[发明专利]用于变频传动系统的效率最优控制方法及装置

说明书

本发明提供一种用于变频传动系统的效率最优控制方法，其包含：步骤一、基于构建的变频器开关损耗模型，结合当前工况下的变频器运行参数，得到变频传动系统的变频器效率；步骤二、基于构建的电机谐波损耗模型，结合当前工况下的电机运行参数，得到变频传动系统的电机谐波损耗；步骤三、基于构建的电机理论损耗模型，结合电机理论运行曲线，得到变频传动系统的理论损耗；步骤四、基于构建的变频传动系统效率模型，输入变频器效率、电机谐波损耗以及理论损耗，得到变频传动系统的整体最优效率。本发明置基于构建的变频器开关损耗模型、电机谐波损耗模型、电机理论损耗模型以及变频传动系统效率模型，能够得到变频传动系统的整体最优效率。

技术领域

本发明涉及电传动系统技术领域，具体地说，涉及一种用于变频传动系统的效率最优控制方法及装置。

背景技术

变频传动系统中，变频器功率器件的发热主要产生在器件导通与关断阶段，在负载电流一致的情况下，开关频率越高，单位周期内导通与关断的次数越多，器件发热越多，开关损耗越大，反之亦然。同时，通过调节器件开关频率，可在一定程度上有效抑制输出谐波。开关频率越高，谐波含量越低，电机谐波损耗越低。

理论上，变频器功率器件的开关频率可同时影响变频器效率以及电机效率，且影响趋势相反。但根据负载情况的不断变化，开关频率对变频器及电机效率的具体影响程度，需根据实际情况具体分析。

现有技术为开关频率固定的控制方式，相同产品在不同应用场合不同应用工况会处于不同的效率状态，不能在不同应用场合不同应用工况均可以把传动系统运行在最高效率点。

因此，本发明提供了一种用于变频传动系统的效率最优控制方法及装置。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种用于变频传动系统的效率最优控制方法，所述方法包含以下步骤：

步骤一、基于构建的变频器开关损耗模型，结合当前工况下的变频器运行参数，得到所述变频传动系统的变频器效率；

步骤二、基于构建的电机谐波损耗模型，结合当前工况下的电机运行参数，得到所述变频传动系统的电机谐波损耗；

步骤三、基于构建的电机理论损耗模型，结合电机理论运行曲线，得到所述变频传动系统的理论损耗；

步骤四、基于构建的变频传动系统效率模型，输入所述变频器效率、所述电机谐波损耗以及所述理论损耗，得到所述变频传动系统的整体最优效率。

根据本发明的一个实施例，所述步骤一中，具体包含以下步骤：

根据变频器标称的输入输出电压/电流/容量以及关键器件能力，构建变频器开关损耗与负载电流以及开关频率之间关系的所述变频器开关损耗模型；

基于所述变频器开关损耗模型，结合功率器件型号、当前工况下功率器件运行环境、拟执行的开关频率以及拟运行的电流等级，计算出当前工况下开关频率对应的变频器开关损耗。

根据本发明的一个实施例，所述步骤二中，具体包含以下步骤：

根据变频器对电机参数的自整定，构建电机谐波损耗与负载电流以及开关频率之间关系的所述电机谐波损耗模型；

基于所述电机谐波损耗模型，输入变频器辨识的电机参数、负载电流以及变频器输出谐波，得到所述电机谐波损耗。

根据本发明的一个实施例，所述步骤三中，具体包含以下步骤：

根据所述自整定后的电机参数，结合电磁方案得出电机理论曲线；

将不同工况下电机的实际运行曲线与所述电机理论曲线进行对比，得到所述理论损耗。

根据本发明的一个实施例，所述步骤四中，依据以下公式计算得到传动系统的整体效率：