[發明專利]一種控制流經驅動裝置組件的電流的方法、設備

有效

• 申請號: 201310162967.5
• 申請日: 2013-05-06
• 公開（公告）號: CN103384137B
• 公開（公告）日: 2018-02-13
• 發明（設計）人: 科林·哈吉斯
• 申請（專利權）人: 尼得科控制技術有限公司
• 主分類號: H02P27/04
• 分類號: H02P27/04
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 陳煒,李德山

技術領域

本發明涉及對流經組件的電流進行控制，以優化變頻驅動裝置的輸入組件，尤其涉及優化變頻驅動裝置的輸入組件。本發明特別適合工作周期較短的應用，例如與吊車、起重機或卷揚機一同使用的應用，但不局限于此類應用。

背景技術

變速變頻器驅動裝置一般用于在恒速驅動裝置效率欠佳或不夠理想的情況下控制電機輸出。通常來說，變速驅動裝置的應用為可變化的和/或間歇性工作。

為節省組件成本，可以為驅動裝置選擇其熱時間常數比應用負載的工作周期時間大或者差不多的組件以利用此類組件應具備的短時過載能力。

為避免因疏忽發生的過載對驅動裝置或控制組件造成的損壞，可以使用測溫裝置來監控組件溫度，并在溫度過高時使用變速驅動裝置來實現停機。組件停止運行時，可以在空載的條件下對組件實現冷卻。

或者，可以采用其他測量方法并使用合適的熱模型來估算組件溫度，例如（但不限于）測量組件中的電流和組件附近的溫度。

除了由于溫控方面的要求而需要選擇不同組件以外，如果安裝地點位于歐盟國家，對于系統中變頻驅動裝置的輸入整流器以及射頻干擾發射(RFI)所產生的線路諧波電流，也需要滿足電磁兼容性(EMC)方面的限制要求。這通常需要在變頻驅動裝置的直流鏈路或交流輸入電路中安裝一個堅固的輸入扼流圈，并在交流輸入電路中安裝一個RFI濾波器，且輸入扼流圈和RFI濾波器都帶有輸入電流，并具有適當的額定功率。因此，滿足EMC標準的組件的額定功率極大影響了電路的復雜性、性能和成本。

如上所述，在驅動裝置和控制電路因疏忽而發生過載的情況下，執行組件溫度的監控。由于EMC或RFI設置的其他組件，也可能會由于過載（過熱）而造成系統停機。因此，通常也需要對這些組件進行額外監控，這樣便增加了成本和電路復雜度。

隨著全球認知度不斷提高、電磁兼容(EMC)相關規定的出臺，以及電源線諧波對于鄰近電子設備的影響的增加，系統運轉時應符合規定的EMC限制這一要求可能會推廣到全球其他地點。

因此，有必要基于熱特性及其EMC/RFI性能的實用性，在底層電路組件以及滿足EMC/RFI要求的其他組件的選擇上實現平衡。

發明內容

一方面，本發明提供了一種控制流經驅動裝置組件的電流的方法，具體包括以下步驟：估算流經組件的電流量、估算組件溫度、將估算的組件溫度與組件所需的最高溫度進行比較，并根據比較結果來調整流經部件的電流。

此方法可應用于一個或多個串聯組件或并聯組件。

采用此方法后，便無需向需要測量溫度的部件添加溫度傳感器了。這樣就減少了實施成本，且不會因為傳感器可能發生故障而降低可靠性。了解了其中有驅動裝置運行的應用后，便可以更好地了解通過該組件的電流。此外，也可以降低問題組件的額定功率，因為驅動裝置中的可用數據用于控制流經組件的電流，以避免或減緩過熱現象，從而能夠查找出額定功率過高的組件。

可選地，估算電流的步驟包括對負載中產生的扭矩或在負載中產生扭矩的并由驅動裝置驅動的電流進行抽樣。

可選地，估算電流的步驟還包括對由驅動裝置驅動的電機的軸轉速進行取樣。

可選地，估算電流的步驟包括對驅動裝置變頻器的輸出頻率進行取樣。

可選地，估算電流的步驟包括對驅動裝置變頻器的輸出電壓進行取樣。

可選地，估算電流的步驟包括將負載中生成扭矩的電流與軸轉速相乘，以估算由驅動裝置驅動的電機的輸入功率。

可選地，將比例因子應用于上述乘法的結果中。

可選地，估算電流的步驟包括在驅動裝置的輸入電流與電機的輸入功率之間應用一種已知關系。

可選地，估算電流的步驟包括測量驅動裝置直流鏈路中的電流。

可選地，估算溫度的步驟包括根據流經組件的估算的電流來估算組件中的上升溫度。

可選地，估算溫度的步驟可進一步基于環境溫度而估算組件中的上升溫度。

可選地，調整電流的步驟包括對驅動裝置變頻器的輸出進行調整。

可選地，調整電流的步驟包括調整驅動裝置變頻器的輸出功率，以調整該變頻器的輸入電流。

可選地，調整驅動裝置變頻器的輸出包括限制由驅動裝置驅動的電機的速度。

可選地，調整驅動裝置變頻器的輸出包括限制由驅動裝置驅動的電機的加速度。

可選地，調整驅動裝置變頻器的輸出包括限制由驅動裝置驅動的電機的扭矩。