[发明专利]用于控制变频器的装置

说明书

技术领域

本公开涉及一种用于控制变频器(inverter)的装置。

背景技术

变频器是一种电力变换器，其将输入的交流(AC)电力转换为直流(DC) 电力，将直流电力转换为具有电动机所要求的幅值和频率的电压，并输出该 电压至电动机。

常规的变频器运行控制是这样一种方法，在基频下不断地控制所有频率 范围内的气隙磁通，也就是，控制定子电流的磁通成分电流。由于低速下的 定子电阻，受电压降的影响使总电流增加。然而，在初始阶段需要大量起动 转矩的情况下，仅用一般性电压/频率的关系的控制就能得到优良的性能。

但是，存在问题在于，当这种控制方法被应用于工业变频器的操作的情 况下，该方法很大程度上依赖于电动机参数(定子电阻、定子电感，空载电 流)，由于相关的参数的误差使得转矩提升补偿电压发生误差，由此在大的起 动转矩下运行可能出故障。

具体地，一定电压/频率的控制是输出对应于由电压和频率的预定比率所 要求的频率的电压。因此，当低速下要求大的起动转矩或者当负载有大的变 化时，仍然存在运行可能出故障的问题。

发明内容

本发明旨在实现的其中一个目的是提供一种变频器控制器，所述变频器 控制器使得，即使当驱动变频器需要大的起动转矩时，或即使当负载有大的 变化时，变频器也能够稳定地运行。

在本公开的总方案中，提供了一种控制器，该控制器包括：第一产生单 元，其配置为根据指令频率来产生电压指令；第一转换单元，其配置为将变 频器的输出电流转换为同步参考坐标系(synchronousreferenceframe)上的 转矩电流；以及第二产生单元，其配置为使用转矩电流与电动机信息来产生 补偿电压指令的补偿电压，其中，该补偿电压可被施加到第一产生单元。

在本公开的一些示例性实施例中，控制器可以进一步包括：第二转换单 元，其配置为将电压指令转换为静止参考坐标系(stationaryreferenceframe) 上的电压指令；调制单元，其配置为根据电动机额定值来调制静止参考坐标 系上的电压指令；以及第三产生单元，其配置为根据调制后的静止参考坐标 系上的电压指令来产生脉冲宽度调制(PWM)信号以便控制变频器的多个功 率开关元件。

在本公开的一些示例性实施例中，控制器可以进一步包括：低通滤波器 (LPF)，其配置为控制转矩电流的谐波成分。

在本公开的一些示例性实施例中，第二产生单元可以包括：第四产生单 元，其配置为根据电动机信息和预定的电压增益来产生升压电压；和第一乘 法单元，其配置为通过升压电压乘以转矩电流的K-因数来产生补偿电压。

在本公开的一些示例性实施例中，第二产生单元可以包括：比较单元， 其配置为比较转矩电流与转矩电流基准。

在本公开的一些示例性实施例中，当转矩电流大于转矩电流基准时，比 较单元可以输出值1，并且当转矩电流不大于转矩电流基准时，比较单元可 以输出值0。

在本公开的一些示例性实施例中，第二产生单元可以进一步包括：第二 乘法单元，其配置为将比较单元的输出乘以第四产生单元的输出。

在本公开的一些示例性实施例中，第二产生单元可以进一步包括：限制 单元，其配置为将补偿电压限制到预定电压以下。

在本公开的一些示例性实施例，电动机信息可以包括电动机的转差频率 和电动机的容量。

根据本公开的示例性实施例，存在稳定地驱动变频器的有益效果，这是 因为即使当需要大的起动转矩时，或者即使当负载有大的变化时，也能根据 负载的状态来确定补偿电压。

附图说明

图1是示出根据本公开的示例性实施例的变频器系统的结构的示例图。

图2是示出常规变频器系统的控制器的框图。

图3是示出根据本公开的示例性实施例的图1的变频器系统的控制器的 示例图。

图4是示出根据本公开的示例性实施例的图3的补偿电压产生单元的详 细框图。

具体实施方式

以下将参考附图更全面地描述各种示例性实施例，在所述附图中示出了 一些示例性实施例。然而，本发明的构思可以许多不同的形式来具体实现且 不应该被解释为局限于本文中所阐述的示例性实施例。相反，所描述的方案 旨在涵盖落在本公开的范围和新颖思想之内的所有这样的变更、修改、变化 和等同物。