[发明专利]电机启动阶段提供给定频率的方法

说明书

技术领域

本发明涉及变频器频率控制技术领域，特别是涉及一种电机启动阶段提供给定频率的方法。

背景技术

三相异步电机结构简单、维护容易、对环境要求低，在节能和提高生产力等方面具有明显的优势，它已经广泛运用于工农业生产、交通运输、国防以及日常生活之中。三相异步电机起动方式有二种：一是直接起动，即电机直接接额定电压起动；二是降压起动，又分为定子串电抗降压起动、星形-三角形启动器起动、变频起动、自耦变压器起动等几种形式。目前，应用最多的起动方式为变频方式。

变频启动方式是在启动过程中逐渐提升给定频率，现有给定方式是采用直线加速控制方式：起动过程中频率按直线规律上升，加速度恒定；与此同时，定子电压与频率成正比，定子电压随频率逐渐升高，电动机逐渐加速，直至升至额定电压、额定转速(给定频率)为止。下述公式(1)和(2)分别表示频率f随时间t的变化规律，以及，电压v随频率f的变化规律，其中T₀表示启动时间，F₀表示给定频率，k表示恒定的加速度(直线的斜率)。

f＝kt  0≤t≤T₀          (1)

v＝kf  0≤f≤F₀          (2)

参照图1-a和1-b，分别示出了直线启动方式的频率给定曲线以及恒压频比曲线，其中，图中的V₀表示额定电压。

从上述公式和函数曲线不难看出，直线加速控制方式柔性度不好，在刚刚启动和加速结束时存在加速度突变的问题，容易对电网产生冲击；特别是在大功率调速系统中，由于带有大负载以及电机自身惯性的原因，这种对电网的冲击尤为明显。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种电机启动频率的给定方法，可解决现有电机的变频启动过程中因加速度突变给电网造成冲击的问题。

为了解决上述问题，本发明公开了一种电机启动阶段提供给定频率的方法，在所述电机的启动过程中，至少包括起始阶段和终了阶段：在所述起始阶段，以逐渐增加的加速度提供给定频率，该起始阶段开始时，给定频率和给定频率的加速度均为零；在所述终了阶段，以逐渐减小的加速度提供给定频率，所述终了阶段结束时，所述给定频率增加至目标频率，给定频率的加速度降至零。

优选的，在所述起始阶段和终了阶段之间还包括直线加速阶段，其中：在所述直线加速阶段，以恒定的加速度提供给定频率；所述起始阶段结束时给定频率的加速度、终了阶段开始时给定频率的加速度均与所述直线加速阶段给定频率的加速度相等；所述起始阶段结束时的给定频率等于所述直线加速阶段开始时的给定频率；所述直线加速阶段结束时的给定频率等于所述终了阶段开始时的给定频率。

优选的，对于预先设定的所述起始阶段的结束时间t₁、所述直线加速阶段的结束时间t₂、所述终了阶段的结束时间t₃和所述目标频率f₀，所述给定频率f与时间t的关系为：

当0≤t≤t₁时，f=f0(t3+t2-t1)t1t2]]>