[發明專利]變頻器系統的速度追蹤方法及速度追蹤裝置

有效

• 申請號: 201210408094.7
• 申請日: 2012-10-23
• 公開（公告）號: CN103078588B
• 公開（公告）日: 2017-10-03
• 發明（設計）人: 李可喜
• 申請（專利權）人: 樂星產電(無錫)有限公司
• 主分類號: H02P27/048
• 分類號: H02P27/048
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司72003
• 代理人: 聶寧樂,向勇

技術領域

本發明涉及一種變頻器系統的速度追蹤方法及速度追蹤裝置，特別是，涉及一種在負載較大的情況下的速度追蹤功能。

背景技術

速度追蹤功能是在使用變頻器來驅動電機的系統中，在變頻器的電源斷電（接通變頻器的控制電源的狀態）的情況下，電機借助慣性繼續運轉，電源恢復之后，使其恢復至斷電前的電機轉速的一種功能。

此功能特別應用于離心分離器等高慣性負載儀器上，可有效防止電源恢復時，變頻器中過流故障的發生，來保障系統正常、穩定運轉。

下面，對現有的速度追蹤方法進行說明。

速度追蹤功能應用場合如下：

（1）變頻器電源瞬時斷電后恢復時。

即，在變頻器的供電電源瞬時斷電的情況下，變頻器顯示欠壓故障，此時，在供電電源恢復的情況下，變頻器以速度追蹤方式控制電機恢復至斷電前的轉速。

（2）變頻器中發生故障，再復位時。

即，變頻器在正常運行過程中發生故障時，如果故障排除后將變頻器復位，變頻器則以速度追蹤方式控制電機恢復至故障發生前的轉速。

（3）向變頻器系統施加電源而啟動時。

在變頻器中施加電源之后，變頻器以速度追蹤方式運行至目標頻率。

（4）變頻器系統正常加速時。

在加速時，變頻器不以設定的加速時間加速至目標頻率，而以速度追蹤方式加速至目標頻率。

下面，對速度追蹤期間變頻器的輸出頻率和輸出電壓的計算方法進行說明。

速度追蹤期間，變頻器輸出頻率和輸出電壓不再以預定的恒壓頻比（constant ratio of voltage and frequency）的方式輸出。

圖1是用于說明通過現有的速度追蹤方法來計算變頻器在速度追蹤期間的輸出頻率值的方法的圖。如圖1所示，變頻器通過對實際輸出電流和預先存儲在軟件的參考電流的差值進行PI調節之后，在目標頻率中減去上述PI調節值來得到輸出頻率的數值。

并且，圖2是用于說明通過現有的速度追蹤方法來計算變頻器在速度追蹤期間的輸出電壓值的方法的圖。速度追蹤期間電流會比較大，因此如果不對電流值加以限制就會發生過流故障。根據變頻器參數設定變頻器速度追蹤裝置的電流限制數值。如果輸出電流大于限制電流，則可通過減小輸出電壓來限制輸出電流。

在通過如上所述的現有的方法計算輸出頻率時，采用PI算法（proportional-integral algorism），P參數和I參數都由使用者自己設定。但往往因使用者經驗不足，而不能設定較準的數值。并且，P參數和I參數一旦設定，在速度追蹤期間就不能修改，且不能隨著輸出頻率和電流的大小而自動改變。因此，負載較大時，上述計算方法容易失效，由此出現不能啟動電機的問題。

即，現有的一般變頻器的速度追蹤功能，在參數的設定復雜并負載大的情況下，如果參數的設定不適合，則發生電機的過流，從而導致電機轉速恢復至斷電前的轉速時所需時間過長的現象。

發明內容

因此，本發明是為了解除如讓所述的現有的問題點而提出的，本發明的目的在于，提供一種參數的設定簡單，在負載較大的情況下，能夠有效控制電機恢復至原來轉速的速度追蹤方法。

用于達成上述目的的本發明的變頻器系統的速度追蹤方法，其特征在于，包括如下步驟：第一步驟，通過目標頻率F、目標速度追蹤時間T及輸出周期ΔT計算輸出頻率的變化量ΔF=F*ΔT/T；第二步驟，以目標頻率為基準，按照每輸出周期減小預定的變化量ΔF，來設定為該輸出周期的輸出頻率值；第三步驟，輸出電壓從零開始增加，如果輸出電流超過限制電流，輸出電壓則瞬間停止增加；以及第四步驟，在遞減的輸出頻率和遞增的輸出電壓相互匹配時，變頻器再次利用匹配時的恒壓頻比方式，并根據現有的V/F方式來使電機加速至目標頻率。

如上所述，本發明變頻器系統的速度追蹤方法，在速度追蹤運行時，相比現有的方式，參數的設定簡單，頻率的變化量ΔF按照電機的現狀更新，在負載較大的情況下，仍能實現速度追蹤功能。

本發明還提供一種變頻器系統的速度追蹤裝置，其特征在于，包括如下單元：第一單元，通過目標頻率F、目標速度追蹤時間T及輸出周期ΔT計算輸出頻率的變化量ΔF=F*ΔT/T；第二單元，以目標頻率為基準，按照每輸出周期減小預定的變化量ΔF，來設定為該輸出周期的輸出頻率值；第三單元，輸出電壓從零開始增加，如果輸出電流超過限制電流，輸出電壓則瞬間停止增加；第四單元，在遞減的輸出頻率和遞增的輸出電壓相互匹配時，變頻器再次利用匹配時的恒壓頻比方式，并根據現有的V/F方式來使電機加速至目標頻率。