[發明專利]變頻器和用于變頻器的控制裝置和控制方法

有效

• 申請號: 201410617004.4
• 申請日: 2014-11-05
• 公開（公告）號: CN105634355B
• 公開（公告）日: 2020-03-06
• 發明（設計）人: 陳振鋒
• 申請（專利權）人: 博世力士樂（西安）電子傳動與控制有限公司
• 主分類號: H02P21/18
• 分類號: H02P21/18;H02P21/28;H02P27/04
• 代理公司: 北京永新同創知識產權代理有限公司 11376
• 代理人: 鐘勝光

本發明涉及用于變頻器的控制裝置和控制方法，該裝置包括：第一計算模塊，其基于變頻器的直流母線的實際電壓和給定電壓的差值生成調節量；第二計算模塊，用于基于變頻器驅動的異步電機的特性和該調節量計算變頻器的矢量控制使用的隨著該調節量的增大而增大的勵磁電流的給定值；以及，第三計算模塊，其基于異步電機的反饋轉速和給定轉速的差值生成轉矩電流的初步給定值，以及基于該初步給定值和轉矩電流的給定值的上限值和下限值計算變頻器的矢量控制使用的轉矩電流的給定值，該上限值和下限值的絕對值隨著該調節量的增大而減小。利用該裝置和方法，能實現變頻器的過勵磁制動且不出現變頻器的輸出電流過流和直流母線過壓等故障。

技術領域

本發明涉及變頻器領域，尤其涉及變頻器和用于變頻器的控制裝置和控制方法。

背景技術

隨著技術的發展，變頻調速系統在工業和日常生活中得到了廣泛的應用。變頻調速系統通常包括用于牽引負載工作的異步電機和用于通過改變電源的頻率來向異步電機提供其所需要的電源電壓的變頻器。

當異步電機所牽引的負載減速或停車時，變頻器需要對異步電機進行制動。其中，變頻器的過勵磁制動是許多變頻器制動方式的其中一種。目前，變頻器的過勵磁制動通過增加異步電機的定子的勵磁電流的給定值或通過增加變頻器的輸出電壓來實現。

然而，在目前的變頻器的過勵磁制動中，增加異步電機的定子的勵磁電流的給定值和增加變頻器的輸出電壓都是開環實現的，因此，當變頻器進行過勵磁制動時，變頻器容易出現故障，例如變頻器的輸出電流過流或直流母線過壓等。

發明內容

考慮到現有技術的以上缺陷，本發明實施例提供變頻器和用于變頻器的控制裝置和控制方法，其不但能夠實現變頻器的過勵磁制動，而且不會出現變頻器的輸出電流過流和直流母線過壓故障。

按照本發明的實施例的一種用于變頻器的控制裝置，包括：第一計算模塊，用于基于變頻器的直流母線的實際電壓和給定電壓之間的差值執行調節處理以生成調節量；第二計算模塊，用于基于所述變頻器所驅動的異步電機的特性來計算所述異步電機的定子的勵磁電流的初步給定值，并且計算所述初步給定值與所述調節量的乘積作為所述變頻器的矢量控制所使用的所述異步電機的定子的勵磁電流的給定值，其中，所述勵磁電流的給定值隨著所述調節量的增大而增大；以及，第三計算模塊，用于基于所述異步電機的反饋轉速和給定轉速之間的差值來執行調節處理以生成所述定子的轉矩電流的初步給定值，以及基于所述轉矩電流的初步給定值和所述轉矩電流的給定值的上限值和下限值來計算所述變頻器的矢量控制所使用的所述轉矩電流的給定值，其中，所述上限值的絕對值和所述下限值的絕對值隨著所述調節量的增大而減小。

其中，所述控制裝置還包括：第四計算模塊，用于基于所述異步電機的反饋轉速計算所述異步電機的轉子位置角；坐標變換模塊，用于基于所述轉子位置角對所述變頻器輸出的至少兩相電流值進行坐標變換，以獲得所述勵磁電流的反饋值和所述轉矩電流的反饋值；解耦模塊，用于基于所述轉子位置角、所述勵磁電流的給定值、所述轉矩電流的給定值、所述勵磁電流的反饋值和所述轉矩電流的反饋值來計算α軸輸出電壓和β軸輸出電壓；以及，脈寬調制模塊，用于基于所述α軸輸出電壓和所述β軸輸出電壓來生成用于控制所述變頻器的工作電路的脈寬調制信號。

按照本發明的實施例的一種用于變頻器的控制方法，包括：基于變頻器的直流母線的實際電壓和給定電壓之間的差值執行調節處理以生成調節量；基于所述變頻器所驅動的異步電機的特性來計算所述異步電機的定子的勵磁電流的初步給定值，并且計算所述初步給定值與所述調節量的乘積作為所述變頻器的矢量控制所使用的所述異步電機的定子的勵磁電流的給定值，其中，所述勵磁電流的給定值隨著所述調節量的增大而增大；基于所述異步電機的反饋轉速和給定轉速之間的差值來執行調節處理以生成所述定子的轉矩電流的初步給定值；以及，基于所述轉矩電流的初步給定值和所述轉矩電流的給定值的上限值和下限值，計算所述變頻器的矢量控制所使用的所述轉矩電流的給定值，其中，所述上限值的絕對值和所述下限值的絕對值隨著所述調節量的增大而減小。