变频器飞车启动控制方法技术

变频器飞车启动控制方法通过采样变频器的线电压，并做相应处理输出到数字信号处理器。然后采样软件滞环法对正电压进行整形得到方波电压信号。再通过计算方波电压信号的频率，并根据方波电压信号频率的大小来控制变频器的启动方式。具体为方波电压信号的频率大于或1Hz时，变频器处于转动状态，因此，控制变频器以当前频率启动，避免出现变频器反转或是与当前转动频率不一致而造成变频器及负载的损坏。且上述变频器飞车启动控制方法的计算方法简便快捷，不需要复杂的算法就能够完成变频器的飞车启动控制。

【技术实现步骤摘要】
变频器飞车启动控制方法
本专利技术涉及变频器启动控制方法，特别是涉及一种算法简单的变频器飞车启动控制方法。
技术介绍
大功率高压变频器广泛地应用于石油化工、电力、冶金、城市建设等行业的各种风机、泵类设备，在降耗节能、改善工艺等方面起着重要的作用。但随着系统应用领域的扩大，简单的无速度传感器VVVF控制大功率高压变频器也存在许多需完善的功能，电机转子处在旋转状态下的变频器启动即所谓“飞车启动”就是比较重要的功能。在一些风机、泵类等应用场合中，其所带负载转动惯量一般比较大，当其所带负载还在高速旋转时，变频器停机或故障复位后重新启动一般称为“飞车启动”或者为“转速跟踪启动”。根据电机学原理可知：当定子旋转频率与转子实际频率相差较大时，如果变频器直接启动会造成变频器过流、过压保护。在大型的拖动系统中，特别是在风机应用场合，其转子及所带设备的转动惯量都很大，从旋转状态到静止状态的自由停车时间从几十分钟到几个小时。如果因电网原因或误操作或随机的干扰使变频器掉电又重新上电，这时电动机的转子还处于旋转状态，这时若变频器只能在转子静止状态进行启动，则在很多场合如石油化工过程、发电厂锅炉等生产工艺要求严格的工作环境，变频器带动的电机不能及时恢复运行，将会使整个系统停产或机组解列，对于一个大型的系统来说，意外的系统停机将会使用户遭受不可估量的经济损失。目前市场上常见方法是通过外部测速装置进行速度测量，如光电编码器或者光电开关等进行测量，然而这对于一些场合无法进行安装，而且会增加系统的成本和降低系统可靠性。另外还有一些软件方法进行估算速度，然而这种方法完全依赖软件，搜索效果受软件成熟度影响比较大，而且有很多局限。如《变频器跟踪电机转速方法以及装置》中通过给定电流与反馈电流输出的电压以及频率调节变化与VF曲线电压进行比较搜索频率，这种方法不能有效对电机方向进行判断，会出现电机反转的情况。而且算法比较复杂。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种算法简单的变频器飞车启动控制方法。一种变频器飞车启动控制方法，包括以下步骤：采样变频器的线电压，并将采样的线电压处理为适应数字信号处理器的正电压同时输出到所述数字信号处理器；采用软件滞环法对输出到所述数字信号处理器的正电压进行整形得到方波电压信号；计算所述方波电压信号的频率，判断所述方波电压信号的频率是否小于1Hz；若否则按变频器的当前频率启动变频器；若是，则对所述变频器进行激磁处理，按上述步骤采样变频器的线电压并判断处理后的线电压对应的方波信号的频率是否小于1Hz；若是，则认为变频器处理零速状态，直接启动；若否则按变频器的当前频率启动变频器。在其中一个实施例中，所述采样变频器线电压的步骤包括：采样变频器线电压上的两路电压。在其中一个实施例中，所述将采样的线电压处理为适应数字信号处理器的正电压的步骤包括：将所述采样的线电压的两路电压采用两种放大倍数的运算放大器放大；采用上拉电路将放大后的线电压处理为正电压；将处理为正电压的线电压钳位成适应所述数字信号处理器的正电压。在其中一个实施例中，还包括在采用两种放大倍数的运算放大器放大两路电压后，将放大倍数小的采样线电压的最大值与阈值A进行比较；若小于阈值A，则将放大倍数大的采样线电压输出给上拉电路；若大于阈值A，则将放大倍数小的采样线电压输出给上拉电路。在其中一个实施例中，所述采用软件滞环法对输出到所述数字信号处理器的正电压进行整形得到方波电压信号的步骤包括：采样所述数字信号处理器的正电压；判断采样的正电压与电压阈值B的大小关系；当采样的正电压大于正电压阈值B时，将所述数字信号处理器的正电压整形为高电平；当采样的正电压小于负电压阈值B时，将所述数字信号处理器的正电压整形为低电平；当采样的正电压大于或等于负电压阈值B且小于或等于正电压阈值B时，将所述数字信号处理器的正电压整形为当前电平。在其中一个实施例中，所述计算所述方波电压信号的频率的步骤包括：将所述方波电压信号高电平上升沿之间的时间的倒数统计为所述方波电压信号的频率。在其中一个实施例中，还包括判断所述方波电压信号的频率是否有效。在其中一个实施例中，所述判断方波电压信号的频率是否有效的步骤包括：在三相电路的两路线电压UV相和UW相首次出现上升沿时计算对应的频率和相位；当三相电路的UV相有3个上升沿时，UW相有2个上升沿，且所述UV相和所述UW相每个周期内的频率小于400Hz；计算述UV相的频率UV11、UV12和所述UW相的频率UW11，若所述频率UV11、UV12及UW11之间的偏差不大于各自值的90%时，则认为所述方波电压信号的频率有效。在其中一个实施例中，所述对所述变频器进行激磁处理的步骤包括：对变频器施加频率为W的旋转频率；通过PI调节控制电机的额定电流；检测电机的电流达到额定电流时，按上述步骤采样变频器的线电压并判断处理后的线电压对应的方波信号的频率是否小于1Hz。在其中一个实施例中，所述对所述变频器进行激磁处理的步骤还包括：对变频器施加频率为-W的旋转频率；通过PI调节控制电机的额定电流；检测电机的电流达到额定电流时，按上述步骤采样变频器的线电压并判断处理后的线电压对应的方波信号的频率是否小于1Hz。上述变频器飞车启动控制方法通过采样变频器的线电压，并做相应处理输出到数字信号处理器。然后采样软件滞环法对正电压进行整形得到方波电压信号。再通过计算方波电压信号的频率，并根据方波电压信号频率的大小来控制变频器的启动方式。具体为方波电压信号的频率大于或1Hz时，变频器处于转动状态，因此，控制变频器以当前频率启动，避免出现变频器发转或是与当前转动频率不一致而造成变频器及负载的损坏。且上述变频器飞车启动控制方法的计算方法简便快捷，不需要复杂的算法就能够完成变频器的飞车启动控制。附图说明图1为变频器飞车启动控制方法的流程图；图2为采样变频器线电压的电路原理图；图3为采用软件滞环法整形的波形示意图；图4为UV、UW相相位频率关系；图5为需激磁的飞车启动电流电压波形；图6为不需激磁的飞车启动电流电压波形；图7为不需飞车启动电流波形。具体实施方式如图1所示，为变频器飞车启动控制方法的流程图。一种变频器飞车启动控制方法，包括以下步骤：步骤S110，采样变频器的线电压，并将采样的线电压处理为适应数字信号处理器的正电压同时输出到所述数字信号处理器。采样变频器线电压的步骤包括：采样变频器线电压上的两路电压。具体的，将采样的线电压处理为适应数字信号处理器的正电压的步骤包括：①将所述采样的线电压的两路电压采用两种放大倍数的运算放大器放大。②采用上拉电路将放大后的线电压处理为正电压。③将处理为正电压的线电压钳位成适应所述数字信号处理器的正电压。如图2所示，为采样变频器线电压的电路原理图。采样变频器线电压电路包括分压电阻R1、分压电阻R2、放大器U1、放大器U2、反馈电阻R4、分压电阻R5、反馈电阻R6、分压电阻R7、分压电阻R11、分压电阻R12、分压电阻R13、分压电阻R14、二极管组D4及二极管组D5。分压电阻R1一端接变频器三相电源的U相，另一端接放大器U2的反相输入端。分压电阻R2一端接变频器三相电源的V相，另一端接放大器U2的正相输入端和放大器U1的正相输入端。放大器U1的反相输入端接放大器U2的反相输本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变频器飞车启动控制方法，包括以下步骤：采样变频器的线电压，并将采样的线电压处理为适应数字信号处理器的正电压同时输出到所述数字信号处理器；采用软件滞环法对输出到所述数字信号处理器的正电压进行整形得到方波电压信号；计算所述方波电压信号的频率，判断所述方波电压信号的频率是否小于1Hz；若否则按变频器的当前频率启动变频器；若是，则对所述变频器进行激磁处理，按上述步骤采样变频器的线电压并判断处理后的线电压对应的方波信号的频率是否小于1Hz；若是，则认为变频器处理零速状态，直接启动；若否则按变频器的当前频率启动变频器。

【技术特征摘要】
1.一种变频器飞车启动控制方法，包括以下步骤：采样变频器的线电压，并将采样的线电压处理为适应数字信号处理器的正电压同时输出到所述数字信号处理器；采用软件滞环法对输出到所述数字信号处理器的正电压进行整形得到方波电压信号；计算所述方波电压信号的频率，判断所述方波电压信号的频率是否小于1Hz；若否则按变频器的当前频率启动变频器；若是，则对所述变频器进行激磁处理，按上述步骤采样变频器的线电压并判断处理后的线电压对应的方波电压信号的频率是否小于1Hz；若是，则认为变频器处于零速状态，直接启动；若否则按变频器的当前频率启动变频器；所述采样变频器线电压的步骤包括：采样变频器线电压上的两路电压；所述将采样的线电压处理为适应数字信号处理器的正电压的步骤包括：将所述采样的线电压的两路电压采用两种放大倍数的运算放大器放大；采用上拉电路将放大后的线电压处理为正电压；将处理为正电压的线电压钳位成适应所述数字信号处理器的正电压。2.根据权利要求1所述的变频器飞车启动控制方法，其特征在于，还包括在采用两种放大倍数的运算放大器放大两路电压后，将放大倍数小的采样线电压的最大值与阈值A进行比较；若小于阈值A，则将放大倍数大的采样线电压输出给上拉电路；若大于阈值A，则将放大倍数小的采样线电压输出给上拉电路。3.根据权利要求1所述的变频器飞车启动控制方法，其特征在于，所述采用软件滞环法对输出到所述数字信号处理器的正电压进行整形得到方波电压信号的步骤包括：采样所述数字信号处理器的正电压；判断采样的正电压与电压阈值B的大小关系；当采样的正电压大于正电压阈值时，将所述数字信号处理器的正电压整形为高电平；当采样的正电压小于负电压阈值时，将所述数字信号处理器的...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹力研，郑伟，
申请(专利权)人：深圳市海浦蒙特科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44