[发明专利]变频器跟踪电机转速的方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及转速跟踪方法，更具体地说，涉及一种变频器跟踪电机转速的方法及装置。

背景技术

变频器是驱动交流电动机的一种设备，近些年在工业领域的应用越来越广泛。变频器的广泛应用，不仅可以提高我国装备制造业的水平，也可以在某些行业达到明显节能的效果。

在变频器驱动电机运行之前，电机有可能处于旋转状态，例如风机可能在环境风力作用下以不小的转速旋转；或者在变频器驱动电机高速运行时突然出现电网跌落，变频器因为欠压而失去对电机的控制，从而出现电机在惯性的作用下高速旋转。如果电机处于旋转状态，则变频器必须先获取电机的转速，然后才可以正常控制电机，否则变频器会出现过电流、过电压故障报警，或者因变频器长时间处于失速过流状态而损坏电机。

转速跟踪就是指变频器在开始驱动电机之前，先自动检测电机的实际转速，这种检测电机转速的方法称为转速跟踪方法。

从当前本行业的技术文献以及市场产品上看，有如下几个转速跟踪的方法：

A、利用直流母线电流方法

变频器直流母线电流的大小可以反映电机输出转矩的大小，当电机输出转矩为0时，变频器直流母线上的电流为0。利用这一特点，变频器在转速跟踪过程中，不停修改输出频率，当变频器输出频率与电机转速相同时，电机输出转矩应该为0，此时母线电流上可以体现出来。

该方法具体实现方法是：采用闭环控制器闭环控制直流电流，给定电流为0，则闭环控制器输出为变频器输出频率，闭环控制稳定状态下的变频器输出频率就是电机的实际转速。

该方法不容易在产品上实现，主要的两个问题是：

一、变频器直流母线电流上有很大的电流纹波，该纹波使判断直流母线电流是否为0是一个非常有难度的技术。二、变频器中一般只有三相输出电流检测，直流母线上没有电流检测装置，采用实现该方法需要增加一套电流检测装置，增加的成本，并降低了产品的可靠性。

B、利用硬件电路，检测电机反电动势的方法

该方法主要思路是利用电机的反电动势检测电机的转速，该方法是利用专门的硬件电路检测电机的反电动势，反电动势的频率即是电机转速频率。

该方法的主要缺点是需要专门的硬件电路，该电路在产品化中不仅增加了成本，还降低了系统的可靠性。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种变频器跟踪电机转速的方法及装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种变频器跟踪电机转速的方法，包括如下步骤：

a、控制变频器输出设定频率的电流，所述输出电流的幅值固定；

b、根据变频器的输出频率，计算电机的V/F曲线的电压值；

c、判断变频器的输出电压是否大于或等于所述电机的V/F曲线的电压值，如是，进入步骤d，否则，进入步骤e；

d、保持变频器的输出电压和输出频率不变，结束跟踪；

e、改变所述设定频率，并执行步骤a。

在一优选实施例中，所述步骤e中进一步包括：

e1、判断变频器的母线电压是否上升，如果是，执行步骤e2；否则执行步骤e3；

e2、使所述设定频率快速变化并执行步骤a；

e3、以正常速度改变所述设定频率，并执行步骤a。

在另一优选实施例中，所述设定频率的初始值为0Hz，所述步骤e中进一步包括：

e1’、判断所述设定频率是否为变频器最大频率，若是，则执行步骤e3’；否则执行步骤e2’；

e2’、使所述设定频率上升，并执行步骤a；

e3’、结束搜索。

在再一优选实施例中，所述设定频率的初始值为变频器最大频率或前一次变频器的停机频率，所述步骤e中进一步包括：

e1”、判断所述设定频率是否为0Hz，若是，则执行步骤e3”；否则执行步骤e2”；

e2”、使所述设定频率下降，并执行步骤a；

e3”、结束搜索。

在本发明所述的变频器跟踪电机转速的方法中，在步骤b中，如果所述变频器的输出频率为0～5Hz时，以0Hz进行处理。

在本发明所述的变频器跟踪电机转速的方法中，所述变频器的输出电流的幅值与所述电机的额定电流的幅值相等。

本发明进一步提供一种变频器跟踪电机转速的装置，包括：

用于控制变频器输出设定频率电流的第一控制装置，所述输出电流的幅值固定；

用于根据变频器的输出频率，计算电机的V/F曲线的电压值的运算装置；