[发明专利]一种控制流经驱动装置组件的电流的方法、设备

说明书

技术领域

本发明涉及对流经组件的电流进行控制，以优化变频驱动装置的输入组件，尤其涉及优化变频驱动装置的输入组件。本发明特别适合工作周期较短的应用，例如与吊车、起重机或卷扬机一同使用的应用，但不局限于此类应用。

背景技术

变速变频器驱动装置一般用于在恒速驱动装置效率欠佳或不够理想的情况下控制电机输出。通常来说，变速驱动装置的应用为可变化的和/或间歇性工作。

为节省组件成本，可以为驱动装置选择其热时间常数比应用负载的工作周期时间大或者差不多的组件以利用此类组件应具备的短时过载能力。

为避免因疏忽发生的过载对驱动装置或控制组件造成的损坏，可以使用测温装置来监控组件温度，并在温度过高时使用变速驱动装置来实现停机。组件停止运行时，可以在空载的条件下对组件实现冷却。

或者，可以采用其他测量方法并使用合适的热模型来估算组件温度，例如（但不限于）测量组件中的电流和组件附近的温度。

除了由于温控方面的要求而需要选择不同组件以外，如果安装地点位于欧盟国家，对于系统中变频驱动装置的输入整流器以及射频干扰发射(RFI)所产生的线路谐波电流，也需要满足电磁兼容性(EMC)方面的限制要求。这通常需要在变频驱动装置的直流链路或交流输入电路中安装一个坚固的输入扼流圈，并在交流输入电路中安装一个RFI滤波器，且输入扼流圈和RFI滤波器都带有输入电流，并具有适当的额定功率。因此，满足EMC标准的组件的额定功率极大影响了电路的复杂性、性能和成本。

如上所述，在驱动装置和控制电路因疏忽而发生过载的情况下，执行组件温度的监控。由于EMC或RFI设置的其他组件，也可能会由于过载（过热）而造成系统停机。因此，通常也需要对这些组件进行额外监控，这样便增加了成本和电路复杂度。

随着全球认知度不断提高、电磁兼容(EMC)相关规定的出台，以及电源线谐波对于邻近电子设备的影响的增加，系统运转时应符合规定的EMC限制这一要求可能会推广到全球其他地点。

因此，有必要基于热特性及其EMC/RFI性能的实用性，在底层电路组件以及满足EMC/RFI要求的其他组件的选择上实现平衡。

发明内容

一方面，本发明提供了一种控制流经驱动装置组件的电流的方法，具体包括以下步骤：估算流经组件的电流量、估算组件温度、将估算的组件温度与组件所需的最高温度进行比较，并根据比较结果来调整流经部件的电流。

此方法可应用于一个或多个串联组件或并联组件。

采用此方法后，便无需向需要测量温度的部件添加温度传感器了。这样就减少了实施成本，且不会因为传感器可能发生故障而降低可靠性。了解了其中有驱动装置运行的应用后，便可以更好地了解通过该组件的电流。此外，也可以降低问题组件的额定功率，因为驱动装置中的可用数据用于控制流经组件的电流，以避免或减缓过热现象，从而能够查找出额定功率过高的组件。

可选地，估算电流的步骤包括对负载中产生的扭矩或在负载中产生扭矩的并由驱动装置驱动的电流进行抽样。

可选地，估算电流的步骤还包括对由驱动装置驱动的电机的轴转速进行取样。

可选地，估算电流的步骤包括对驱动装置变频器的输出频率进行取样。

可选地，估算电流的步骤包括对驱动装置变频器的输出电压进行取样。

可选地，估算电流的步骤包括将负载中生成扭矩的电流与轴转速相乘，以估算由驱动装置驱动的电机的输入功率。

可选地，将比例因子应用于上述乘法的结果中。

可选地，估算电流的步骤包括在驱动装置的输入电流与电机的输入功率之间应用一种已知关系。

可选地，估算电流的步骤包括测量驱动装置直流链路中的电流。

可选地，估算温度的步骤包括根据流经组件的估算的电流来估算组件中的上升温度。

可选地，估算温度的步骤可进一步基于环境温度而估算组件中的上升温度。

可选地，调整电流的步骤包括对驱动装置变频器的输出进行调整。

可选地，调整电流的步骤包括调整驱动装置变频器的输出功率，以调整该变频器的输入电流。

可选地，调整驱动装置变频器的输出包括限制由驱动装置驱动的电机的速度。

可选地，调整驱动装置变频器的输出包括限制由驱动装置驱动的电机的加速度。

可选地，调整驱动装置变频器的输出包括限制由驱动装置驱动的电机的扭矩。