用于控制中压逆变器的方法和包括中压逆变器的系统技术方案

本文所公开的是一种用于控制中压逆变器的方法，以及包括该中压逆变器的系统。该系统包括电机、驱动电机的中压逆变器、被配置为控制来自中压逆变器的输出电压的控制单元以及被配置为对包括逆电动势的电压和频率的电机的逆电动势数据进行测量并且将其发送至控制单元的输出电压测量单元。当输出电压测量单元完成逆电动势数据的测量时，控制单元基于测量到的逆电动势数据而生成输出电压以重新驱动电机。

【技术实现步骤摘要】
用于控制中压逆变器的方法和包括中压逆变器的系统
本公开涉及用于控制中压逆变器的方法，以及包括该中压逆变器的系统。
技术介绍
在针对用中压逆变器(在下文中被称为“逆变器”)驱动中压感应电机(在下文中被称为“电机”)的系统中，在将电压施加到电机的输入以驱动电机时可能生成过电流。具体地，当连接至电机的转动轴的负载由于惯性或外力而自由转动时，因为电机内部的磁通量中的变化速率与输入电压的频率不匹配而在电机中发生过电流。为了防止此类过电流，逆变器执行所谓的“快速起动(flyingstart)”功能。先前，已经通过在起动电机时施加最小电压量值同时从最大起动电压频率(在韩国为60Hz)减小工作频率来执行快速起动功能，以从而检测逆变器与电机之间的电能的方向。顺便提及，用于工业自动化的电机除特殊用途外一般没有配备速度检测传感器，因为当安装速度检测传感器时可能产生昂贵的设施改变成本。此外，此类速度检测传感器可能引起噪声(高压电路、振动环境等)，如此一来难以维护该传感器。因此，所需要的是不用任何速度检测传感器来检测电机的转动速度的方法。现在参照图1和图2，示出了现有的逆变器控制系统和现有的快速起动功能。要注意的是，图1示出了其中安装有中压逆变器的现有的电机10的结构，其中电源电力线被连接至电机10，使得即使当中压逆变器发生故障时，也可以用电源电力来驱动电机10。参照图2，在图1的逆变器控制系统中，当电机10在向电机10的电压供应被中断之后自由转动时，电机10的转动速度和逆电动势(counterelectromotiveforce)减小。当不存在电机10的逆电动势(或者该逆电动势低于预定的数值)时，则执行快速起动功能。在快速起动功能的起始点处，逆变器的输出频率从最大工作频率(例如，60Hz)开始连续地减小，而输出电压从最小电压开始增大。在快速起动功能的终止点处，输出频率变成等于电机10的转动速度，并且输出电压增大直至等于额定电压与额定频率之比率(在下文中被称为V/F比率)的电压值，并且然后根据该V/F比率来驱动电机10。根据现有的快速起动功能，检测中压逆变器与电机10之间的电能的流动以检测电机10的自由转动速度。当中压逆变器的输出频率快于电机10的转动速度时，电能从逆变器朝着电机10流动，并且以正方向检测电机10的有效电流。相反，当输出频率变成低于电机10的转动速度时，电能从电机10朝着逆变器流动，并且以负方向检测有效电流。当电机10的有效电流的检测被以负方向而维持预定的时间时，现有的快速起动功能完成速度检测，并且根据V/F比率进行操作。只有当不存在电机10的逆电动势时(或者只有当其低于预定的数值时)，现有的快速起动才是可操作的。如果在未满足该条件下操作电机，则不可以控制电机有效电流，使得快速起动功能失效。如果在电机10中存在残余逆电动势，则难以用逆变器来分析电机10的输出电流信息，并且因此不可以操作快速起动功能。此外，如果在存在逆电动势的同时操作逆变器电路以生成逆变器输出电压，则存在逆电动势与逆变器输出电压碰撞而发生过电流的风险。
技术实现思路
本公开的目的是分析电机的逆电动势信息、使用所分析的信息来检测电机的转动速度并且即使当存在逆电动势时也重新驱动电机。本公开的另一目的是直接检测电机的逆电动势，也就是说，代替检测电机的有效电流，而检测逆电动势的电压的量值和频率，从而防止由于电压碰撞而发生过电流。本公开的另一目的是通过实时地计算或估计电机的实际起动速度(take-offspeed)来执行重新驱动功能，使得不论由于负载变动而引起的起动速度中的任何变化，都可以执行重新驱动功能而没有过渡状态，并且不需要测量起动曲线。本公开的目的并不限于上述目的，并且本领域技术人员根据下面的描述可以理解其他目的和优点。另外，将容易理解的是，可以由所附权利要求中所述手段及其组合来实践本公开的目的和优点。根据本公开的一个方面，系统包括电机、驱动电机的中压逆变器、被配置为控制来自中压逆变器的输出电压的控制单元以及输出电压测量单元，所述输出电压测量单元被配置为测量电机的逆电动势数据(包括该逆电动势的电压和频率)并将其发送至控制单元。当输出电压测量单元完成逆电动势数据的测量时，控制单元基于测量到的逆电动势数据而生成输出电压以重新驱动电机。输出电压测量单元可以根据电机中生成的电机的反电动势(backelectromotiveforce)来测量反电动势数据。当输出电压测量单元完成逆电动势数据的测量时，控制单元可以基于测量到的逆电动势数据而生成输出电压以重新驱动电机，其中输出电压具有分别等于该电压和该频率的量值和频率，并且以与逆电动势相同的相位而被生成。在输出电压的量值可以增大直到其达到输出电压与输出频率的预定的比率的同时可以维持该输出频率。根据本公开的另一方面，用于控制中压逆变器的方法包括：通过电连接至电机的输出电压测量单元来测量包括逆电动势的电压和频率的电机的逆电动势数据；当完成逆电动势数据的测量时，基于测量到的逆电动势数据由中压逆变器重新驱动电机；以及增大来自中压逆变器的输出电压的量值。测量电机的逆电动势可以包括由输出电压测量单元根据电机中生成的电机的反电动势来测量逆电动势数据。在测量电机的逆电动势中，输出电压可以具有分别等于该电压和该频率的量值和频率，并且可以以与逆电动势相同的相位而被生成。增大中压逆变器的输出电压的量值可以包括增大输出电压的量值直到其达到输出电压与输出频率的预定的比率为止。增大中压逆变器的输出电压的量值可以包括只有当维持中压逆变器的输出频率时才增大输出电压的量值。增大中压逆变器的输出电压的量值可以包括当输出电压的量值达到输出电压与输出频率的预定的比率时完成增大输出电压的量值。如上所述，根据本公开的示例性实施例，该系统具有优点在于通过分析电机的逆电动势信息并且使用所分析的信息来检测电机的转动速度，在即使存在逆电动势的情况下也可以重新驱动电机，以便从而减少待机时间。此外，该系统可以直接检测电机的逆电动势，也就是说，代替检测电机的有效电流，而用简单的配置来检测逆电动势的电压的量值和频率。此外，该系统可以通过实时地计算电机的实际起动速度来执行快速起动功能，使得不论由于负载变动而引起滑动速度(slidingspeed)的任何变化，都可以稳定地执行重新驱动功能而没有过渡状态。此外，该系统可以通过使用接收输出电压测量单元的数据并控制逆变器的操作的算法来简化系统与部件之间的操作控制算法。该系统可以通过由简单的配置而不使用速度检测传感器来检测电机的转动速度而节约成本。此外，系统的维护变得较简单，而且可以节约用于管理系统所必需的各种资源和成本。除了上述效果以外，将连同下面将要描述的实施例来描述本公开的具体效果。附图说明图1和图2是用于说明用于控制逆变器的现有系统的快速起动功能的示意图；图3是用于说明根据本公开的示例性实施例的用于控制中压逆变器的系统的框图；图4是用于说明图3的系统的快速起动功能的示意图；图5是用于说明根据本公开的一些示例性实施例的用于控制中压逆变器的方法的流程图；图6是用于说明根据本公开的示例性实施例的用于控制中压逆变器的方法的流程图；以及图7是用于说明根据本公开的另一示例性实施例的用于控制中压逆变器的方法的流程图。具体实施方式本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于控制中压逆变器的系统，所述系统包括电机和驱动所述电机的中压逆变器，其中，所述系统包括：控制单元，其被配置为控制来自所述中压逆变器的输出电压；和输出电压测量单元，其被配置为测量包括逆电动势的电压和频率的所述电机的逆电动势数据，并且将所述逆电动势数据发送至所述控制单元，其中，当所述输出电压测量单元完成所述逆电动势数据的测量时，所述控制单元基于测量到的逆电动势数据生成输出电压以重新驱动所述电机。

【技术特征摘要】
2017.04.27 KR 10-2017-00546191.一种用于控制中压逆变器的系统，所述系统包括电机和驱动所述电机的中压逆变器，其中，所述系统包括：控制单元，其被配置为控制来自所述中压逆变器的输出电压；和输出电压测量单元，其被配置为测量包括逆电动势的电压和频率的所述电机的逆电动势数据，并且将所述逆电动势数据发送至所述控制单元，其中，当所述输出电压测量单元完成所述逆电动势数据的测量时，所述控制单元基于测量到的逆电动势数据生成输出电压以重新驱动所述电机。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述输出电压测量单元根据所述电机中生成的电机的反电动势来测量反电动势数据。3.根据权利要求1所述的系统，其中，当所述输出电压测量单元完成所述逆电动势数据的测量时，所述控制单元基于测量到的逆电动势数据而生成输出电压以重新驱动所述电机，其中，所述输出电压具有分别等于所述电压和所述频率的量值和频率，并且以与所述逆电动势相同的相位而被生成。4.根据权利要求1所述的系统，其中，在所述输出电压的量值增大的同时维持所述输出频率直至所述输出电压的量值达到输出电压与输出频率的预定比率为止。5.一种用...

【专利技术属性】
技术研发人员：金敬垂，
申请(专利权)人：LS产电株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR