端通过开关KMl与电网I连接，出线端与电机4的输入端连接；开关KM2，其连接于电网I与电机4的输入端之间；电压采样模块2，其连接于电网I与高压变频器3的信号输入端之间，用于对电网电压进行采样；在高压变频器3与KMl之间还连接有充电电阻R，充电电阻R两端并联有开关KM4。高压变频器3的输出端依次通过电抗器L、开关KM3与电机4的输入端连接。高压变频器3用于实时检测电网I的电压，在开关KMl及开关KM3闭合、开关KM2断开(变频合闸，工频分闸)时驱动电机4从OHz逐步上升到工频，并在电机4上升到工频后，输出与电网I的电压的相位、频率及幅值一致的电压到电机4，然后闭合开关KM2 (工频合闸)，并在所述电机稳定运行设定个数周期后，断开开关KMl及开关KM3 (变频分闸)。在上述电路中，充电电阻R用于限制流入高压变频器3中的电流，电抗器L可减少高压变频器3产生的谐波，以及来自电网的浪涌电流及过电压对高压变频器3的影响。根据图2所示，高压变频器3包括顺次连接的Clarke变换器301、Park变换器302、PI控制器303、积分器304、三角波发生器305 ;三角波发生器305还与Park变换器302连接；[当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高压变频器并网实现电机软启动的系统，其特征在于，包括：开关KM1；高压变频器，其进线端通过所述开关KM1与电网连接，出线端与电机的输入端连接；开关KM2，其连接于所述电网与所述电机的输入端之间；电压采样模块，其连接于所述电网与所述高压变频器的信号输入端之间，用于对电网电压进行采样；所述高压变频器用于实时检测所述电网电压，在所述开关KM1闭合、开关KM2断开时驱动所述电机从0Hz逐步上升到工频，并在所述电机上升到工频后，输出与所述电网电压的相位、频率及幅值一致的电压到所述电机，然后闭合所述开关KM2，并在所述电机稳定运行设定个数周期后，断开所述开关KM1。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张润森，刘佳，
申请(专利权)人：深圳市科陆驱动技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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