[发明专利]一种变频器安全工作区计算方法

权利要求书

1.一种变频器安全工作区计算方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤A、设置电源端发生一次电压暂降的幅值，根据设置的一次电压暂降的幅值在电源端从额定电压开始进行一次理论上的电压暂降计算，即利用额定电压减去一次电压暂降的幅值，得到理论上电源端发生电压暂降后的电压；

步骤B、根据理论上电源端发生电压暂降后的电压计算变频器中整流环节的输出电压和电流；

步骤C、根据步骤B计算求得的整流环节的输出电压和电流计算变频器中逆变环节的输出电压；

步骤D、根据步骤C计算求得的逆变环节输出的电压计算三相异步电机的转子转速和转子电流；

步骤E、根据步骤A设置的一次电压暂降的幅值在电源端依次进行电压暂降计算，直至电源端电压从额定电压变化到0，并在每一次电压暂降计算后重复步骤B、步骤C和步骤D分别计算整流环节的输出电压和电流、逆变环节的输出电压以及三相异步电机的转子电流和转速，再将每次电压暂降后计算得到的整流环节的输出电压和电流、逆变环节的输出电压以及三相异步电机的转子电流和转速与变频器和三相异步电机可以正常工作的参数进行对比，得出变频器整体在发生电压暂降时能够正常工作的安全工作区。

2.如权利要求1所述的变频器安全工作区计算方法，其特征在于：所述步骤A中，电源端设置的发生一次电压暂降的幅值为额定电压的5％或10％。

3.如权利要求1所述的变频器安全工作区计算方法，其特征在于：所述步骤B中，设定整流环节的输出电压为V_D，整流环节的输出电流为I_D，整流环节的输出电压V_D的计算公式为：

式中V₁为线电压有效值，V_S为相电压有效值，v_AB为线电压；

整流环节的输出电流I_D的计算方法为：

若负载电感L＝0，负载电阻为R，则I_D＝V_D/R，I_D的波形与V_D相同，整流器中每个二极管都导电120°，交流电源电流i_A＝v_AB/R；如果负载电感L≠0，负载电阻为R，且L很大以致在一个直流电压脉波周期中，I_D近似为恒定值，则i_A将是120°脉宽的理想矩形波，电流幅值I_D＝V_D/R，R表示整流环节的负载电阻的阻值。

4.如权利要求1所述的变频器安全工作区计算方法，其特征在于：所述步骤C中，根据步骤B计算求得的变频器中整流环节输出电压和电流计算逆变环节的输出电压包括如下步骤：步骤C1、求取线电压v_AB的傅里叶分析结果，设定线电压v_AB时间坐标的零点取在N点，纵坐标为NY，则v_AB傅里叶分析结果是：

步骤C2、求取线电压基波幅值和线电压基波有效值；

线电压基波幅值为：

线电压基波有效值为：

取基波电压的幅值V_1m为逆变环节输出的交流电压的幅值。

5.如权利要求1所述的变频器安全工作区计算方法，其特征在于：所述步骤D中，三相异步电机的转子的同步转速

式中，f₁为电网频率，p为三相异步电机的绕组的极对数；

所以当异步电动机转子以转速n恒速旋转时，转子电流表示为

式中，和X_2s分别为三相异步电机转子旋转时，转子绕组一相的电动势和漏电抗；和X₂分别为三相异步电机转子不转时，一相的电动势、电流和漏电抗，s为转差率。