專利名稱：一種高壓變頻器失電后電機重起動的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電工技術(shù)領(lǐng)域，更具體涉及一種高壓變頻器失電后電機重起動的控制方法，適用于高壓變頻器失電后，電機重起動的控制。
背景技術(shù)：
目前，在工程上的眾多領(lǐng)域普遍采用高壓大容量變頻調(diào)速異步電機驅(qū)動多種負(fù)載，以滿足生產(chǎn)工藝或節(jié)能需要。當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生故障跳閘時，變頻器失去電源，控制系統(tǒng)將封鎖變頻器輸出，電機失控而處于減速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。在一些生產(chǎn)過程中，若電機不能及時恢復(fù)正常運行，將可能產(chǎn)生嚴(yán)重的安全事故及經(jīng)濟損失。為此，在變頻器瞬時失電又恢復(fù)供供電后，應(yīng)及時重新起動電機，快速恢復(fù)變頻調(diào)速系統(tǒng)的正常運行。電機失電后，轉(zhuǎn)子中的電流很快衰減到零，電機處于減速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，減速的持續(xù)時間取決于初始轉(zhuǎn)速和系統(tǒng)的機械慣性，減速過程的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速是未知量。在變頻器瞬時失電又恢復(fù)供供電后，重新起動電機時，要求變頻器輸出頻率所對應(yīng)的定子同步轉(zhuǎn)速應(yīng)接近減速過程中的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。否則，當(dāng)變頻器輸出頻率所對應(yīng)的定子同步轉(zhuǎn)速高于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速且相差較大時，將產(chǎn)生不允許的沖擊電流和沖擊轉(zhuǎn)矩。當(dāng)定子同步轉(zhuǎn)速低于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速時，電機處于發(fā)電狀態(tài)，轉(zhuǎn)子的機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芑仞伒蕉ㄗ觽?cè)向變頻器直流環(huán)節(jié)的電容器充電，使直流側(cè)的電壓升高而可能超過允許值。因此在變頻器瞬時失電又恢復(fù)供電后，在重新起動電機時，要求搜索轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，使變頻器輸出頻率所對應(yīng)的定子同步轉(zhuǎn)速接近轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。有另外一種工況，在待機狀態(tài)下，即使變頻器不供電，電機也可能在外力作用下自行轉(zhuǎn)動，如有的風(fēng)機。當(dāng)用變頻器起動電機時，如上述原因也要求搜索轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。還有一種工況，當(dāng)電機由工頻切換到變頻運行時，如上述原因同樣要求搜索轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。已有下述一些估算轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的方法1、在變頻器瞬時失電后，控制系統(tǒng)封鎖變頻器觸發(fā)脈沖。轉(zhuǎn)子中的瞬變電流產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場將在定子中感應(yīng)反電勢，檢測定子反電勢的頻率就可測到轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。由于轉(zhuǎn)子電流衰減很快，當(dāng)轉(zhuǎn)子電流衰減到零時，定子反電勢也衰減到零。所以這種方法不適用于轉(zhuǎn)子瞬變電流衰減到零以后的工況，即不適用轉(zhuǎn)子無電流的工況。2、最小電流法。在搜索轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速過程中，如果檢測到變頻器直流側(cè)的母線電流最小，則此時定子的同步轉(zhuǎn)速就接近等于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。由于通用變頻器的直流環(huán)節(jié)沒有電流傳感器，此方法在實際工況中難以實現(xiàn)。3、直接測量法。在電機軸上安裝轉(zhuǎn)速傳感器，直接測量轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。由于在高壓大容量電機軸上不便于安裝轉(zhuǎn)速傳感器，該方法在工程應(yīng)用上意義不大。還有些測量方法理論繁瑣，測量數(shù)據(jù)多，計算復(fù)雜，準(zhǔn)確度低，難以在工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用。因此，有必要克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高壓大容量異步電機轉(zhuǎn)速在線測量的實用方法，使其具有工程上的可操作性和通用性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在于針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，提供及一種高壓變頻器失電后電氣重起動的控制方法，在高壓變頻器失電后重新上電時，能夠安全可靠地辨識出電機轉(zhuǎn)速，從而快速恢復(fù)變頻調(diào)速系統(tǒng)的正常運行，消除了長時間停機形成的安全隱患，避免了可能出現(xiàn)的經(jīng)濟損失。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種高壓變頻器失電后電機重起動的控制方法，包括以下步驟步驟1、在變頻器失電又恢復(fù)供電后，重新起動電機時，設(shè)定變頻器輸出的起始搜索頻率fo為變頻器的額定頻率fN，步驟2、設(shè)定變頻器輸出的電壓為
權(quán)利要求
1.一種高壓變頻器失電后電機重起動的控制方法，其特征在于，包括以下步驟 步驟1、在變頻器失電又恢復(fù)供電后，重新起動電機時，設(shè)定變頻器輸出的起始搜索頻率fo為變頻器的額定頻率fN， 步驟2、設(shè)定變頻器輸出的電壓為U(l，^ =(01- °·2) X ./ο X f，其中，uN為電機的額定電壓； 步驟3、將a相電壓由負(fù)變正的過零時刻作為起始時刻，測量三相電壓分別為ua、Ub和Uc ;測量a相電流為ia、測量b相電流為ib ； 步驟4、將三相靜止坐標(biāo)系中的abc三相電壓變換為α β兩相靜止坐標(biāo)系的電壓Ua、U0 Jfabc三相靜止坐標(biāo)系中的^和ib變換為α β兩相靜止坐標(biāo)系的電流1、％ ； 步驟5、若ie < 0，且上一次搜索時也為ie < 0，變頻器的搜索頻率&減少預(yù)先設(shè)定的增減量參數(shù)Af后，返回步驟2 ;否則，變頻器以上一次搜索時搜索頻率&、電機原有的電壓/頻率比和電機原有啟動曲線起動電機； 若ie > 0，且上一次搜索時也為ie > 0，變頻器的搜索頻率&預(yù)先設(shè)定的增減量參數(shù)Λ f后，返回步驟2 ;否則，變頻器以當(dāng)前搜索時搜索頻率&、電機原有的電壓/頻率比和電機原有啟動曲線起動電機。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓變頻器失電后電機重起動的控制方法，其特征在于，所述的步驟3中
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高壓變頻器失電后電機重起動的控制方法，其特征在于，所述的步驟4中將abc三相靜止坐標(biāo)系中的三相電壓變換為α β兩相靜止坐標(biāo)系的電壓11。、110是基于以下公式
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高壓變頻器失電后電機重起動的控制方法，其特征在于，所述的步驟4中將abc三相靜止坐標(biāo)系中的^和ib變換為α β兩相靜止坐標(biāo)系的電流ia、ie是基于以下公式
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓變頻器失電后電機重起動的控制方法，其特征在于，所述的增減量參數(shù)Af為(廣1. 2) XsNXfN, sN為額定轉(zhuǎn)差率。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高壓大容量變頻調(diào)速異步電機失電后重起動的控制方法。該方法基于異步電機數(shù)學(xué)模型，利用瞬時無功功率理論，在高壓變頻器失電后重新上電時，能夠安全可靠地辨識出電機轉(zhuǎn)速，從而快速恢復(fù)變頻調(diào)速系統(tǒng)的正常運行，消除了長時間停機形成的安全隱患，避免了可能出現(xiàn)的經(jīng)濟損失。
文檔編號H02P1/26GK103001551SQ20121055041
公開日2013年3月27日 申請日期2012年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月18日
發(fā)明者王宏英, 畢平勁, 蔣紹濤, 梅震, 龔世纓 申請人:湖北三環(huán)發(fā)展股份有限公司