專利名稱：用于控制中壓變頻器的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開(kāi)涉及用于控制中壓變頻器的裝置和方法。
背景技術(shù)：
本部分提供涉及本公開(kāi)的背景信息，該背景信息不一定是現(xiàn)有技術(shù)。通常，采用被稱作電力變換器、變頻器或者驅(qū)動(dòng)器的設(shè)備向諸如電動(dòng)機(jī)的另一件設(shè)備提供電力。特別地，這種變頻器(此處，變頻器通常被用于指代變頻器、變換器、驅(qū)動(dòng)器)聯(lián)接至公用設(shè)施連接，以接收諸如三相AC (交流電)電力的接入輸入電力。該變頻器調(diào)節(jié)電力以向待供電的設(shè)備提供調(diào)節(jié)后的電力信號(hào)。按照這種方式，至設(shè)備的接入電力可以具有改善的效率，以降低使設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的成本。 然而，在采用商用AC電力以直接用于工業(yè)領(lǐng)域中的中壓變頻器的情況下，頻率通常固定在60Hz從而難以節(jié)能。近來(lái)，節(jié)能成為中壓變頻器的增長(zhǎng)使用的一個(gè)大問(wèn)題。中壓變頻器使用諸如3. 3KV、6. 6KV或者IOKV的高電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，并且通常被用于驅(qū)動(dòng)慣性大的工業(yè)負(fù)載。對(duì)于非限制性示例來(lái)說(shuō)，中壓變頻器被廣泛用于驅(qū)動(dòng)諸如重要的風(fēng)扇或者泵的負(fù)載。在負(fù)載是使風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)的情況下，中壓變頻器控制電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度以調(diào)整風(fēng)量，由此可實(shí)現(xiàn)最佳節(jié)能。在因諸如天氣變化以及驅(qū)動(dòng)諸如風(fēng)扇或者泵的慣性大的負(fù)載時(shí)的電源的問(wèn)題而發(fā)生瞬時(shí)停電的情況下，中壓變頻器會(huì)發(fā)生諸如跳閘等的錯(cuò)誤。據(jù)報(bào)告，每年大約有5次瞬時(shí)停電發(fā)生。如果不針對(duì)瞬時(shí)停電采取預(yù)防措施，則會(huì)給重要負(fù)載設(shè)施造成嚴(yán)重的故障，并且嚴(yán)重的故障會(huì)產(chǎn)生重大問(wèn)題，給產(chǎn)品帶來(lái)缺陷和/或造成人員傷害。因此，需要安全地驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，以防在發(fā)生瞬時(shí)停電的情況下中壓變頻器會(huì)發(fā)生跳閘。

發(fā)明內(nèi)容
本部分提供了本發(fā)明的總概述，并非是其全部范圍或者其所有特征的全面公開(kāi)。與本公開(kāi)相一致的方法和系統(tǒng)提供了一種用于控制中壓變頻器的裝置及其方法，其被配置為在中壓變頻器驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)時(shí)發(fā)生瞬時(shí)停電的情況下，通過(guò)調(diào)節(jié)中壓變頻器的輸出電壓來(lái)安全地驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)以防跳閘。然而，應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)的是，如上文所說(shuō)明的，本公開(kāi)并不限于特定的公開(kāi)。應(yīng)理解的是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解此處未提及的其他技術(shù)主題。在本公開(kāi)的一個(gè)總方案中，提供了一種用于控制中壓變頻器的裝置，所述中壓變頻器包括多個(gè)串聯(lián)連接的單相變頻器并且輸出高電壓以驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，所述裝置包括斷電檢測(cè)器，用于檢測(cè)是否發(fā)生斷電或者電力是否恢復(fù)；以及控制器，其將由中壓變頻器產(chǎn)生的AC (交流電)電力的頻率固定在斷電檢測(cè)器檢測(cè)到斷電時(shí)的頻率，響應(yīng)于預(yù)定的減小斜率來(lái)減小由中壓變頻器產(chǎn)生的AC電力的電壓電平，并且輸出減小后的電壓電平。在一些示例性實(shí)施例中，所述控制器可以預(yù)設(shè)所述減小斜率，所述減小斜率被配置為在發(fā)生斷電的情況下減小所述中壓變頻器的輸出電壓。在一些示例性實(shí)施例中，在所述斷電檢測(cè)器在經(jīng)過(guò)預(yù)定時(shí)間之前檢測(cè)到電力恢復(fù)的情況下，所述控制器可以響應(yīng)于發(fā)生斷電之前的中壓變頻器的狀態(tài)來(lái)控制所述中壓變頻器。在一些示例性實(shí)施例中，所述控制器可以預(yù)設(shè)加速斜率，所述加速斜率被配置為在電力于預(yù)定時(shí)間內(nèi)恢復(fù)的情況下增加所述中壓變頻器的輸出電壓。在一些示例性實(shí)施例中，所述中壓變頻器可以驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)處于如下模式中的任何一個(gè)中發(fā)生斷電前的固定速度操作；加速操作和減速操作。在一些示例性實(shí)施例中，在所述中壓變頻器于發(fā)生斷電之前以固定速度操作而運(yùn)行的情況下，并且在經(jīng)過(guò)預(yù)定時(shí)間之前檢測(cè)到電力恢復(fù)的情況下，所述控制器可以響應(yīng)于 加速斜率來(lái)增加所述中壓變頻器的輸出電壓。在一些示例性實(shí)施例中，在所述中壓變頻器于發(fā)生斷電之前以加速操作而運(yùn)行的情況下，并且在經(jīng)過(guò)預(yù)定時(shí)間之前檢測(cè)到電力恢復(fù)的情況下，所述控制器可以響應(yīng)于所述加速斜率來(lái)增加所述中壓變頻器的輸出電壓，并且在所述中壓變頻器的輸出電壓恢復(fù)到發(fā)生斷電之前的輸出電壓的情況下，所述控制器增加所述中壓變頻器的輸出頻率和輸出電壓至目標(biāo)頻率和目標(biāo)電壓。在一些示例性實(shí)施例中，在所述中壓變頻器于發(fā)生斷電之前以減速操作而運(yùn)行的情況下，并且在經(jīng)過(guò)預(yù)定時(shí)間之前檢測(cè)到電力恢復(fù)的情況下，所述控制器可以響應(yīng)于減速斜率來(lái)降低所述中壓變頻器的輸出電壓，并且在所述中壓變頻器的輸出電壓恢復(fù)到發(fā)生斷電之前的輸出電壓的情況下，所述控制器降低所述中壓變頻器的輸出頻率和輸出電壓至目標(biāo)頻率和目標(biāo)電壓。依據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例的用于控制中壓變頻器的裝置和方法具有的有益效果在于在中壓變頻器驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)時(shí)發(fā)生瞬時(shí)停電的情況下，由中壓變頻器輸出的頻率被固定，并且輸出電壓被減小且被輸出，使得在瞬時(shí)停電在瞬時(shí)停電的操作設(shè)定時(shí)間內(nèi)恢復(fù)以能夠進(jìn)行電動(dòng)機(jī)的正常操作的情況下，在中壓變頻器上沒(méi)有產(chǎn)生跳閘。


為了解釋本公開(kāi)的原理，下面介紹了與其優(yōu)選實(shí)施例有關(guān)的一些附圖以進(jìn)行圖示、示例和描述，盡管這些附圖并不旨在是詳盡的。僅通過(guò)示例的方式而不是通過(guò)限制的方式，依據(jù)本構(gòu)思附圖描繪了一個(gè)以上示例性的實(shí)施例。在附圖中，相似的附圖標(biāo)記表示相同或者類似的元件。因此，參照示例性附圖，通過(guò)對(duì)特定示例性實(shí)施例的下列詳細(xì)描述，將會(huì)更容易地理解多種潛在的實(shí)用的和有用的實(shí)施例，其中圖I是依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的變頻器的結(jié)構(gòu)圖；圖2是圖示出依據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例的用于控制中壓變頻器的裝置的結(jié)構(gòu)圖；圖3是圖示出依據(jù)本公開(kāi)的用于控制中壓變頻器的方法的流程圖；圖4是圖示出依據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例，在圖3的S38處的響應(yīng)于固定操作的瞬時(shí)停電期間的用于控制中壓變頻器的方法的詳細(xì)流程圖5是圖示出在圖4的控制期間商用電力、頻率和輸出電壓之間的關(guān)系的示意圖；圖6是圖示出依據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例，在圖3的S39處的響應(yīng)于加速操作的瞬時(shí)停電期間的用于控制中壓變頻器的方法的詳細(xì)流程圖；
圖7是圖示出在圖6的控制期間商用電力、頻率和輸出電壓之間的關(guān)系的示意圖；圖8是圖示出依據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例，在圖3的S40處的響應(yīng)于減速操作的瞬時(shí)停電期間的用于控制中壓變頻器的方法的詳細(xì)流程圖；以及圖9是圖示出在圖8的控制期間商用電力、頻率和輸出電壓之間的關(guān)系的示意圖。
具體實(shí)施例方式通過(guò)參照?qǐng)DI 一 9可以最佳地理解所公開(kāi)的實(shí)施例及其優(yōu)點(diǎn)，在各個(gè)附圖中使用相似的附圖標(biāo)記表示相似和相應(yīng)的部件。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在查看以下附圖和詳細(xì)描述時(shí)，所公開(kāi)實(shí)施例的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將顯而易見(jiàn)或變得顯而易見(jiàn)。旨在所有這些附加特征和優(yōu)點(diǎn)應(yīng)被包含在所公開(kāi)實(shí)施例的范圍內(nèi)，并且由附圖保護(hù)。此外，圖示出的附圖僅僅是示例性的，而不是意圖表明或暗示對(duì)實(shí)現(xiàn)不同實(shí)施例的環(huán)境、構(gòu)造或過(guò)程的任何限制。因此，所描述的方案意圖包含落入本發(fā)明的范圍和創(chuàng)新思想內(nèi)的所有這種改變、改進(jìn)和變化。同時(shí)，此處所使用的術(shù)語(yǔ)只是為了描述特定實(shí)施的目的，不是旨在限制本公開(kāi)。此處，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”等并不表示任何順序、數(shù)量或重要性，而是用來(lái)將一個(gè)元件與另一個(gè)元件區(qū)分開(kāi)。例如，在不偏離本公開(kāi)的范圍和精神的情況下，第二構(gòu)成元件可以表示為第一構(gòu)成元件，并且類似地，第一構(gòu)成元件可以表示為第二構(gòu)成元件。如此處使用的，術(shù)語(yǔ)“一(a) ”和“一(an ) ”并不表示對(duì)數(shù)量的限制，而是表示存在至少一個(gè)所引用的項(xiàng)目。即，正如此處所使用，單數(shù)形式“一(a)”、“一(an)”和“這個(gè)(the)”旨在同樣包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文另外清楚地指出?？梢岳斫獾氖?，當(dāng)提及某個(gè)元件與另一個(gè)元件相“連接”或“聯(lián)接”時(shí)，其可以直接連接或者聯(lián)接至另一元件，或者可以存在中間元件。相比之下，當(dāng)提及某個(gè)元件與另一個(gè)元件“直接連接”或“直接聯(lián)接”時(shí)，則不存在中間元件。應(yīng)該進(jìn)一步理解的是，當(dāng)在本說(shuō)明書(shū)中使用術(shù)語(yǔ)“包括”和/或“包括著”，或“包含”和/或”包含著”時(shí)，這些術(shù)語(yǔ)表示所描述的特征、區(qū)域、整體、步驟、操作、元件和/或組件的存在，但是不排除存在或增加一個(gè)以上其他特征、區(qū)域、整體、步驟、操作、元件、組件和
/或其組合。而且，“示例性”只意味著示例，而不是最佳。也可以理解的是，為了簡(jiǎn)單和容易理解起見(jiàn)，此處描述的特征、層和/或元件相對(duì)于另一個(gè)圖示有特定的尺寸和/或方位，并且實(shí)際尺寸和/或方位則可以基本上不同于所圖示出的。S卩，在附圖中，為了清楚起見(jiàn)，層、區(qū)域和/或其它元件的尺寸和相對(duì)尺寸可以放大或縮小。相似的附圖標(biāo)記在全文中表示相似的元件，并且將省略彼此重復(fù)的說(shuō)明。正如此處所使用的，術(shù)語(yǔ)“基本上”或“大約”為其對(duì)應(yīng)術(shù)語(yǔ)和/或術(shù)語(yǔ)之間的相關(guān)性提供了工業(yè)上可接受的公差。
在下文中，將參照附圖詳細(xì)描述依據(jù)本公開(kāi)的用于控制中壓變頻器的裝置和方法，下面是對(duì)于常規(guī)變頻器的控制的說(shuō)明。圖I是依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的變頻器的結(jié)構(gòu)圖。變頻器100將接入的AC電力變換成DC (直流電)電力，響應(yīng)于轉(zhuǎn)換(switching)控制信號(hào)將已變換的DC電力轉(zhuǎn)換成AC電力，并且將AC電力輸出至電動(dòng)機(jī)110，由此電動(dòng)機(jī)110被驅(qū)動(dòng)，其中電動(dòng)機(jī)110可以用于驅(qū)動(dòng)被廣泛用于工業(yè)場(chǎng)所的諸如風(fēng)扇或泵的負(fù)載。變頻器100包括整流器102、平滑單元104以及轉(zhuǎn)換單元(switching unit) 106。整流器102用于整流從外部輸入的AC電力并且用于變換成紋波電力。平滑單元104用于平滑被整流器102整流的紋波電力并且用于變換成DC電力。轉(zhuǎn)換單元106用于響應(yīng)于轉(zhuǎn)換控制信號(hào)而轉(zhuǎn)換被平滑單元104平滑的DC電力，變換成AC電力，并且將變換后的AC電力輸出至電動(dòng)機(jī)110,由此電動(dòng)機(jī)110被驅(qū)動(dòng)。電壓檢測(cè)器120用于檢測(cè)由平滑單元104輸出至轉(zhuǎn)換單元106的DC電壓的電平， 并且在瞬時(shí)停電(在下文中被稱為斷電)發(fā)生的情況下，再生電壓檢測(cè)器130使用電壓檢測(cè)器120的輸出電壓來(lái)檢測(cè)通過(guò)轉(zhuǎn)換單元106對(duì)平滑單元104的電容器進(jìn)行充電的再生電壓的電平。在下文中，瞬時(shí)停電和斷電可以交替使用?？刂破?40響應(yīng)于由電壓檢測(cè)器120檢測(cè)的電壓和由再生電壓檢測(cè)器130檢測(cè)的再生電壓而生成轉(zhuǎn)換控制信號(hào)，并且將生成的轉(zhuǎn)換控制信號(hào)輸出至變頻器100的轉(zhuǎn)換單元106。在如此配置的變頻器100中，變頻器100的整流器102將從外部輸入的商用AC電力整流成紋波電力，并且平滑單元104將整流后的紋波電力平滑成DC電力，其中變換后的DC電力被供給至轉(zhuǎn)換單元106。在這種狀態(tài)下，控制器140依據(jù)電動(dòng)機(jī)110的驅(qū)動(dòng)響應(yīng)于各個(gè)傳感器信號(hào)和狀態(tài)信號(hào)而生成轉(zhuǎn)換控制信號(hào)。轉(zhuǎn)換單元106響應(yīng)于由控制器140生成的轉(zhuǎn)換控制信號(hào)而轉(zhuǎn)換由平滑單元104輸出的DC電力以產(chǎn)生AC電力，其中所產(chǎn)生的AC電力被施加于電動(dòng)機(jī)110，電動(dòng)機(jī)110于是被驅(qū)動(dòng)或運(yùn)行。在這些情況下，電壓檢測(cè)器120檢測(cè)由平滑單元104輸出至轉(zhuǎn)換單元106的DC電力的電平，并且將所檢測(cè)到的DC電力的電平輸出至控制器140。再生電壓檢測(cè)器130使用所檢測(cè)到的電壓來(lái)檢測(cè)因發(fā)生瞬時(shí)停電而產(chǎn)生的再生電壓，并且將所檢測(cè)到的再生電壓輸出至控制器140。在這些情況下，控制器140使用電壓檢測(cè)器120的輸出電壓和再生電壓檢測(cè)器130的輸出電壓來(lái)判定是否發(fā)生了瞬時(shí)停電。作為判定的結(jié)果，如果發(fā)生了瞬時(shí)停電，控制器140測(cè)量到由再生電壓檢測(cè)器130檢測(cè)到的再生電壓，并且基于所測(cè)量到的再生電壓將斷電參考電壓、低電壓跳閘電壓、恢復(fù)電力參考電壓和再生量進(jìn)行比較以在正常模式下驅(qū)動(dòng)變頻器100，控制器140中斷變頻器100的輸出電壓，或者在斷電模式下操作以減小由變頻器100輸出的AC電力的頻率，由此，即使產(chǎn)生了瞬時(shí)停電，也會(huì)在電動(dòng)機(jī)110不停止的同時(shí)降低電動(dòng)機(jī)110的驅(qū)動(dòng)速度，從而使由電動(dòng)機(jī)110的斷電導(dǎo)致的損壞最小化。然而，在驅(qū)動(dòng)諸如中壓變頻器的大負(fù)載的情況下，由負(fù)載的再生電壓產(chǎn)生的過(guò)電壓可能損壞包括轉(zhuǎn)換單元106的轉(zhuǎn)換元件。也即，中壓變頻器一般通過(guò)串聯(lián)連接的多個(gè)單相變頻器而使用，所以轉(zhuǎn)換元件的數(shù)量會(huì)依據(jù)電壓的輸出電平而發(fā)生變化，隨著轉(zhuǎn)換元件接近中性點(diǎn)而很有可能因再生電壓而產(chǎn)生跳閘。圖2是圖示出依據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例的用于控制中壓變頻器的裝置的結(jié)構(gòu)圖。參照附圖2，依據(jù)本公開(kāi)的控制器件I用于控制驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)3的中壓變頻器2。中壓變頻器2通過(guò)整流和平滑操作將從外部輸入的AC電力變換成DC電力，并且通過(guò)轉(zhuǎn)換控制信號(hào)將變換后的DC電力轉(zhuǎn)換成AC電流，已在前文中提供了其說(shuō)明。此外，如已詳細(xì)說(shuō)明的，通過(guò)串聯(lián)連接多個(gè)單相變頻器來(lái)配置中壓變頻器2以輸出高電壓，因此此處將省略對(duì)于其配置的詳細(xì)說(shuō)明。參照?qǐng)D2，控制器件I包括控制器11和斷電檢測(cè)器12。斷電檢測(cè)器12檢測(cè)從外 部輸入的AC電力是否因斷電等而被輸入。而且，斷電檢測(cè)器12檢測(cè)在斷電之后電力是否恢復(fù)?？刂破?1通過(guò)響應(yīng)于從外部輸入的控制信號(hào)而生成轉(zhuǎn)換控制信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)中壓變頻器2，在由斷電檢測(cè)器12檢測(cè)到斷電的情況下，控制器11在預(yù)定時(shí)間期間將由中壓變頻器2產(chǎn)生的AC (交流電)電力的頻率固定到在斷電檢測(cè)器檢測(cè)到斷電時(shí)的頻率，響應(yīng)于預(yù)定的減小斜率而減小由中壓變頻器2產(chǎn)生的AC電力的電壓電平，并且輸出減小后的電壓電平。在經(jīng)過(guò)預(yù)定時(shí)間之前AC電力恢復(fù)到正常狀態(tài)的情況下，中壓變頻器2恢復(fù)到初始狀態(tài)，并且生成轉(zhuǎn)換控制信號(hào)以使中壓變頻器2在正常操作狀態(tài)下操作。因此，依據(jù)本公開(kāi)配置的控制器件I，使得中壓變頻器2對(duì)從外部輸入的AC電力進(jìn)行整流和平滑，并且將經(jīng)過(guò)整流和平滑的AC電力變換成DC電力。此外，中壓變頻器2響應(yīng)于由控制器11生成的轉(zhuǎn)換控制信號(hào)來(lái)轉(zhuǎn)換經(jīng)變換的DC電力以產(chǎn)生高電壓AC電力，并且通過(guò)將產(chǎn)生的高電壓AC電力施加于電動(dòng)機(jī)3來(lái)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)3。在這些情形下，斷電檢測(cè)器12判定來(lái)自外部的AC電力是否是被正常輸入的。作為判定的結(jié)果，如果產(chǎn)生斷電，則斷電檢測(cè)器12向控制器11通知發(fā)生了斷電。然后，控制器11生成轉(zhuǎn)換控制信號(hào)，使得在由中壓變頻器2產(chǎn)生的AC(交流電)電力的頻率在預(yù)定時(shí)間期間固定在斷電檢測(cè)器檢測(cè)到斷電時(shí)的頻率的同時(shí)，由中壓變頻器2產(chǎn)生的AC電力的電壓電平響應(yīng)于預(yù)定減小斜率而減小和輸出。在這些情形下，在經(jīng)過(guò)預(yù)定時(shí)間之前AC電力被再次正常供給的情況下，控制器11將中壓變頻器2恢復(fù)到初始狀態(tài)，并且生成轉(zhuǎn)換控制信號(hào)來(lái)使電動(dòng)機(jī)3正常運(yùn)轉(zhuǎn)。圖3是圖示出依據(jù)本公開(kāi)的用于控制中壓變頻器的方法的流程圖。參照?qǐng)D3，首先，用戶操控用戶界面(未示出)以判定是否是在發(fā)生瞬時(shí)停電的情況下進(jìn)行操作(S31)。在設(shè)定了瞬時(shí)停電操作的情況下，控制器11響應(yīng)于用戶的操控而設(shè)定在瞬時(shí)停電下的操作時(shí)間(S32)。接著，在發(fā)生瞬時(shí)停電的情況下，設(shè)定用于降低輸出電壓的降速斜率(S33)?？商娲?，在已發(fā)生瞬時(shí)停電之后再供給AC電力的情況下，設(shè)定用于增加輸出電壓的加速斜率(S34 )。在這些情形下，控制器11響應(yīng)于從外部輸入的控制信號(hào)而生成轉(zhuǎn)換控制信號(hào)以轉(zhuǎn)換中壓變頻器2，其中中壓變頻器2產(chǎn)生具有預(yù)定頻率和電壓的高AC電力來(lái)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)3。在控制器11將中壓變頻器2轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)3的狀態(tài)下，斷電檢測(cè)器12判定是否發(fā)生了斷電(其中AC電力沒(méi)有被正常地供給)，并且斷電檢測(cè)器12輸出判定信號(hào)至控制器11。在中壓變頻器2被轉(zhuǎn)換的狀態(tài)下，控制器11響應(yīng)于從外部輸入的控制信號(hào)而接收斷電檢測(cè)器12的判定信號(hào)以判定是否發(fā)生了斷電(S35)。作為S35的結(jié)果，如果判定未發(fā)生斷電，則控制器11響應(yīng)于從外部輸入的控制信號(hào)而連續(xù)執(zhí)行轉(zhuǎn)換中壓變頻器2的操作，并且結(jié)束響應(yīng)于發(fā)生瞬時(shí)停電的操作。作為S35的結(jié)果，如果判定發(fā)生了斷電，則控制器11判定是否設(shè)定了響應(yīng)于發(fā)生瞬時(shí)停電的操作(S36)。如果未設(shè)定響應(yīng)于發(fā)生瞬時(shí)停電的操作，則控制器11停止中壓變頻器2的操作并且結(jié)束操作。此外，如果設(shè)定了響應(yīng)于發(fā)生瞬時(shí)停電的操作，則控制器11判定電動(dòng)機(jī)3的當(dāng)前·操作狀態(tài)(S37)。即，控制器11判定電動(dòng)機(jī)3是在固定(恒定)速度操作下、加速操作下還是減速操作下運(yùn)行。作為S37的結(jié)果，如果判定在固定速度操作下發(fā)生了斷電，則控制器11執(zhí)行響應(yīng)于電動(dòng)機(jī)3的固定速度操作的瞬時(shí)停電操作(S38)。作為S37的結(jié)果，如果判定在加速操作下發(fā)生了斷電，則控制器11執(zhí)行響應(yīng)于電動(dòng)機(jī)3的加速操作的瞬時(shí)停電操作(S39)。作為S37的結(jié)果，如果判定在減速操作下發(fā)生了斷電，則控制器11執(zhí)行響應(yīng)于電動(dòng)機(jī)3的減速操作的瞬時(shí)停電操作(S40 )。圖4是圖示出依據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例，在圖3的S38處的響應(yīng)于固定速度操作的瞬時(shí)停電期間的用于控制中壓變頻器的方法的詳細(xì)流程圖，而圖5是圖示出在圖4的控制期間商用電力、頻率和輸出電壓之間的關(guān)系的示意圖。參照?qǐng)D4，在中壓變頻器2正在使電動(dòng)機(jī)3在固定速度操作下運(yùn)行時(shí)，在圖5 (a)的時(shí)間til處發(fā)生斷電的情況下，控制器11儲(chǔ)存由中壓變頻器2向電動(dòng)機(jī)3輸出的固定速度輸出電壓A (S41)。此外，如圖5 (b)所示，控制器11將由中壓變頻器2向電動(dòng)機(jī)3輸出的輸出頻率固定在瞬時(shí)停電發(fā)生之前的輸出頻率(S42)，并且沿著如圖5 (c)所預(yù)設(shè)的減速斜率B來(lái)使由中壓變頻器2向電動(dòng)機(jī)3輸出的輸出電壓下降,并且控制器11輸出該輸出電壓(S43)。在這些情形下，控制器11計(jì)算斷電發(fā)生后的延時(shí)(lapse time) (S44),并且判定所計(jì)算的延時(shí)是否在預(yù)設(shè)的瞬時(shí)停電操作時(shí)間內(nèi)(S45)。作為S45的結(jié)果，如果判定所計(jì)算的延時(shí)在預(yù)設(shè)的瞬時(shí)停電操作時(shí)間內(nèi)，則控制器11使用斷電檢測(cè)器12的輸出信號(hào)來(lái)判定斷電是否恢復(fù)以及是否是正常地輸入AC電力(S46)。作為S46的結(jié)果，如果判定斷電沒(méi)有恢復(fù)，則控制器11返回S42以固定由中壓變頻器2向電動(dòng)機(jī)3輸出的輸出頻率(S42)，并且沿著預(yù)設(shè)的減速斜率來(lái)繼續(xù)輸出由中壓變頻器2向電動(dòng)機(jī)3輸出的輸出電壓(S43)，并且重復(fù)地執(zhí)行判定是否已經(jīng)經(jīng)過(guò)預(yù)設(shè)的瞬時(shí)停電操作時(shí)間的操作(S44，S45)。在這些情形下，如圖5 (a)所示，如果斷電在預(yù)設(shè)的瞬時(shí)停電操作時(shí)間tl2內(nèi)恢復(fù)到能夠再次供給AC電力，則控制器11沿著如圖5 (c)所預(yù)設(shè)的加速斜率C來(lái)增加由中壓變頻器2向電動(dòng)機(jī)3輸出的輸出電壓,并且輸出該輸出電壓(S47)。在這些情形下，控制器11判定由中壓變頻器2向電動(dòng)機(jī)3輸出的輸出電壓是否已恢復(fù)到斷電之前的電壓(S48)，并且作為判定的結(jié)果，如果判定由中壓變頻器2向電動(dòng)機(jī)3輸出的輸出電壓已恢復(fù)到斷電之前的電壓，則控制器11正常地控制中壓變頻器2以再次以固定速度驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)3 (S49)。此外，作為判定的結(jié)果，如果判定即使在經(jīng)過(guò)預(yù)設(shè)的瞬時(shí)停電之后斷電依然沒(méi)有恢復(fù)，則控制器11停止中壓變頻器2的操作(S50)，并且結(jié)束響應(yīng)于發(fā)生瞬時(shí)停電的操作。圖6是圖示出依據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例，在圖3的S39處的響應(yīng)于加速操作的瞬時(shí)停電期間的用于控制中壓變頻器的方法的詳細(xì)流程圖，而圖7是圖示出在圖6的控制期間商用電力、頻率和輸出電壓之間的關(guān)系的示意圖。參照?qǐng)D6，在中壓變頻器2如圖7 (b)所示的增加輸出至電動(dòng)機(jī)3的頻率并且如圖7 (C)所示的增加輸出至電動(dòng)機(jī)的電壓以執(zhí)行加速操作的同時(shí)，在圖7 (a)的時(shí)間t21處發(fā) 生斷電的情況下，控制器11儲(chǔ)存如圖7 (c)所示的由中壓變頻器2向電動(dòng)機(jī)3輸出的加速輸出電壓D (S61)。此外，如圖7 (b)所示，控制器11固定由中壓變頻器2向電動(dòng)機(jī)3輸出的輸出頻率(S62)，并且沿著如圖7 (c)所預(yù)設(shè)的減速斜率E來(lái)降低由中壓變頻器2向電動(dòng)機(jī)3輸出的輸出電壓，并且輸出該輸出電壓(S63)。在這些情形下，控制器11計(jì)算斷電發(fā)生之后的延時(shí)(S64)，并且判定所計(jì)算的延時(shí)是否在預(yù)設(shè)的瞬時(shí)停電操作時(shí)間內(nèi)(S65)。作為S65的結(jié)果，如果判定所計(jì)算的延時(shí)在預(yù)設(shè)的瞬時(shí)停電操作時(shí)間內(nèi)，則控制器11使用斷電檢測(cè)器12的輸出信號(hào)來(lái)判定斷電是否恢復(fù)以及是否是正常地輸入AC電力(S66)。作為S66的結(jié)果，如果判定斷電沒(méi)有恢復(fù)，則控制器11返回S62以固定由中壓變頻器2向電動(dòng)機(jī)3輸出的輸出頻率(S62)，并且沿著預(yù)設(shè)的減速斜率來(lái)繼續(xù)輸出由中壓變頻器2向電動(dòng)機(jī)3輸出的輸出電壓(S63)，并且重復(fù)地執(zhí)行判定是否已經(jīng)經(jīng)過(guò)預(yù)設(shè)的瞬時(shí)停電操作時(shí)間的操作(S64，S65)。在這些情形下，如圖7 (a)所示，如果斷電在預(yù)設(shè)的瞬時(shí)停電操作時(shí)間t22內(nèi)恢復(fù)到能夠再次供給AC電力，則控制器11沿著如圖7 (c)所預(yù)設(shè)的加速斜率F來(lái)增加由中壓變頻器2向電動(dòng)機(jī)3輸出的輸出電壓,并且輸出該輸出電壓(S67)。在這些情形下，控制器11判定由中壓變頻器2向電動(dòng)機(jī)3輸出的輸出電壓是否已恢復(fù)到斷電之前的電壓D (S68)，并且作為判定的結(jié)果，如果判定由中壓變頻器2向電動(dòng)機(jī)3輸出的輸出電壓已恢復(fù)到斷電之前的電壓D，則控制器11將由中壓變頻器2向電動(dòng)機(jī)3輸出的輸出電壓增加至目標(biāo)電壓，以使得中壓變頻器2能夠再次正常地以加速后的速度驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)3 (S69)。此外，作為判定的結(jié)果，如果判定即使在經(jīng)過(guò)預(yù)設(shè)的瞬時(shí)停電之后斷電依然沒(méi)有恢復(fù)，則控制器11停止中壓變頻器2的操作(S70)，并且結(jié)束響應(yīng)于發(fā)生瞬時(shí)停電的操作。圖8是圖示出依據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例，在圖3的S40處的響應(yīng)于減速操作的瞬時(shí)停電期間的用于控制中壓變頻器的方法的詳細(xì)流程圖，而圖9是圖示出在圖8的控制期間商用電力、頻率和輸出電壓之間的關(guān)系的示意圖。
參照?qǐng)D8，在中壓變頻器2如圖9 (b)所示的降低輸出至電動(dòng)機(jī)3的頻率并且如圖9 (C)所示的降低輸出至電動(dòng)機(jī)3的電壓以執(zhí)行減速操作的同時(shí)，在圖9 (a)示出的時(shí)間t31處發(fā)生斷電的情況下，控制器11儲(chǔ)存如圖9 (c)所示的當(dāng)前由中壓變頻器2向電動(dòng)機(jī)3輸出的輸出電壓G (S81)。此外，如圖9 (b)所示，控制器11固定由中壓變頻器2向電動(dòng)機(jī)3輸出的輸出頻率(S82)，并且沿著由如圖9 (c)所預(yù)設(shè)的減速斜率H來(lái)降低由中壓變頻器2向電動(dòng)機(jī)3輸出的輸出電壓，并且輸出該輸出電壓(S83)。在這些情形下，控制器11計(jì)算斷電發(fā)生之后的延時(shí)(S84)，并且判定所計(jì)算的延時(shí)是否在預(yù)設(shè)的瞬時(shí)停電操作時(shí)間內(nèi)(S85)。作為S85的結(jié)果，如果判定所計(jì)算的延時(shí)在預(yù)設(shè)的瞬時(shí)停電操作時(shí)間內(nèi)，則控制器11使用斷電檢測(cè)器12的輸出信號(hào)來(lái)判定斷電是否恢復(fù)以及是否是正常地輸入AC電力(S86)。 作為S86的結(jié)果，如果判定斷電沒(méi)有恢復(fù)，則控制器11返回S82以固定由中壓變頻器2向電動(dòng)機(jī)3輸出的輸出頻率(S82)，并且沿著預(yù)設(shè)的減速斜率來(lái)繼續(xù)輸出由中壓變頻器2向電動(dòng)機(jī)3輸出的輸出電壓(S83)，并且重復(fù)地執(zhí)行判定是否已經(jīng)經(jīng)過(guò)預(yù)設(shè)的瞬時(shí)停電操作時(shí)間的操作(S84，S85)。在這些情形下，如圖9 (a)所示，如果斷電在預(yù)設(shè)的瞬時(shí)停電操作時(shí)間t32內(nèi)恢復(fù)到能夠再次供給AC電力，則控制器11沿著如圖9 (c)所預(yù)設(shè)的減速斜率(I)來(lái)增加由中壓變頻器2向電動(dòng)機(jī)3輸出的輸出電壓,并且輸出該輸出電壓(S87)。在這些情形下，控制器11判定由中壓變頻器2向電動(dòng)機(jī)3輸出的輸出電壓是否已恢復(fù)到斷電之前的電壓G (S88)，并且作為S88的判定結(jié)果，如果判定由中壓變頻器2向電動(dòng)機(jī)3輸出的輸出電壓已恢復(fù)到斷電之前的電壓G，則控制器11將由中壓變頻器2向電動(dòng)機(jī)3輸出的輸出電壓降低至目標(biāo)電壓(S89 )。此外，作為在S85判定的結(jié)果，如果判定即使在經(jīng)過(guò)預(yù)設(shè)的瞬時(shí)停電之后斷電依然沒(méi)有恢復(fù)，則控制器11停止中壓變頻器2的操作(S90)，并且結(jié)束響應(yīng)于發(fā)生瞬時(shí)停電的操作。雖然已參照本公開(kāi)的多個(gè)示例性實(shí)施例描述了本公開(kāi)，但應(yīng)該理解的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以設(shè)計(jì)出落入本公開(kāi)原理的精神和范圍內(nèi)的很多其他的改進(jìn)和實(shí)施例。更具體地，在本公開(kāi)、附圖和所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)，可以對(duì)組成部件和/或主題組合布置方式的布置方式進(jìn)行各種變化和修改。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，除了對(duì)組成部件和/或布置方式的變化和修改之外，替換使用也將是顯而易見(jiàn)的。依據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例的用于控制中壓變頻器的裝置和方法具有的工業(yè)實(shí)用性在于在中壓變頻器驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)時(shí)發(fā)生瞬時(shí)停電的情況下，由中壓變頻器輸出的頻率被固定，并且輸出電壓被減小且被輸出，使得在瞬時(shí)停電在瞬時(shí)停電的操作設(shè)定時(shí)間內(nèi)恢復(fù)以能夠再次進(jìn)行電動(dòng)機(jī)的正常操作的情況下，在中壓變頻器上沒(méi)有產(chǎn)生跳閘。
權(quán)利要求
1.一種用于控制中壓變頻器的裝置，所述中壓變頻器包括多個(gè)串聯(lián)連接的單相變頻器并且輸出中壓以驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，所述裝置包括斷電檢測(cè)器，其檢測(cè)是否發(fā)生斷電或者電力是否恢復(fù)；以及控制器，其將由中壓變頻器產(chǎn)生的AC電力的頻率固定在斷電檢測(cè)器檢測(cè)到斷電時(shí)的頻率，響應(yīng)于預(yù)定的減小斜率來(lái)減小由中壓變頻器產(chǎn)生的AC電力的電壓電平，并且輸出減小后的電壓電平。
2.如權(quán)利要求I所述的裝置，其中所述控制器預(yù)設(shè)所述減小斜率，所述減小斜率被配置為在發(fā)生斷電的情況下減小所述中壓變頻器的輸出電壓。
3.如權(quán)利要求I所述的裝置，其中在所述斷電檢測(cè)器在經(jīng)過(guò)預(yù)定時(shí)間之前檢測(cè)到電力恢復(fù)的情況下，所述控制器響應(yīng)于發(fā)生斷電之前的所述中壓變頻器的狀態(tài)來(lái)控制所述中壓變頻器。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其中所述控制器預(yù)設(shè)加速斜率，所述加速斜率被配置為在電力于所述預(yù)定時(shí)間內(nèi)恢復(fù)的情況下增加所述中壓變頻器的輸出電壓。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其中所述中壓變頻器驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)處于如下模式中的任何一個(gè)中發(fā)生斷電前的固定速度操作；加速操作和減速操作。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其中，在所述中壓變頻器于發(fā)生斷電之前以固定速度操作而運(yùn)行的情況下，并且在經(jīng)過(guò)預(yù)定時(shí)間之前檢測(cè)到電力恢復(fù)的情況下，所述控制器響應(yīng)于所述加速斜率來(lái)增加所述中壓變頻器的輸出電壓。
7.如權(quán)利要求5所述的裝置，其中，在所述中壓變頻器于發(fā)生斷電之前以加速操作而運(yùn)行的情況下，并且在經(jīng)過(guò)預(yù)定時(shí)間之前檢測(cè)到電力恢復(fù)的情況下，所述控制器響應(yīng)于所述加速斜率來(lái)增加所述中壓變頻器的輸出電壓，并且在所述中壓變頻器的輸出電壓恢復(fù)到發(fā)生斷電之前的輸出電壓的情況下，所述控制器增加所述中壓變頻器的輸出頻率和輸出電壓至目標(biāo)頻率和目標(biāo)電壓。
8.如權(quán)利要求5所述的裝置，其中，在所述中壓變頻器于發(fā)生斷電之前以減速操作而運(yùn)行的情況下，并且在經(jīng)過(guò)預(yù)定時(shí)間之前檢測(cè)到電力恢復(fù)的情況下，所述控制器響應(yīng)于減速斜率來(lái)降低所述中壓變頻器的輸出電壓，并且在所述中壓變頻器的輸出電壓恢復(fù)到發(fā)生斷電之前的輸出電壓的情況下，所述控制器降低所述中壓變頻器的輸出頻率和輸出電壓至目標(biāo)頻率和目標(biāo)電壓。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于控制中壓變頻器的裝置和方法，由此在中壓變頻器驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)時(shí)發(fā)生瞬時(shí)停電的情況下，由中壓變頻器輸出的頻率被固定，并且響應(yīng)于預(yù)定的減速斜率來(lái)減小且輸出由中壓變頻器產(chǎn)生的AC電力的電壓電平，從而控制中壓變頻器。
文檔編號(hào)H02P27/04GK102891649SQ20121025953
公開(kāi)日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2012年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月20日
發(fā)明者田在鉉 申請(qǐng)人:Ls產(chǎn)電株式會(huì)社