[發明專利]用于高壓變頻器驅動旋轉電動機啟動的方法

有效

• 申請號: 200810246363.8
• 申請日: 2008-12-29
• 公開（公告）號: CN101771372A
• 公開（公告）日: 2010-07-07
• 發明（設計）人: 楊培新;宮金武;熊蘭;董睿
• 申請（專利權）人: 襄樊創新源電氣有限公司
• 主分類號: H02P1/30
• 分類號: H02P1/30
• 代理公司: 襄樊嘉琛知識產權事務所 42217
• 代理人: 樊靈芬

技術領域

本發明涉及一種用于高壓變頻器驅動旋轉電動機變頻啟動的方法，具體地是涉及一種通過測量旋轉電動機機端電壓，由高壓變頻器平衡啟動旋轉電動機的方法。

背景技術

在很多工況場合要求電動機停機時間不能過長，這樣當電動機還在旋轉的情況就會需要高壓變頻器將電動機啟動起來，如果高壓變頻器按照原有的方法啟動電動機，當啟動時頻率低于旋轉電動機當前轉速對應的運行頻率時，會導致高壓變頻器直流母線過壓的現象，當啟動頻率高于旋轉電動機當前轉速對應的運行頻率時，會導致高壓變頻器過流的現象發生，這樣只有等電動機完全停穩后才能啟動電動機，如果利用速度/位置傳感器來測試電動機轉速的方法來確定高壓變頻器的啟動頻率，則會因為使用了可靠性差的速度/位置傳感器，使系統工作穩定性較差，故障率較高。

發明內容

本發明的目的是針對上述不足，而提出的一種旋轉電動機變頻啟動平穩，故障率低的高壓變頻器驅動旋轉電動機變頻啟動的方法。

本發明的技術解決方案是：用于高壓變頻器驅動旋轉電動機變頻啟動的過程包括以下步驟：(其中V表示電壓，F表示頻率)

①當電動機機端電壓波形存在時，控制高壓變頻器向旋轉電動機施加一個頻率、相位、幅值和測量到的機端電壓波形一致的交流電壓，然后快速升高輸出電壓幅值到V/F對應的正常值上；

②當電動機機端電壓波形不存在時，控制高壓變頻器向旋轉電動機施加一個頻率為額定頻率的交流電壓，電壓幅值從零開始快速升高到電動機額定電流時，控制高壓變頻器快速降低輸出電壓的頻率等于電動機空載電流，然后保持變頻器輸出電壓頻率不變，快速升高輸出電壓幅值到設定V/F對應的正常值上；

③在高壓變頻器輸出電壓頻率和電壓達到設定V/F的正常值后，采用V/F控制方式，按照設定的V/F曲線啟動電動機，電動機逐漸加速至設定轉速，旋轉電動機啟動過程完成。

本發明的技術解決方案中所述的旋轉電動機機端電壓波形不存在時，控制高壓變頻器輸出電壓的頻率為額定頻率，電壓幅值從零開始快速上升，停止上升的原則為電壓幅值等于額定電壓的50％。

本發明的特點是：能夠使用高壓變頻器驅動旋轉電動機平穩變頻啟動，不會在變頻起動過程中出現過流或過壓的情況發生，使系統工作穩定性大大提高，從而拓展了高壓變頻器對不同工況的應用范圍。

附圖說明

圖1是本發明的控制流程圖；

圖2是本發明的電動機機端電壓不存在時變頻輸出電壓頻率、幅值與時間的變化曲線。

具體實施方式

本發明采用如下控制方法對旋轉電動機變頻啟動進行控制：首先通過加在變頻器中輸出側的電壓互感器對旋轉電動機的端電壓進行測量，該測量方法為傳統的測量方法，旋轉電動機的端電壓有兩種情況，一種是電動機的端電壓存在，一種是電動機的端電壓不存在，在確定為哪種情況后，按如下步驟，即圖1中的控制流程對電動機進行啟動，其中V表示電壓，F表示頻率。

1、如果電動機端電壓還存在，則控制高壓變頻器向旋轉電動機施加一個交流電壓，該交流電壓的頻率、相位、幅值和測量到的機端電壓波形一致，在電動機定子上，建立了一個與電動機自身磁場一致的電磁磁場，在電磁力方向一致的情況下，電動機既不會產生過壓也不會產生過流現象，然后快速升高輸出電壓幅值到V/F對應的正常值上，在高壓變頻器輸出電壓頻率和電壓達到設定V/F的正常值后，采用V/F控制方式，按照設定的V/F曲線起動電動機，電動機逐漸加速至設定轉速，旋轉電動機啟動過程完成。

2、當電動機端電壓不存在的時候，驅動旋轉電動機變頻啟動時輸出電壓頻率、幅值與時間的變化曲線如圖2所示，控制高壓變頻器向旋轉電動機施加一個交流電壓，該交流電壓頻率為額定頻率，電壓幅值從零開始快速升高，電壓幅值停止上升的原則為電壓幅值等于額定電壓的50％，電動機電流等于額定電流；在電動機的定子繞組，建立了一個與正常運行時相比較弱旋轉的磁場，在較弱磁場的作用下，電動機定子上產生逐漸變大的電動機電流，當電動機電機電流上升到電動機額定電流時，控制高壓變頻器快速降低輸出電壓的頻率，對應同比例降低輸出電壓的電壓值，因為轉差變小后電動機電機電流也逐漸變小，當電動機電機電流降低等于電動機空載電流時，說明高壓變頻器輸出電壓的頻率和電動機旋轉磁場的頻率已經基本一致，這時保持變頻器輸出電壓頻率不變，快速升高輸出電壓幅值到設定V/F對應的正常值上，在高壓變頻器輸出電壓頻率和電壓達到設定V/F的正常值后，采用V/F控制方式，按照設定的V/F曲線起動電動機，電動機逐漸加速至設定轉速，旋轉電動機啟動過程完成。