[发明专利]VDC电压自动调整方法及利用该方法的变频器

说明书

技术领域

本发明涉及一种电压控制方法和装置，特别是涉及一种用于变频器直流输出端的电压控制方法和相应的变频器。

背景技术

变频器拖动电动机运行时，常常因为负载变动和传动系统的传动关系引起PN（直流端）电压泵升，引起变频器直流过载，出现OE故障报警。这是由于当所带电动机减速制动时，电动机进入发电制动状态，其能量通过逆变电路中的反馈二极管流入整流回路输出的直流中间回路，使直流电压升高产生过电压（泵升电压），严重时会导致器件击穿。

为了限制泵升电压，通常的解决方法是在直流侧增加制动单元和制动电阻，组成泵升电压限制电路。但是在直进式拉丝机上，当工作过程中出现断丝时，本机电机负载突然丢失，变频器会被前级电机拖动而产生巨大的泵升电压，因此需要配置高标准的制动单元和制动电阻。在原木机械和油田磕头机等负载大幅度变动的场合，重载转速下降，撤载之后转速上升，电机转差变化较大，导致变频器PN电压泵升，从前的解决方案也是加制动单元和制动电阻，且制动单元和制动电阻都需要加大一档使用。

但是以上解决方法都会增加系统的成本，且引起维护工作量的增大。同时，由于变化频繁，也会造成制动单元老化，易出现过流损坏，而且制动单元由导通转为关断的时刻，会产生一个瞬间反电势，其值为泵升电压正常值的几倍，容易使制动单元过压损坏，造成系统跳闸。

发明内容

本发明的目的是提供一种对变频器中VDC（输出端直流电压）自动调整的控制方法，解决由于驱动电机负载频繁大幅度变化造成泵升电压过高，系统跳闸的技术问题。

本发明的另一个目的是提供一种利用上述方法实现的变频器，解决由于配置大量制动单元和制动电阻，造成变频器制造成本和维护成本较高，系统可靠性降低的技术问题。

本发明的对变频器输出端直流电压自动调整的控制方法，其中包括以下步骤：

采集变频器输出端直流母线的电压变化信号；

经信号采集器限幅、滤波后的电压变化信号送入PID控制器与系统设定的变频器电压信号进行比较，形成对应的频率修正信号；

将频率修正信号送至频率合成器，与系统设定的变频器输入频率信号合成为新的修正频率输入信号；

修正频率输入信号控制变频器中脉冲宽度调制的工作频率，进而控制变频器直流输出端的电压幅值。

权利上述的变频器输出端直流电压自动调整的控制方法形成的变频器，包括变频器，用于采用脉冲宽度调制将交流电源转变为直流电源输出，驱动电机，其特征在于：还包括信号采集器、PID控制器和频率合成器，

信号采集器，用于采集变频器直流输出端直流电源母线的电压变化信号并完成限幅、滤波后传送至PID控制器；

PID控制器，用于对变频器直流输出端电压信号与系统设定的变频器输入电压信号进行比较，生成对应的频率修正信号，传送至频率合成器；

频率合成器，用于将频率修正信号与系统设定的变频器输入频率信号合成变频器修正输入频率信号，改变变频器的输入频率。

本发明无跳闸运行VDC电压自动调整控制方法，利用PID控制器实现对采集信号的测量、比较和转换，使得变频器可以根据直流端的泵升电压变化，调节直流输出电压，避免出现过流、过压，系统跳闸。

本发明的变频器可以使变频器省略制动单元和和制动电阻，减少了设备成本，降低了维护工作量。

下面结合附图对本发明的具体实施例作进一步说明。

附图说明

图1为本发明VDC电压自动调整控制方法的控制信号流向示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实施例的变频器输出端的直流电压自动调整控制方法，首先通过信号采集器03采集变频器01直流输出端的实时电压信号Vdc，并将电压信号Vdc限幅、滤波后发送到PID控制器04与系统设定的变频器电压信号Vsys进行比较，比较产生的差值经PID控制器04转换为相应的频率修正信号F0传送至频率合成器05，频率合成器05将频率修正信号F0与系统设定的变频器输入频率信号Fsys合成为新的变频器修正频率输入信号F1，控制变频器中PWM发生器的工作频率，进而控制变频器直流输出端的电压幅值。