[發明專利]一種實現高壓變頻器低電壓穿越的方法

有效

• 申請號: 201610227124.2
• 申請日: 2016-04-13
• 公開（公告）號: CN105720885B
• 公開（公告）日: 2018-07-27
• 發明（設計）人: 唐小亮;劉南衡;殷冰;何源;逯乾鵬;趙莉;梁安江
• 申請（專利權）人: 上海發電設備成套設計研究院;上海科達機電控制有限公司
• 主分類號: H02P23/00
• 分類號: H02P23/00;H02P27/04
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩;吳小麗

本發明提供了一種實現高壓變頻器低電壓穿越的方法，正常工作時，通過電源給高壓變頻器供電，高壓變頻器輸出脈沖驅動電機運轉；電源電壓降低或消失時，高壓變頻器封鎖本身的輸出脈沖但并不停機，電機轉速逐漸降低；如果在指定的“等待時間”內，電源電壓恢復正常，高壓變頻器按照“跟蹤轉速再起動”的方式再起動；否則認為高壓變頻器出現電源低壓故障，跳閘停車；“跟蹤轉速再起動”的方式為：通過跟蹤電機失電后的轉速，估算電源電壓恢復正常時電機頻率；當電源電壓恢復時，使電機從估算頻率開始工作。本發明主要針對動態低電壓穿越區，通過封鎖變頻器輸出脈沖，并跟蹤電機轉速，使變頻器在輸入電壓恢復時能夠恢復輸出，減少了對電機的沖擊。

技術領域

本發明涉及電力電子與高壓變頻技術領域，尤其涉及一種實現高壓變頻器低電壓穿越的方法。

背景技術

高壓變頻器相關標準要求變頻器具備低電壓穿越的能力，即變頻器電源及供電對象設備外部故障或擾動引起的暫態、動態或長時間電源進線電壓降低到規定的低電壓穿越區內時，變頻器仍能夠可靠供電，保障供電對象的安全運行。

變頻器低電壓穿越分以下幾種情況：

1、變頻器暫態低電壓穿越區

變頻器在進線電源電壓跌落到不小于20％額定電壓，持續時間不大于0.5s的區域內，能夠可靠供電，保障供電對象的安全運行。

2、變頻器動態低電壓穿越區

變頻器在進線電源電壓跌落到不小于60％額定電壓，持續時間不大于5s的區域內，能夠可靠供電，保障供電對象的安全運行。

3、變頻器穩態低電壓穿越區

變頻器在進線電源電壓跌落到不小于90％額定電壓，持續時間不小于5s的區域內，能夠可靠供電，保障供電對象的安全運行。

低電壓穿越的措施如下：針對穩態低電壓穿越區，依靠變頻器中的儲能元件，維持變頻器輸出不變或降額運行；針對暫態低電壓穿越區，由于時間很短，變頻裝置短時封鎖脈沖后，直接輸出。而動態低電壓穿越區一直是本領域技術人員致力于攻克的難題。針對動態低電壓穿越區，現有方式是變頻器輸出側短路，待電壓恢復后直接輸出，這樣做會引起變頻器輸出過流。

發明內容

本發明要解決的技術問題是如何實現高壓變頻器的動態低電壓穿越。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案是提供一種實現高壓變頻器低電壓穿越的方法，高壓變頻器輸入輸出系統由電源、高壓變頻器和電機組成，其特征在于，該方法由以下3個步驟組成：

步驟1：正常工作時，通過電源給高壓變頻器供電，高壓變頻器輸出脈沖驅動電機運轉；

步驟2：當電源電壓降低或消失時，高壓變頻器封鎖本身的輸出脈沖但是并不停機，這時電機失去輸入電壓處于自由制動狀態，電機的轉速逐漸降低；

步驟3：如果在指定的“等待時間”內，電源電壓恢復正常，高壓變頻器按照“跟蹤轉速再起動”的方式再起動；如果在所述指定的“等待時間”內，電源電壓未恢復正常，就認為高壓變頻器出現了電源低壓故障，跳閘停車；

所述“跟蹤轉速再起動”的方式為：通過跟蹤電機失去輸入電壓后的轉速，估算電源電壓恢復正常時電機的跟蹤頻率；當電源電壓恢復時，使電機從估算的跟蹤頻率開始工作。

優選地，所述“跟蹤轉速再起動”的方式具體步驟如下：

步驟a：當電源電壓降低或消失，高壓變頻器封鎖輸出后，連續測量多個電機殘壓的頻率，確定電機的降頻加速度a，

a＝Δf/Δt

其中，Δt為時間間隔，Δf為Δt時間段的頻率變化值；