[發明專利]變頻器失速保護系統及方法

有效

• 申請號: 201110425803.8
• 申請日: 2011-12-19
• 公開（公告）號: CN103166195A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: 殷杰;唐杰;邱志紅;張敏敏
• 申請（專利權）人: 蘇州默納克控制技術有限公司;深圳市匯川技術股份有限公司
• 主分類號: H02H7/10
• 分類號: H02H7/10
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司 44217
• 代理人: 陸軍

技術領域

本發明涉及變頻器控制領域，更具體地說，涉及一種變頻器失速保護系統及方法。

背景技術

起重機械是指用于垂直升降或者垂直升降并水平移動重物的機電設備。隨著機械化水平的不斷提高，各行業對起重機械的制造質量和整機技術水平的要求也越來越高。目前國內外的起重機械行業正在經歷一個電氣控制變頻化的過程。這個過程中由于對變頻器的使用不當、電氣控制的保護做的不夠、外圍機械強度設計不夠等原因都有可能導致提升機構所拉重物的溜鉤甚至下墜，這是在起重行業的最大禁忌之一。使用變頻器后可能發生下墜事故也成為阻礙變頻器在起重行業迅速推廣開來的一個不小的瓶頸。

目前國內外解決上述起重機械溜鉤及下墜的普遍的處理方法是提高變頻器的功率，通過放大變頻器的容量的辦法來提高變頻器的輸出能力從而減少失速下墜的發生幾率，這種方法不但提高了最終用戶的使用成本，而且并不能從根本上解決失速下墜的問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，針對上述起重機械失速控制成本高、可靠性低的問題，提供一種變頻器失速保護系統及方法。

本發明解決上述技術問題采用的技術方案是，提供一種變頻器失速保護系統，包括第一采樣單元、過載判斷單元以及故障處理單元；其中所述故障處理單元，用于進行故障處理，所述故障處理包括向制動器輸出關閉指令并使變頻器停止輸出；所述第一采樣單元，用于采樣所述變頻器的輸出端的輸出轉矩；所述過載判斷單元，用于根據所述第一采樣單元采樣的輸出轉矩判斷變頻器是否過載，并在確認過載時使故障處理單元進行故障處理。

在本發明所述的變頻器失速保護系統中，所述過載判斷單元包括第一轉矩判斷單元、第一延時處理單元及第二轉矩判斷單元，所述第一轉矩判斷單元用于判斷所述第一采樣單元所采樣的輸出轉矩是否達到預設的輸出轉矩的上限；所述第一延時處理單元用于在所述第一轉矩判斷單元確認所述輸出轉矩大于輸出轉矩的上限時執行功能碼設定的時間的延時；所述第二轉矩判斷單元用于判斷經第一延時單元延時后所述第一采樣單元所采樣的輸出轉矩是否達到預設的輸出轉矩的上限并在達到預設的輸出轉矩的上限時確認負載過大。

在本發明所述的變頻器失速保護系統中，所述變頻器失速保護系統還包括第二采樣單元、異常判斷單元；其中所述第二采樣單元，用于采樣所述變頻器的輸出端的輸出值；所述異常判斷單元，用于根據所述第二采樣單元采樣的輸出值判斷所述變頻器的矢量控制算法是否異常，并在所述異常判斷單元確認矢量控制算法異常時使故障處理單元進行故障處理。

在本發明所述的變頻器失速保護系統中，所述異常判斷單元包括第一算法判斷單元、第二延時處理單元以及第二算法判斷單元；所述第一算法判斷單元，用于判斷所述第二采樣單元采樣的輸出值的累計誤差是否達到預設的功能參數設定的誤差上限；所述第二延時處理單元，用于在所述第一算法判斷單元確認輸出值的累積誤差達到預設的功能參數的設定的誤差上限時執行至少一個載波周期的延時；所述第二算法判斷單元，用于判斷經第二延時處理單元延時后第二采樣單元采樣的輸出值的累計誤差是否達到預設的功能參數設定的誤差上限并在達到預設的功能參數的誤差上限時確認矢量控制算法異常。

在本發明所述的變頻器失速保護系統中，所述故障處理還包括輸出報警信號。

本發明還提供一種變頻器失速保護方法，該方法包括以下步驟：

步驟(a)，采樣所述變頻器的輸出端的輸出轉矩；

步驟(b)，根據所述采樣的輸出轉矩判斷變頻器是否過載，若確認變頻器過載則執行步驟(c)，否則返回步驟(a)；

步驟(c)，輸出制動器關閉指令并使變頻器停止輸出。

在本發明所述的變頻器失速保護方法中，所述步驟(b)包括以下步驟：

(b1)，判斷所述采樣的輸出轉矩是否達到預設的輸出轉矩的上限，若達到預設的輸出轉矩的上限則執行步驟(b2)，否則返回步驟(a)；

(b2)，執行功能碼設定的時間的延時；

(b3)，采樣所述變頻器的輸出端的輸出轉矩并判斷所述輸出轉矩是否達到預設的輸出轉矩的上限，若達到預設的輸出轉矩的上限則執行步驟(c)，否則返回步驟(a)。

在本發明所述的變頻器失速保護方法中，所述方法還包括以下步驟：

步驟(a’)，采樣所述變頻器的輸出端的輸出值；

步驟(b’)，根據所述采樣的輸出值判斷變頻器矢量控制算法是否異常，若異常則執行步驟(c’)，否則返回步驟(a’)；

步驟(c’)，輸出制動器關閉指令并使變頻器停止輸出。