[發明專利]變頻器并聯的均流控制方法及控制系統

有效

• 申請號: 201410238767.8
• 申請日: 2014-05-30
• 公開（公告）號: CN105227040B
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 洪小圓;陽岳豐;程小猛;李宵
• 申請（專利權）人: 伊頓公司
• 主分類號: H02P27/08
• 分類號: H02P27/08
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司 11280
• 代理人: 王勇;王博

本發明提供了一種變頻器并聯的均流控制方法及控制系統，所述均流控制方法包括將電動機的總電流或主變頻器的輸出電流作為主負反饋控制器的主被控制量，計算與主被控制量對應的主參考輸入量，根據主參考輸入量和主被控制量得到主控制量，根據從變頻器的輸出電流、主變頻器的輸出電流、連接在主變頻器和從變頻器輸出端的電感的理論值計算從負反饋控制器的從被控制量，根據從負反饋控制器的從參考輸入量和從被控制量得到從控制量；將主控制量作為主變頻器的輸出電壓，將從控制量和主變頻器的輸出電壓相加得到從變頻器的輸出電壓。本發明的均流控制方法能夠控制并聯的變頻器的輸出電流滿足所需的比例關系，提高能量的利用率。

技術領域

本發明涉及變頻器的控制，具體涉及變頻器并聯的均流控制方法及控制系統。

背景技術

隨著驅動的電機越來越大，變頻器的輸出功率也隨之變大。單一變頻器的輸出功率通常有限，目前采用多臺變頻器并聯驅動來擴展輸出功率范圍。圖1是現有技術中變頻器并聯的電路圖，并聯驅動模塊2包括從上到下依次并聯連接的第1個變頻器、第2個變頻器……第n個變頻器，其中為了清楚說明并聯變頻器的物理模型，圖1僅示出了變頻器中的逆變器，每個逆變器的輸出都通過電感連接至電動機1，圖1只示出了逆變器的某一相的輸出電壓和輸出電流。

在變頻器并聯驅動電動機1時，即便每個變頻器都是同一型號的產品，且施加在變頻器的逆變器中的脈沖調制信號都一致，由于逆變器中的每個開關管以及連接在逆變器和電機之間的電感的容差不同，變頻器的實際電抗并不匹配，因此變頻器并聯不能實現均流，導致電能的利用率降低。

在實際的變頻器并聯驅動中，為了提高變頻器的效率，往往需要將能夠提供不同功率的變頻器并聯連接，在并聯變頻器的輸出功率的理論值不一致的情況下，需要對每一個變頻器的輸出電流單獨控制。

現結合圖1中每個變頻器和電動機1的其中一相進行說明，定義從上到下的第1個變頻器、第2個變頻器……第n個變頻器的輸出電壓分別為u₁、u₂……u_n，且輸出電流分別為i_vfd1、i_vfd2……i_vfdn，連接在第1個變頻器～第n個變頻器的輸出端和電動機1之間的電感的電感值分別為L₁、L₂……L_n，電動機1的反電動勢為e₀，電動機1的定子電阻為R，電動機1的定子漏電感為L_l，頻域為S。因此第k個變頻器的輸出電流i_vfdk可由公式(1)表示如下：

其中k、i為正整數，且k∈[1,n]，i∈[1,n]，L_lS+R為電動機1的阻抗。

電動機1的總電流i_sum由公式(2)表示如下:

根據公式(1)可以得知，每個變頻器的輸出電流與所有變頻器的輸出電壓都有關，即對某一變頻器的輸出電壓進行控制時，除了改變該變頻器的輸出電流外，還能影響其他變頻器的輸出電流，變頻器的輸出電流和變頻器的輸出電壓耦合在一起，因此無法實現變頻器并聯的均流控制，導致變頻器并聯系統的性能較差。

發明內容

針對上述現有技術，本發明的一個實施例提供了一種變頻器并聯的均流控制方法，所述變頻器的個數為n，n是大于1的整數，所述n個變頻器輸出端分別通過電感并聯至電動機，所述方法包括下列步驟：