本发明专利技术公开了一种高压变频电机空转转速跟踪方法，无需速度传感器，通过对正在自由旋转的电机输入扫描电压然后检测转矩电流，在控制电流大小的前提下利用微处理器计算电机功率，当电机功率从正值转向负值的零界点时，则认为检测到转速。通过间接判断转子频率从而达到定子与转子转速同步的目的。本发明专利技术不需要使用速度传感器，实现转子非静止条件下高压电机的平滑启动，启动平稳，算法简单，易于实现，不需增加成本。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高压变频控制
，尤其涉及一种应用于高压电机变频控制系统中。
技术介绍
大功率高压变频器广泛的应用于石油化工、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作用。在许多大型的电机拖动系统中，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。如果出现变频器掉电，电机自由旋转立即重新上电直接启动往往由于转矩电流过大引起电机过流，不仅不能完成设备的连续运行还将引起设备的损害和损耗。某些应用场合中电机的停止运行将导致整个系统停产，意外的停机会给用户带来不可估量的经济损失。其它在高压变频器“一拖多”的泵类应用场合和“工频-变频”切换场合，都需要电机自由旋转状态下平滑启动技术。目前实现该功能的方法有多种如有在高压电机上安装速度传感器的方法追踪电机自由旋转频率、通过对电机反馈电压的硬件频率检测方法，这些方法都需要额外安装测速设备。对于无速度传感器的VVVF控制方式，西门子应用手册中提到转子频率的搜索方式有两种一种称为“定子输入恒定VF曲线比较法”。该方法理论上可行，但实际应用中这种方法难以保证精确度。另一种称为“直流母线最小电流法”。该方法理论可行，但在高压变频器功率单元内无直流母线电流检测，因此不能采用检测直流母线电流间接检测转子频率的方案。
技术实现思路
本专利技术目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种高压变频电机空转转速 跟踪方法。本专利技术是通过以下技术方案实现的 一种，在高压电机自由旋转时，利用数字信号处理芯片DSP给高压电机输入扫描电压，所述的扫描电压与高压电机正常运行时的UF曲线成比例关系，扫描电压与扫描频率对应并且随着扫描频率的变化而变化，米样高压电机的输出电流，数字信号处理芯片DSP根据采样出的两相电流瞬时值计算出第三相的瞬时值，根据三相电流的瞬时值计算出总的电流矢量值，并保证电流的变化的在设定的范围之内，数字信号处理芯片DSP根据三相电流的瞬时值计算出当前扫描频率下的电机功率，当电机功率由正值变化到负值的零界点处时则判断高压电机空转时频率为当前扫描频率，在该扫描频率点将电压从扫描电压逐步增加到正常UF曲线的电压值，以正常UF曲线的电压为目标，逐步的将变频器输出电压升高，使得高压电机平滑的启动。所述的扫描频率的变化范围为从+50HZ起以O. 5HZ步长递减到0ΗΖ，再由-50HZ以O. 5HZ步长递增至OHZ。本专利技术的优点是本专利技术不需要使用速度传感器，实现转子非静止条件下高压电机的平滑启动，启动平稳，算法简单，易于实现，不需增加成本。附图说明图1为本专利技术软件流程图。图2为高压电机的UF曲线。具体实施例方式如图1所不，一种闻压变频电机空转转速跟踪方法，在闻压电机自由旋转时，利用数字信号处理芯片DSP给高压电机输入扫描电压,所述的扫描电压与高压电机正常运行时的UF曲线成比例关系，扫描电压与扫描频率一一对应并且随着扫描频率的变化而变化，UF曲线如图2所示，采样高压电机的输出电流，数字信号处理芯片DSP根据采样出的两相电流瞬时值计算出第三相的瞬时值，根据三相电流的瞬时值计算出总的电流矢量值，并保证电 流的变化的在设定的范围之内，数字信号处理芯片DSP根据三相电流的瞬时值计算出当前扫描频率下的电机功率，当电机功率由正值变化到负值的零界点处时则判断高压电机空转时频率为当前扫描频率，在该扫描频率点将电压从扫描电压逐步增加到正常UF曲线的电压值，以正常UF曲线的电压为目标，逐步的将变频器输出电压升高，使得高压电机平滑的启动。所述的扫描频率的变化范围为从+50HZ起以O. 5HZ步长递减到0ΗΖ，再由-50HZ以O. 5HZ步长递增至OHZ。因为高压电机定子旋转磁场速度低于转子速度时，高压电机为发电状态，高压电机转子将向定子侧反送能量给变频器电容充电，使变频器电容电压泵升过压，故搜索过程必须从高于高压电机转子频率起，考虑所有可能性从+50HZ起始高压变频器对自由旋转的电机开始扫描，如果直接按照高压电机正常运行的UF曲线将输出“满度”电压，这就类似于“全压启动”，电流和转矩冲击极大。因此电压取满度的59Γ20%输出即按比例缩小UF曲线电压值后确定各扫描频率所对应扫描电压。因为一般高压电机自由旋转时，相当于发电机，可以在电机输出端测量到一个几十伏大小的电压，这个电压值这样一个较低的扫描电压输入电机不会影响电机的自由旋转并且使得变频器电机电流采样电路能够监测到电机电流的变化波形。扫描频率的变化趋势为先从+50ΗΖ逐步减小频率到0ΗΖ，在从-50ΗΖ逐步扫描到0ΗΖ，在这个扫描频率的变化范围内以O. 5ΗΖ作为搜索变化步长。再根据以下条件作为电机自由转速点的判断。首先，对每项采样电流的瞬时值进矢量计算，并将该值与设定的范围作比较，只有电流矢量小于该范围即表示当前电机自由旋转平稳时再进行功率计算。通过采样的电机电流瞬时值可以准确计算出当前电机运行功率，该功率值为正时表明电机处于发电状态，当电机功率为负时则认为变频器向电机输入功率电机处于电动状态，故取功率由正值到负值的零界点处为追踪到得转速点。从该点开始升高变频器输出电压，直到电压升至正常UF曲线。然后再根据目标频率加速，最终实现自由旋转的电机的平滑再启动。权利要求1.一种，其特征在于在高压电机自由旋转时，利用数字信号处理芯片DSP给高压电机输入扫描电压,所述的扫描电压与高压电机正常运行时的UF曲线成比例关系，扫描电压与扫描频率一一对应并且随着扫描频率的变化而变化，采样高压电机的输出电流，数字信号处理芯片DSP根据采样出的两相电流瞬时值计算出第三相的瞬时值，根据三相电流的瞬时值计算出总的电流矢量值，并保证电流的变化的在设定的范围之内，数字信号处理芯片DSP根据三相电流的瞬时值计算出当前扫描频率下的电机功率，当电机功率由正值变化到负值的零界点处时则判断高压电机空转时频率为当前扫描频率，在该扫描频率点将电压从扫描电压逐步增加到正常UF曲线的电压值，以正常UF曲线的电压为目标，逐步的将变频器输出电压升高，使得高压电机平滑的启动。2.根据权利要求1所述的，其特征在于所述的扫描频率的变化范围为从+50HZ起以O. 5HZ步长递减到0ΗΖ，再由-50HZ以O. 5HZ步长递增至 OHZ。全文摘要本专利技术公开了一种，无需速度传感器，通过对正在自由旋转的电机输入扫描电压然后检测转矩电流，在控制电流大小的前提下利用微处理器计算电机功率，当电机功率从正值转向负值的零界点时，则认为检测到转速。通过间接判断转子频率从而达到定子与转子转速同步的目的。本专利技术不需要使用速度传感器，实现转子非静止条件下高压电机的平滑启动，启动平稳，算法简单，易于实现，不需增加成本。文档编号H02P21/14GK103001569SQ20121045369公开日2013年3月27日 申请日期2012年11月13日 优先权日2012年11月13日专利技术者唐韦韦, 杨春正, 蔡珊珊, 赵娟, 沈庆, 赵洁, 栾振虎, 姚俊, 马志保 申请人:安徽颐和新能源科技股份有限公司本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高压变频电机空转转速跟踪方法，其特征在于：在高压电机自由旋转时，利用数字信号处理芯片DSP给高压电机输入扫描电压，所述的扫描电压与高压电机正常运行时的UF曲线成比例关系，扫描电压与扫描频率一一对应并且随着扫描频率的变化而变化，采样高压电机的输出电流，数字信号处理芯片DSP根据采样出的两相电流瞬时值计算出第三相的瞬时值，根据三相电流的瞬时值计算出总的电流矢量值，并保证电流的变化的在设定的范围之内，数字信号处理芯片DSP根据三相电流的瞬时值计算出当前扫描频率下的电机功率，当电机功率由正值变化到负值的零界点处时则判断高压电机空转时频率为当前扫描频率，在该扫描频率点将电压从扫描电压逐步增加到正常UF曲线的电压值，以正常UF曲线的电压为目标，逐步的将变频器输出电压升高，使得高压电机平滑的启动。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：唐韦韦，杨春正，蔡珊珊，赵娟，沈庆，赵洁，栾振虎，姚俊，马志保，
申请(专利权)人：安徽颐和新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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