[发明专利]一种高压变频与工频的切换方法

说明书

本发明公开一种高压变频与工频的切换方法，步骤为：1）将高压变频器接至负载电动机，启动高压变频器向负载电动机供电，进入变频供电模式；2）切换为工频供电模式，将工频电网接至负载电动机并对高压变频器的脉冲进行封锁，封锁完成后断开高压变频器，工频电网接入后至脉冲封锁前由工频电网和高压变频器同时向负载电动机供电；3）切换为变频供电模式，启动高压变频器并在运行至工频时接入至负载电动机，断开工频电网与负载电动机的连接，高压变频器接入后至工频电网断开前由工频电网和高压变频器同时向负载电动机供电，返回步骤2）。本发明具有实现方法简单、系统运行稳定、能够实现工频与变频之间双向切换且无失电切换时间的优点。

技术领域

本发明涉及电机控制领域，尤其涉及一种高压变频与工频的切换方法。

背景技术

交流电机自发明以来，以其结构简单、高可靠性和优异的拖动性能等优点而在矿山、石化等领域获得了广泛的应用。然而由于交流电机固有的启动特性，在直接启动时的启动电流最高可达电机额定电流的15倍，会对电网产生很大的冲击电流，软启动技术就是在此背景下应运而生。电机的软启动技术经过了多年的应用和发展，产生过多种技术方案，传统的技术方案有星三角变换软启动、自耦变压器软启动、饱和电抗器软启动等，然而这些方案都是有级的，在转换过程中都避免不了二次冲击，现在已逐渐退出应用。

目前，软启动技术向无级调节方式发展，主要有液态软启动和固态软启动等两类产品。液态软启动产品由于具有调节范围小、电阻耗能且需要经常维护、电解液需要定期补充等缺点，已逐渐被固态软启动产品替代。固态软启动产品主要包括高压晶闸管、IGBT方式的软启动器。晶闸管降压软启动器虽然已占据了软启动市场的主导地位，但由于晶闸管降压软启动器的启动电流一般为电机额定电流的4～5倍，当存在电网容量受限的特殊情况时，容易造成电源进线断路器跳闸；另外，采用晶闸管调压方式的软启动器在电压降低的同时，频率仍为工频，故所能提供的启动转矩较小，对要求重载启动的电机显得无能为力。采用IGBT器件的高压变频器在电机启动过程中，不但能降低电压，而且能减少供电电压的频率，可保持恒力矩启动，解决了电机重载启动问题，因此采用高压变频器的软启动技术已逐渐成为解决大功率电机无冲击启动的最佳方案。

高压变频器的软启动过程中，需要将负载电机从高压变频电源切换到工频电源或将工频电源切换至高压变频电源，而高压变频与工频之间的切换不当则会引起很大的电流冲击。

现有技术中，高压变频与工频的切换方法主要具有以下的技术缺陷：

（1）采用失电切换的控制方法，负载电机有可能由于失电时间过长，而在失电切换过程中产生较大的电流冲击；

（2）没有抑制软启动过程电流冲击的有效措施。

如图1所示，传统的高压变频器与工频电源之间软切换方法，高压变频器供电时，QS1、QS2、KM1和KM2开关闭合；工频电网供电时，QS3和KM3开关闭合。QS2和QS3、KM2和KM3开关在高压变频器运行时必须相互闭锁，保证工频电源与高压变频电源之间进行切换，QS1、QS2、QS3开关用来彻底切断系统的电源。以从工频向变频软切换为例，电机首先在工频电源供电下稳定运行，之后通过QS3、KM3开关断开工频电源，然后通过QS1、QS2、KM1、KM2开关软切换到高压变频电源。该方案采用失电切换的控制方法，电机有可能由于失电时间过长，在失电过程中会产生较大的电流冲击，存在一定的难点和技术风险。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种实现方法简单、能够实现工频与变频之间双向切换且无失电切换时间的高压变频与工频的切换方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种高压变频与工频的切换方法，步骤为：

1）将高压变频器接至负载电动机，启动高压变频器向负载电动机供电，进入变频供电模式；