一種電機(jī)系統(tǒng)應(yīng)對(duì)供電不穩(wěn)的處理方法
【專利摘要】一種應(yīng)對(duì)電機(jī)系統(tǒng)供電不穩(wěn)的處理方法，包括速度傳感器(3)，電壓傳感器(1)，其特征是，還包括電機(jī)控制器(2)，經(jīng)過(guò)算法控制，通過(guò)脈沖寬度調(diào)制整流器(21)輸出三相脈沖信號(hào)，控制電機(jī)(4)運(yùn)行，在供電穩(wěn)定時(shí)，使用速度傳感器(3)作為閉環(huán)控制，力矩信號(hào)Trq*由速度ωr經(jīng)過(guò)PI調(diào)節(jié)器得到，當(dāng)供電不穩(wěn)時(shí)，力矩信號(hào)Trq*由Udc經(jīng)過(guò)PI調(diào)節(jié)器得到，保證系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行，待供電穩(wěn)定后，切換回ωr控制。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，安全可靠，使用范圍廣。
【專利說(shuō)明】一種電機(jī)系統(tǒng)應(yīng)對(duì)供電不穩(wěn)的處理方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)、伺服、架線式車輛等的電機(jī)系統(tǒng)，具體為電機(jī)系統(tǒng)保持運(yùn)行的處理方法。

【背景技術(shù)】
[0002]目前電機(jī)系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用，高性能矢量控制方式大大解決了能源、改善了運(yùn)行效果，尤其是在水泵、壓縮機(jī)、車輛等行業(yè)，由電源輸出的直流電經(jīng)過(guò)逆變器逆變成三相交流電后輸入至電機(jī)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行力矩輸出。由于在偏遠(yuǎn)地區(qū)會(huì)出現(xiàn)供電不穩(wěn)現(xiàn)象，電壓會(huì)瞬時(shí)跌落幾秒，導(dǎo)致電機(jī)控制器會(huì)出現(xiàn)欠壓保護(hù)，進(jìn)入故障態(tài)，有時(shí)甚至斷電。等待電網(wǎng)恢復(fù)，但是壓縮機(jī)等電機(jī)系統(tǒng)再次啟動(dòng)負(fù)載很大，需要停機(jī)一段時(shí)間才能再啟動(dòng)，嚴(yán)重影響電機(jī)系統(tǒng)工作。
[0003]本發(fā)明為解決在供電不穩(wěn)期間的停機(jī)問(wèn)題，使用環(huán)路切換，采用發(fā)電的方式來(lái)維持母線電壓，等待電網(wǎng)恢復(fù)，實(shí)現(xiàn)了斷電期間平穩(wěn)過(guò)渡。
[0004]目前沒(méi)有發(fā)現(xiàn)同本發(fā)明類似技術(shù)的說(shuō)明或報(bào)道，也尚未收集到國(guó)內(nèi)外類似的資料。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有在供電不穩(wěn)期間的停機(jī)問(wèn)題，使用環(huán)路切換，采用發(fā)電的方式來(lái)維持母線電壓，等待電網(wǎng)恢復(fù)，實(shí)現(xiàn)了斷電期間平穩(wěn)過(guò)渡。
[0006]為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明為解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是提供一種供電不穩(wěn)工況時(shí)電機(jī)系統(tǒng)的處理方法，保證在供電不穩(wěn)期間不停機(jī)，恢復(fù)后能夠正常運(yùn)行，通過(guò)對(duì)于電機(jī)系統(tǒng)控制環(huán)路的切換來(lái)達(dá)到這個(gè)效果。
[0007]本發(fā)明采用控制環(huán)路策略，正常運(yùn)行時(shí)采用速度控制方式，給定轉(zhuǎn)速(ωι.*)和反饋轉(zhuǎn)速(ωΓ)經(jīng)過(guò)一個(gè)PI調(diào)節(jié)器，輸出力矩(Trq*);當(dāng)脫網(wǎng)工況發(fā)生時(shí)，環(huán)路切換至電壓控制方式，給定電壓(Udc*)和反饋電壓(Udc)經(jīng)過(guò)一個(gè)比例調(diào)節(jié)(K)，輸出力矩(Trq*)，變?yōu)榘l(fā)電狀態(tài)；當(dāng)電網(wǎng)恢復(fù)時(shí)，返回至速度控制模式。
[0008]本發(fā)明不需要額外的硬件電路和傳感器，即能達(dá)到不停機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。
[0009]本發(fā)明通過(guò)如下技術(shù)方案達(dá)到發(fā)明目的:
[0010]一種應(yīng)對(duì)電機(jī)系統(tǒng)供電不穩(wěn)的處理方法，包括速度傳感器，電壓傳感器，其特征是，還包括電機(jī)控制器，經(jīng)過(guò)算法控制，通過(guò)脈沖寬度調(diào)制整流器輸出三相脈沖信號(hào)，由輸入的直流電逆變成交流電，通過(guò)三相線連接電機(jī)，控制電機(jī)旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的信號(hào)通過(guò)速度傳感器傳回電機(jī)控制器。電機(jī)控制器選用數(shù)字信號(hào)處理器或單片機(jī)。
[0011]在供電不穩(wěn)時(shí)，按如下步驟一次進(jìn)行:
[0012]a.脫網(wǎng)發(fā)生期間(tl?t2)，母線電壓從V5:310V開(kāi)始跌落，但控制器當(dāng)時(shí)是無(wú)法通過(guò)電壓傳感器(I)檢測(cè)該狀態(tài)；
[0013]b.直至電壓跌落至V2:220V時(shí)(t2)，啟動(dòng)電壓環(huán)控制，給定力矩(Trq*)給定從速度環(huán)控制(23)切換電壓環(huán)控制(22)，，即電壓控制在V3:230V ；
[0014]c.當(dāng)電網(wǎng)開(kāi)始恢復(fù)(t3?t4)，母線電壓開(kāi)始抬升，但是由于電機(jī)控制還在電壓環(huán)，電壓環(huán)輸出(22),即電動(dòng)狀態(tài)；
[0015]d.當(dāng)電壓到達(dá)V4:260V時(shí)，控制模式從電壓環(huán)控制(22)切回速度環(huán)控制(23)。
[0016]在整個(gè)脫網(wǎng)工況期間，控制器一直處于工作狀態(tài)，期間使用動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能，保證系統(tǒng)始終處于有電狀態(tài)，保證在電網(wǎng)恢復(fù)時(shí)能夠快速切換到正常運(yùn)行狀態(tài)，而不必要增加其他的額外設(shè)備，增加了電機(jī)系統(tǒng)的可靠性，可以廣泛應(yīng)用于電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備，如新能源汽車、水泵、壓縮機(jī)等。本發(fā)明的有益效果是:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便、反應(yīng)靈敏、安全可靠，使用范圍廣。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]附圖1為控制環(huán)路策略示意圖；
[0018]附圖2為電壓不穩(wěn)期間母線電壓示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0020]附圖1為控制環(huán)路策略示意圖，由轉(zhuǎn)速控制回路和電壓控制回路組成。正常運(yùn)行時(shí)采用速度控制方式，給定轉(zhuǎn)速(《r*)和反饋轉(zhuǎn)速(ωΓ)經(jīng)過(guò)一個(gè)PI調(diào)節(jié)器，輸出力矩(Trq*);當(dāng)脫網(wǎng)工況發(fā)生時(shí)，環(huán)路卻換至上方:電壓控制方式，給定電壓(Udc*)和反饋電壓(Udc)經(jīng)過(guò)一個(gè)比例調(diào)節(jié)(K)，輸出力矩(Trq*)，變?yōu)榘l(fā)電狀態(tài)；當(dāng)電網(wǎng)恢復(fù)時(shí)，返回至速度控制模式。
[0021]一種應(yīng)對(duì)電機(jī)系統(tǒng)供電不穩(wěn)的處理方法，包括速度傳感器，電壓傳感器，其特征是，還包括電機(jī)控制器，經(jīng)過(guò)算法控制，通過(guò)脈沖寬度調(diào)制整流器輸出三相脈沖信號(hào)，由輸入的直流電逆變成交流電，通過(guò)三相線連接電機(jī)，控制電機(jī)旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的信號(hào)通過(guò)速度傳感器傳回電機(jī)控制器。
[0022]附圖2為母線電壓值示意圖，很清楚的顯示了供電不穩(wěn)過(guò)程中母線電壓變化情況，電壓值僅作為示意，分為5個(gè)步驟:
[0023]在tl時(shí)脫網(wǎng)發(fā)生，但是控制器未得知，繼續(xù)正常工作；
[0024]脫網(wǎng)發(fā)生期間(tl?t2)，母線電壓從V5:310V開(kāi)始跌落，但控制器當(dāng)時(shí)是無(wú)法檢測(cè)該狀態(tài)；
[0025]直至電壓跌落至V2:220V時(shí)(t2)，啟動(dòng)電壓環(huán)控制，給定力矩(Trq*)給定從力矩環(huán)輸出改為電壓環(huán)輸出，控制目標(biāo)由轉(zhuǎn)速ω改為母線電壓Udc，即電壓控制在V3:230V ;
[0026]當(dāng)電網(wǎng)開(kāi)始恢復(fù)(t3?t4)，母線電壓開(kāi)始抬升，但是由于電機(jī)控制還在電壓環(huán)，所以出的力矩為正力矩，即電動(dòng)狀態(tài)；
[0027]當(dāng)電壓到達(dá)V4:260V時(shí)，控制模式從電壓控制切回速度控制。
[0028]在整個(gè)脫網(wǎng)工況期間，控制器一直處于工作狀態(tài)，期間使用動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能，保證系統(tǒng)始終處于有電狀態(tài)，保證在電網(wǎng)恢復(fù)時(shí)能夠快速切換到正常運(yùn)行狀態(tài)。
[0029]在臺(tái)架和壓縮機(jī)系統(tǒng)使用本方案的方法測(cè)試短時(shí)斷電工況，工作正常，沒(méi)有發(fā)生誤判和保護(hù)的問(wèn)題，在電網(wǎng)恢復(fù)后能立即恢復(fù)正常工作。
【權(quán)利要求】
1.一種應(yīng)對(duì)電機(jī)系統(tǒng)供電不穩(wěn)的處理方法，包括速度傳感器(3),電壓傳感器(I),其特征是，還包括電機(jī)控制器(2)，經(jīng)過(guò)算法控制，通過(guò)脈沖寬度調(diào)制整流器(21)輸出三相脈沖信號(hào)，由輸入的直流電逆變成交流電，通過(guò)三相線連接電機(jī)(4)，控制電機(jī)旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的信號(hào)通過(guò)速度傳感器(3)傳回電機(jī)控制器(2)。
2.如權(quán)利要求1所述的控制裝置，其特征是電機(jī)控制器(2)選用數(shù)字信號(hào)處理器或單片機(jī)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的供電不穩(wěn)的處理方法，其特征是:在供電不穩(wěn)時(shí)，按如下步驟一次進(jìn)行: a.脫網(wǎng)發(fā)生期間(tl?t2)，母線電壓從V5:310V開(kāi)始跌落，但控制器當(dāng)時(shí)是無(wú)法通過(guò)電壓傳感器(I)檢測(cè)該狀態(tài)； b.直至電壓跌落至V2:220V時(shí)(t2)，啟動(dòng)電壓環(huán)控制，給定力矩(Trq*)給定從速度環(huán)控制(23)切換電壓環(huán)控制(22)，即電壓控制在V3:230V ； c.當(dāng)電網(wǎng)開(kāi)始恢復(fù)(t3?t4)，母線電壓開(kāi)始抬升，但是由于電機(jī)控制還在電壓環(huán)，電壓環(huán)輸出(22),即電動(dòng)狀態(tài)； d.當(dāng)電壓到達(dá)V4:260V時(shí)，控制模式從電壓環(huán)控制(22)切回速度環(huán)控制(23)。
4.如權(quán)利要求3所述的應(yīng)對(duì)供電不穩(wěn)的處理方法，其特征是:在整個(gè)脫網(wǎng)工況期間，控制器一直處于工作狀態(tài)，期間使用動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能，保證系統(tǒng)始終處于有電狀態(tài)，保證在電網(wǎng)恢復(fù)時(shí)能夠快速切換到正常運(yùn)行狀態(tài)。
【文檔編號(hào)】H02P23/00GK104242778SQ201410490125
【公開(kāi)日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月24日
【發(fā)明者】殷浩, 鄒勇 申請(qǐng)人:蘇州御驅(qū)電子技術(shù)有限公司