工变频切换电路、控制方法、系统、装置及可读存储介质制造方法及图纸

本申请公开了一种工变频切换控制方法、系统、装置及可读存储介质，应用于工变频切换电路，包括：当接收到将负载的供电源由变频器切换为工频电源的命令，断开第四开关；调节变频器的输出电压，使输出电压与工频电源的电压的相位差小于预设范围；闭合第一开关；调节变频器的输出电流，直至输出电流降为0；断开第三开关；封锁变频器的输出电压；断开第二开关。本发明专利技术在将变频器的输出电压调至接近工频电源后，再接入工频电源，然后以降低变频器的输出电流的形式，平滑撤出变频器的输出功率，最后完成只有工频电源向负载输出功率的目的，减小了对电网和负载的冲击电流，提高了系统的稳定性和设备的使用寿命。本申请还相应公开了一种工变频切换电路。

【技术实现步骤摘要】
工变频切换电路、控制方法、系统、装置及可读存储介质
本专利技术涉及电气传动领域，特别涉及一种工变频切换电路、控制方法、系统、装置及可读存储介质。
技术介绍
变频调速以其节能显著、控制方便的优点，在风机、泵类等通用机械的传动控制场合得到了广泛应用，在需要实现负载软启动的场合以及变频器需要维护时，会用到工变频切换来满足客户需求。目前的工变频切换方案有以下两种：一种是在工频电源和变频器中间加电抗器，该方案通过锁定电网相位，切换时工频电源和变频电源幅值和相位需要保持严格一致，同频同相后切断变频器的输出。由于该方案未考虑切换时变频器输出电流的变化，在负载电流较大时会出现切换时会对电网和负载产生一定的冲击电流，甚至会产生切换不通过的异常。该方案目前只支持切换前变频器在VF模式运行下切换，不支持变频器运行在开环矢量控制模式时的切换。另一种是切换前变频器拖动负载以略高于电网频率运行，断开变频器输出，切入工频电源。由于该工变频切换方案是通过接触器完成，接触器动作完成需要一定的时间，切入工频时，负载转速有一定下降，转速降落与负载大小和接触器动作时间有关，该方案会对负载和电网产生较大的冲击电流。因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是目前本领域技术人员需要解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种工变频切换电路、控制方法、系统、装置及可读存储介质，以减小切换时的冲击电流，提高系统的稳定性和设备的使用寿命。其具体方案如下：一种工变频切换控制方法，应用于工变频切换电路，所述工变频切换电路包括工频电源，通过第一开关连接所述工频电源的负载，第一端通过第二开关连接所述工频电源的变频器，串联于所述变频器的第二端与所述负载之间的电抗器和第三开关，以及与所述电抗器并联的第四开关；所述工变频切换控制方法包括：当接收到将所述负载的供电源由所述变频器切换为所述工频电源的命令，断开所述第四开关；调节所述变频器的输出电压，使所述输出电压与所述工频电源的电压的相位差小于预设范围；闭合所述第一开关；调节所述变频器的输出电流，直至所述输出电流降为0；断开所述第三开关；封锁所述变频器的输出电压；断开所述第二开关。优选的，所述调节所述变频器的输出电流，直至所述输出电流降为0的过程，具体包括：根据所述工频电源的电压对所述输出电流进行正交分解，得到第一电流和第二电流；其中，所述第一电流平行于所述工频电源的电压，所述第二电流垂直于所述工频电源的电压；分别调节所述第一电流和所述第二电流均逐渐减小至0。优选的，所述分别调节所述第一电流和所述第二电流均逐渐减小至0的过程，具体包括：根据预设电流减小曲线，分别调节所述第一电流和所述第二电流均逐渐减小至0。优选的，所述调节所述变频器的输出电压，使所述输出电压与所述工频电源的电压的相位差小于预设范围的过程，具体包括：根据所述工频电源的电压对所述输出电压进行正交分解，得到第一电压和第二电压；其中，所述第一电压平行于所述工频电源的电压，所述第二电压垂直于所述工频电源的电压；调节所述变频器的频率，使所述第二电压的幅值降为0，以使所述输出电压与所述工频电源的电压的相位差小于预设范围。优选的，所述工变频切换控制方法还包括：当接收到将所述负载的供电源由所述工频电源切换为所述变频器的命令，断开所述第一开关，依次闭合所述第二开关、所述第四开关、所述第三开关，再启动已设置转速追踪功能使能的所述变频器。相应的，本专利技术还公开了一种工变频切换电路，包括：工频电源；通过第一开关连接所述工频电源的负载；第一端通过第二开关连接所述工频电源的变频器；串联于所述变频器的第二端与所述负载之间的电抗器和第三开关；与所述电抗器并联的第四开关。相应的，本专利技术还公开了一种工变频切换控制系统，应用于工变频切换电路，所述工变频切换电路包括工频电源，通过第一开关连接所述工频电源的负载，第一端通过第二开关连接所述工频电源的变频器，串联于所述变频器的第二端与所述负载之间的电抗器和第三开关，以及与所述电抗器并联的第四开关；所述工变频切换控制系统包括：第一动作模块，用于当接收到将所述负载的供电源由所述变频器切换为所述工频电源的命令，断开所述第四开关，并调节所述变频器的输出电压，使所述输出电压与所述工频电源的电压的相位差小于预设范围；第二动作模块，用于闭合所述第一开关，并调节所述变频器的输出电流，直至所述输出电流降为0；第三动作模块，用于断开所述第三开关，然后封锁所述变频器的输出电压，最后断开所述第二开关。优选的，所述工变频切换控制系统还包括：第四动作模块，用于当接收到将所述负载的供电源由所述工频电源切换为所述变频器的命令，断开所述第一开关，依次闭合所述第二开关、所述第四开关、所述第三开关，再触发启动模块；所述启动模块，用于启动已设置转速追踪功能使能的所述变频器。相应的，本专利技术还公开了一种工变频切换控制装置，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时实现如上文所述工变频切换控制方法的步骤。相应的，本专利技术还公开了一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上文所述工变频切换控制方法的步骤。本专利技术公开了一种工变频切换控制方法，应用于工变频切换电路，所述工变频切换电路包括工频电源，通过第一开关连接所述工频电源的负载，第一端通过第二开关连接所述工频电源的变频器，串联于所述变频器的第二端与所述负载之间的电抗器和第三开关，以及与所述电抗器并联的第四开关；所述工变频切换控制方法包括：当接收到将所述负载的供电源由所述变频器切换为所述工频电源的命令，断开所述第四开关；调节所述变频器的输出电压，使所述输出电压与所述工频电源的电压的相位差小于预设范围；闭合所述第一开关；调节所述变频器的输出电流，直至所述输出电流降为0；断开所述第三开关；封锁所述变频器的输出电压；断开所述第二开关。可见，本专利技术在将变频器的输出电压调至接近工频电源后，再接入工频电源，然后以降低变频器的输出电流的形式，平滑撤出变频器的输出功率，最后完成只有工频电源向负载输出功率的目的，减小了对电网和负载的冲击电流，提高了系统的稳定性和设备的使用寿命。而且本专利技术中的变频器在切换前既可以运行在VF模式，也可以运行在开环矢量控制模式，变频器的使用方法更为灵活。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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。图1为本专利技术实施例中一种工变频切换电路的结构分布图；图2为本专利技术实施例中一种工变频切换控制方法的步骤流程图；图3为本专利技术实施例中一种电压正交分解图；图4为本专利技术实施例中一种电压调频的控制原理图；图5为本专利技术实施例中一种电流正交分解图；图6为本专利技术实施例中一种闭环电流的控制原理图；图7为本专利技术实施例中另一种工变频切换控制方法的步骤流程图；图8为本专利技术实施例中一种工变频切换控制系统的结构分布图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工变频切换控制方法，其特征在于，应用于工变频切换电路，所述工变频切换电路包括工频电源，通过第一开关连接所述工频电源的负载，第一端通过第二开关连接所述工频电源的变频器，串联于所述变频器的第二端与所述负载之间的电抗器和第三开关，以及与所述电抗器并联的第四开关；所述工变频切换控制方法包括：当接收到将所述负载的供电源由所述变频器切换为所述工频电源的命令，断开所述第四开关；调节所述变频器的输出电压，使所述输出电压与所述工频电源的电压的相位差小于预设范围；闭合所述第一开关；调节所述变频器的输出电流，直至所述输出电流降为0；断开所述第三开关；封锁所述变频器的输出电压；断开所述第二开关。

【技术特征摘要】
1.一种工变频切换控制方法，其特征在于，应用于工变频切换电路，所述工变频切换电路包括工频电源，通过第一开关连接所述工频电源的负载，第一端通过第二开关连接所述工频电源的变频器，串联于所述变频器的第二端与所述负载之间的电抗器和第三开关，以及与所述电抗器并联的第四开关；所述工变频切换控制方法包括：当接收到将所述负载的供电源由所述变频器切换为所述工频电源的命令，断开所述第四开关；调节所述变频器的输出电压，使所述输出电压与所述工频电源的电压的相位差小于预设范围；闭合所述第一开关；调节所述变频器的输出电流，直至所述输出电流降为0；断开所述第三开关；封锁所述变频器的输出电压；断开所述第二开关。2.根据权利要求1所述工变频切换控制方法，其特征在于，所述调节所述变频器的输出电流，直至所述输出电流降为0的过程，具体包括：根据所述工频电源的电压对所述输出电流进行正交分解，得到第一电流和第二电流；其中，所述第一电流平行于所述工频电源的电压，所述第二电流垂直于所述工频电源的电压；分别调节所述第一电流和所述第二电流均逐渐减小至0。3.根据权利要求2所述工变频切换控制方法，其特征在于，所述分别调节所述第一电流和所述第二电流均逐渐减小至0的过程，具体包括：根据预设电流减小曲线，分别调节所述第一电流和所述第二电流均逐渐减小至0。4.根据权利要求1至3任一项所述工变频切换控制方法，其特征在于，所述调节所述变频器的输出电压，使所述输出电压与所述工频电源的电压的相位差小于预设范围的过程，具体包括：根据所述工频电源的电压对所述输出电压进行正交分解，得到第一电压和第二电压；其中，所述第一电压平行于所述工频电源的电压，所述第二电压垂直于所述工频电源的电压；调节所述变频器的频率，使所述第二电压的幅值降为0，以使所述输出电压与所述工频电源的电压的相位差小于预设范围。5.根据权利要求4所述工变频切换控制方法，其特征在于，还包括：当接收到将所述负载的供...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘军锋，陈凯，桂峰，胡超，吴勇，凡念，
申请(专利权)人：苏州英威腾电力电子有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32