用于重启感应电机的方法技术

本公开内容的一种用于重启感应电机的方法包括：在位置和速度估计操作中估计转子的位置和所述转子的速度，在速度参考重置操作中将速度参考重置为与转子的速度相对应，在电压幅值调节操作中生成与速度参考相对应的控制电压以使用控制电压来调节电压幅值，以及在重新加速操作中在电压幅值的调节之后对感应电机重新加速直到目标速度。

【技术实现步骤摘要】

本公开内容涉及一种用于重启感应电机的方法，并且更具体地涉及一种用于重启感应电机以便当在逆变器的3相交流电源处发生瞬时功率故障等等时立即重新开始感应电机的操作而不停止感应电机的操作并且之后恢复功率的方法。
技术介绍
感应电机可适用于从风扇或泵到供暖通风空气调节(HVAC)设施的各种范围。具体地，使用逆变器的感应电机驱动系统具有提高能量效率的优点，使得其被越来越多地使用。一般地，当在交流输入电源中发生功率故障时，逆变器在预定时间内阻断脉宽调制(PWM)输出。然而，当功率故障是瞬时的时或者当花费很长时间来加速负载时，可能引起工业领域的大量损失以完全停止并且之后重启机器。因此，需要的是一种用于当在感应电机处于自由运行状态中时恢复功率时简单地重启该机器的方法。在功率故障期间，感应电机转到自由运行，并且转子的速度和通量随时间减小。如果当重启机器时不考虑变化的位置和速度信息而输入用于控制的电压，则可能存在在直流阶段的电容器处生成大浪涌电流或再生功率的可能性。即，当直流阶段的功率电压正在升高时，这可能是逆变器的故障原因，使得存在对用于在没有感应电机的相位电流及其直流阶段的功率电压的骤然升高的情况下重启感应电机的方法的需要。另外，为了这个目的，为了确保机器的稳定的重启性能，存在对用于在重启机器时测量、计算或估计转子的位置信息及其速度信息的方法的需要。在本公开内容中，由于可能存在其中在感应电机的一些应用中难以附接转子位置传感器的情况，将提出应用用于估计转子的位置和速度信息的估计器的技术。另外，将提出具有能够在重启感应电机时防止浪涌电流和再生电压的生成的配置的新技术。专利技术内容为了解决以上描述的问题，本公开内容的目的是要提供一种用于重启感应电机以便当在逆变器的3相交流电源处发生瞬时功率故障时重新开始感应电机的操作而不停止感应电机的操作并且之后恢复功率的方法。本公开内容的目的不限于以上描述的，并且本公开内容的其他目的和特征将通过下面的描述认识到并且将通过本公开内容的实施例变得更容易理解。此外，将容易理解本公开内容的目的和特征能够借助于随附权利要求及其组合中公开的装置来实施。为了达到上述目的，本公开内容提供了一种用于在恢复功率的过程中重启感应电机的方法，其包括：在驱动信号被供应到感应电机时估计转子的位置及其速度，将速度参考重置为与转子的所估计的速度相对应，生成与所重置的速度参考相对应的控制电压以使用控制电压来调节电压幅值，以及在已经调节了电压幅值之后重新加速感应电机直到目标速度。这里，本公开内容还可以包括当转子的所估计的速度被确定为小于参考速度时阻断被供应到感应电机的驱动信号。在这点上，电压幅值调节可以优选被配置为使用转子的反电动势的所估计的值和与控制电压相对应的所生成的电压参考逐渐地将电压幅值从转子的所估计的反电动势的幅值调节到电压参考的幅值。在这种情况下，电压参考可以由基于模型的电压控制(MVC)或六角形电压操纵控制(HVMC)生成。同时，位置和速度估计可以被配置为根据转子反电动势的所估计的值来估计转子的速度、同步角度以及位置。此外，转子反电动势的所估计的值可以优选使用感应电机的定子电流、定子电压参考以及参数来估计。如上所述，根据本专利技术，当在逆变器的3相交流电源处发生瞬时功率故障并且之后恢复功率时，可以重启感应电机的操作而不停止感应电机的操作，使得可以提供能够防止由于工业领域中的功率故障的成本损失的效力。此外，在重启感应电机的过程中，诸如速度估计、电压调节等的功能被实施以便防止浪涌电流和再生电压的生成，使得可以提供能够防止对直流阶段的逆变器元件和电容器的损坏的额外优点。附图说明图1是用于描述根据相关技术的用于重启感应电机的方法的概念图。图2是用于描述根据本公开内容的实施例的用于重启感应电机的方法的概念图。图3是用于描述根据本公开内容的一个实施例的用于重启感应电机的方法的流程图。图4是用于描述使用图3的电压调节器的电压调节方法的曲线图。具体实施方式将参考附图详细描述本公开内容的以上描述的优点、特征和优点，并且因此，本公开内容的技术构思能够容易地由本领域技术人员实施。此外，在本公开内容的下面的描述中，如果已知的功能和配置的详细描述被确定为使本公开内容的实施例的解释模糊不清，则将省略对其的详细描述。在下文中，将参考附图详细描述根据本公开内容的优选实施例。在对附图的部件给予附图标记时，相同的附图标记被给予相同的或相似的部件。图1是用于描述根据相关技术的用于重启感应电机的方法的概念图。参考图1，为了根据相关技术重启3相感应电机140，能够证实提供V/f参考电压发生器110、脉冲发生器120、逆变器130、电压测量装置150、相位检测器160、电压补偿值计算器170等。V/f参考电压发生器110生成V/f参考电压。脉冲发生器120将在V/f参考电压发生器110处生成的参考电压转换成门控信号以通过门控驱动电路将开关信号传输到逆变器130。逆变器130是电压类型逆变器并且用于将电压施加到3相感应电机140。电压测量装置150用于测量在3相感应电机140与逆变器130之间的绕组电压。相位检测器160用于估计所测量的电压的幅值、频率和相位。电压补偿值计算器170计算经校正的电压参考和速度、频率参考等以生成关于V/f参考电压发生器110的电压补偿值。即，当功率故障发生时，来自脉冲发生器120的门控信号的输出被阻断，并且3相感应电机140通过惯性自由地运行。当3相感应电机140自由地运行时，通过电压测量装置150测量的在机器的输入端处的电压是3相感应电机140的残留电压，并且残留电压的频率与转子的速度相同。因此，通过相位检测器160估计残留电压的幅值、频率和相位。并且之后，使用残留电压的所估计的幅值、频率和相位，在3相感应电机140的重启时间处计算经校正的电压参考，使得其被使用在重启操作中。在重启之后，电压的幅值被增大以便与V/f参考电压发生器110的先前使用的电压参考相对应，并且其被切换到先前的V/f操作以返回到正常操作状态。为了参考，要指出如上所述的根据相关技术的用于重启感应电机的方法是指ChoiSeungCheol、HongChanUk、YooAnNoh的文章“Restartingstrategyofmedium-voltageinverterwithvoltagesensor”(theKoreanInstituteofPowerElectronics,2014AnnualFallConferenceofPowerElectronics'2014，2014年11月，第81～82页)。如上所述，尽管根据相关技术的用于重启感应电机的方法具有由于V/f控制的特性而简化实施方式的优点，但是因为未精确地检测到转子的位置和速度，所以存在未有效地进行重启的问题。此外，由于瞬时响应特性是低的，所以存在如下问题：可以瞬时生成大浪涌电流。另外，由于使用了电压传感器，所以存在如下额外问题：增大整个系统的配置成本。图2是用于描述根据本公开内容的实施例的用于重启感应电机的方法的概念图。参考图2，为了实施根据本公开内容的实施例的用于重启3相感应电机260的方法，能够证实速度参考输出单元210、速度控制器220、电压参考发生器230、脉本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在恢复功率的过程中重启感应电机的方法，包括：当驱动信号被供应到感应电机时估计转子的位置和所述转子的速度；将速度参考重置为与所述转子的所估计的速度相对应；生成与所重置的速度参考相对应的控制电压以使用所述控制电压来调节电压幅值；以及在已经调节了所述电压幅值之后重新加速所述感应电机直到目标速度。

【技术特征摘要】
2015.09.09 KR 10-2015-01275831.一种用于在恢复功率的过程中重启感应电机的方法，包括：当驱动信号被供应到感应电机时估计转子的位置和所述转子的速度；将速度参考重置为与所述转子的所估计的速度相对应；生成与所重置的速度参考相对应的控制电压以使用所述控制电压来调节电压幅值；以及在已经调节了所述电压幅值之后重新加速所述感应电机直到目标速度。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述速度参考重置包括：(a)确定所述转子的所估计的速度是否等于或大于参考速度；以及(b)当所述转子的所估计的速度被确定为等于或大于所述参考速度时将所述速度参考重置为与所述转子的所估计的速度相对应。3.根据权利要求2所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李学俊，俞安劳，金世焕，石准基，
申请(专利权)人：LS产电株式会社，岭南大学校产学协力团，
类型：发明
国别省市：韩国;KR