[发明专利]基于高压变频器电机控制系统的工变频运行同步切换方法

权利要求书

1.一种基于高压变频器电机控制系统的工变频运行同步切换方法，高压变频器电机控制系统包括高压变频器，高压变频器的高压输入端经由输入接触器与高压电网连接，高压变频器的高压输出端经由输出接触器、环流抑制电抗器与高压电机连接，高压电网与高压电机之间连接有电网接入接触器，输入接触器、高压变频器、输出接触器和环流抑制电抗器构成的串联电路与电网接入接触器相并联，高压变频器的功率电路受主控制器控制，主控制器与PLC控制器通信，PLC控制器控制输入接触器、输出接触器和电网接入接触器的开合闸，主控制器通过采样装置对高压电机的定子电流、电压采样，其特征在于：工变频运行同步切换方法包括步骤：

1)判断高压电机当前为工频还是变频运行状态；

2)当认定高压电机当前为变频运行状态时，执行变频至工频运行切换的步骤包括：

2-1)主控制器采用无码盘矢量控制算法通过高压变频器控制高压电机，直至高压电机的频率升到设定频率；然后从无码盘矢量控制算法切换为恒压频比控制算法，使高压电机的频率继续上升至高压电网电压的工频频率；

2-2)当高压变频器在高压电网电压的频率下稳定运行后，通过主控制器采样高压电机的定子电流、电压计算出高压电机功率和功率因数，从而根据高压电机的功率因数及高压电网电压的幅值和相位，确定出在变频至工频运行切换过程中，高压变频器输出电压的幅值目标值和相位目标值；

2-3)令高压变频器输出电压的幅值、相位分别达到幅值目标值、相位目标值，以保证流经电网接入接触器的电流为零以及高压变频器的输入、输出电流维持不变，而后令电网接入接触器合闸，逐渐改变高压变频器的输出电压的幅值和相位，使高压变频器输出电压的幅值和相位分别与高压电网电压的幅值、相位相一致，从而使高压变频器的输出电流逐渐转移到电网接入接触器线路上，完成变频至工频运行的切换。

2.如权利要求1所述的基于高压变频器电机控制系统的工变频运行同步切换方法，其特征在于：

对于所述步骤2)，在执行变频至工频运行切换时：

当所述高压变频器为运行状态时，直接执行所述步骤2-1)；

当所述高压变频器为待机状态时，所述主控制器先起动所述高压变频器，然后再执行所述步骤2-1)。

3.如权利要求1所述的基于高压变频器电机控制系统的工变频运行同步切换方法，其特征在于：

执行变频至工频运行切换时，所述PLC控制器的处理逻辑为：

当所述电网接入接触器为分闸状态，且所述PLC控制器收到所述主控制器的电网接入接触器合闸允许命令时，所述PLC控制器发出电网接入接触器合闸指令；

当所述PLC控制器确认所述电网接入接触器为合闸状态时，所述PLC控制器向所述主控制器发出急停指令，所述高压变频器急停；

当所述PLC控制器确认所述高压变频器处于不运行状态，且所述电网接入接触器为合闸状态时，所述PLC控制器发出输出接触器分闸指令；

当所述PLC控制器确认所述电网接入接触器为合闸状态，且所述输出接触器为分闸状态时，所述PLC控制器发出输入接触器分闸指令。

4.如权利要求1所述的基于高压变频器电机控制系统的工变频运行同步切换方法，其特征在于：

若所述环流抑制电抗器通过与其并联的隔离接触器而只在变频至工频运行切换时串入，则所述PLC控制器的处理逻辑为：

所述高压变频器在所述主控制器的控制下急停，所述输入接触器和所述输出接触器不分闸，分闸隔离接触器来串入所述环流抑制电抗器，于是延时设定时间后再次起动所述高压变频器；

当变频至工频运行切换完成后，合闸隔离接触器，以将所述环流抑制电抗器旁路。