[發明專利]高壓變頻器制動減速保護系統和方法

有效

• 申請號: 201310481732.2
• 申請日: 2013-10-15
• 公開（公告）號: CN103501135A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發明（設計）人: 蔡準
• 申請（專利權）人: 蘇州匯川技術有限公司
• 主分類號: H02P3/18
• 分類號: H02P3/18
• 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

1.一種高壓變頻器制動減速保護系統，所述高壓變頻器采用功率單元串聯型結構，其特征在于：包括電壓采樣單元、壓差計算單元以及第一自調整控制器，其中：所述電壓采樣單元，用于在所述高壓變頻器處于減速制動狀態時，在每一采樣周期采樣高壓變頻器的所有功率單元的直流母線電壓；所述壓差計算單元，用于計算所述直流母線電壓的變化值；所述第一自調整控制器，用于在所述直流母線電壓的變化值超過第一閾值時，使高壓變頻器停止向電動機輸出制動電壓。

2.根據權利要求1所述的高壓變頻器制動減速保護系統，其特征在于：所述保護系統包括第二自調整控制器，用于在所述直流母線電壓的變化值小于第一閾值且大于第二閾值時上調高壓變頻器設定的減速步長、在所述直流母線電壓的變化值為負時下調高壓變頻器設定的減速步長，并使用調整后的減速步長生成輸出到電動機的電壓；所述第二閾值為正且小于第一閾值。

3.根據權利要求1所述的高壓變頻器制動減速保護系統，其特征在于：所述保護系統包括第三自調整控制器，用于在所述直流母線電壓的變化值小于第一閾值且大于第二閾值時上調高壓變頻器設定的減速步長時下調速度調節器的制動轉矩上限、在所述直流母線電壓的變化值為負時上調速度調節器的制動轉矩上限，并使用調整后的制動轉矩上限生成輸出到電動機的電壓；所述第二閾值為正且小于第一閾值。

4.根據權利要求1-3中任一項所述的高壓變頻器制動減速保護系統，其特征在于：所述壓差計算單元將當前采樣周期內所有功率單元中直流母線電壓最大值與前一采樣周期內所有功率單元中直流母線電壓最大值之差作為直流母線電壓的變化值。

5.根據權利要求3所述的高壓變頻器制動減速保護系統，其特征在于：所述第二自調整控制器調整減速步長和/或所述第三自調整控制器調整速度調節器的制動轉矩上限的幅度與直流母線電壓的變化值的絕對值同向變化。

6.根據權利要求1所述的高壓變頻器制動減速保護系統，其特征在于：每一所述功率單元的控制板包括一個電壓采樣單元，且所述采樣周期為所有功率單元的控制板中的電壓采樣單元將各自母線電壓值上傳到高壓變頻器主控系統的時間。

7.一種高壓變頻器制動減速保護方法，所述高壓變頻器采用功率單元串聯型結構，其特征在于：包括以下步驟：

（a）在所述高壓變頻器處于減速制動狀態時，在每一采樣周期采樣高壓變頻器的所有功率單元的直流母線電壓；

（b）在所述直流母線電壓的變化值超過第一閾值時，使高壓變頻器停止向電動機輸出制動電壓。

8.根據權利要求7所述的高壓變頻器制動減速保護方法，其特征在于：所述步驟（b）包括：

（b1）計算當前采樣周期內所有功率單元中直流母線電壓最大值與前一采樣周期內所有功率單元中直流母線電壓最大值之差，若所述差值大于第一閾值，則執行步驟（b2），若所述差值大于第二閾值且小于第一閾值，則執行步驟（b3）,若所述差值為負，則執行步驟（b4），其中所述第二閾值為正且小于第一閾值；

（b2）使高壓變頻器停止制動減速過程，停止向電動機輸出制動電壓；

（b3）下調高壓變頻器的減速步長和/或下調速度調節器的制動轉矩上限，并使用調整后的減速步長和/或制動轉矩上限生成輸出到電動機的電壓；

（b4）上調高壓變頻器的減速步長和/或上調速度調節器的制動轉矩上限，并使用調整后的減速步長和/或制動轉矩上限生成輸出到電動機的電壓。

9.根據權利要求8所述的高壓變頻器制動減速保護方法，其特征在于：所述步驟（b3）和（b4）中，減速步長和/或速度調節器的制動轉矩上限調整幅度與直流母線電壓的變化值的絕對值同向變化。

10.根據權利要求7所述的高壓變頻器制動減速保護方法，其特征在于：所述步驟（a）由每一功率單元的控制板分別采樣各自的直流母線電壓，且所述采樣周期為所有功率單元的控制板將各自母線電壓值上傳到高壓變頻器主控系統的時間。