[发明专利]一种变频器、工变频同步切换控制系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及机电控制领域，具体涉及一种变频器、工变频同步切换控制系统及方法。

背景技术

传统带锁相功能的变频器主要用于对市电供电和变频器逆变输出做锁相，实现工频和变频的切换。如果变频器的逆变输出和负载之间增加变压器或滤波器等产生相移的设备，逆变电压经过变压器或滤波器等设备后会使得原来逆变输出电压相位产生相移，导致逆变输出电压和负载输入端电压有相位差，在工变频切换瞬间传统带锁相功能的变频器无法检测这种相位差，对负载冲击和损伤较大，会使系统出现工作不稳定或不正常等现象；此外，由于传统带锁相功能的变频器对负载冲击大、损伤大、切换电压跌落、不平稳，通常要求变频器的功率比负载大几倍，这样导致成本偏高；对于在工频切换时对相位同步要求很高的负载，如照明负载（钠灯、卤素灯或氖灯等），在工频转变频时，如果相位不同步，则照明负载就会熄灭，而照明负载的启动时间很长，这样会严重影响其正常使用。

发明内容

本发明实施例提供了一种变频器、工变频同步切换控制系统及方法，实现市电供电与负载输入端电压同步，对工频与变频之间切换时电压跌落进行补偿，能够确保系统的稳定性，可靠性。

本发明实施例一方面提供了一种变频器，可包括：电压检测电路、锁相控制模块和主干电路，所述电压检测电路与所述锁相控制模块相连接，所述主干电路上设置有逆变输出端；

其中，所述电压检测电路包括市电检测电路和负载检测电路，所述市电检测电路的输入端与市电的电压输出端相连接以检测市电电压，所述负载检测电路的输入端与负载电压输入端相连接以检测负载输入端电压；

所述锁相控制模块分别与所述市电检测电路的输出端和负载检测电路的输出端相连接，所述市电检测电路、负载检测电路、锁相控制模块与负载电压输入端形成闭环锁相电路；

当所述负载输入端电压相位与所述市电电压相位不一致时，所述锁相控制模块通过控制所述逆变输出端的电压相位，使所述负载输入端电压相位与所述市电电压相位相一致。

进一步地，上述锁相控制模块包括采样模块和分析模块；

所述采样模块与所述市电检测电路的输出端相连接获取所述市电检测电路检测的市电电压；

所述采样模块还与所述负载检测电路的输出端相连接获取所述负载检测电路获取的负载输入端电压；

所述分析模块与所述采样模块相连接，通过对所述采样模块获取的市电电压相位和负载输入端电压相位进行分析对比，当所述负载输入端电压相位和所述市电电压相位不一致时，控制所述逆变输出端的电压相位，使所述负载输入端电压相位和所述市电电压相位相一致。

进一步地，上述市电检测电路包括第一工作链路、第二工作链路、第三工作链路和第一反相电路，所述第一工作链路的第一输入端与市电三相电压RST中的R连接，所述第二工作链路输入端与所述市电三相电压RST中的S连接，所述第三工作链路的第一输入端与所述市电三相电压RST中的T连接，所述第二工作链路的输出端与所述第一工作链路的第二输入端和所述第三工作链路的第二输入端相连接；

所述第一工作链路获得所述市电三相电压RST中RS的电压值V_SR，所述第一工作链路的输出端与所述第一反相电路的输入端连接；所述第一反相电路将电压值V_SR变换成电压值V_RS，所述第一反相电路的输出端与所述锁相控制模块的采样模块连接；

所述第三工作链路获得所述市电三相电压RST中ST的电压值V_ST，所述第三工作链路的输出端与所述锁相控制模块的采样模块连接。

进一步地，上述第一工作链路中包括串联的第一电阻R1、第五电阻R5和第七电阻R7，所述第一电阻R1的一端为所述第一工作链路的第一输入端，与所述市电三相电压RST中的R连接；所述第五电阻R5与第一电容C1并联后连接于第一放大器U1的反相输入端与输出端之间，所述第一放大器U1的反相输入端与所述第一钳位二极管D1连接；所述第一放大器U1的同相输入端为第一工作链路的第二输入端，所述第一放大器U1的输出端为第一工作链路的输出端；

所述第二工作链路中包括第二电阻R2、第二钳位二极管D2、第四电阻R4和第二电容C2；所述第二电阻R2的一端为所述第二工作链路的输入端，与所述市电三相电压RST中的S连接；所述第二电阻R2的另一端经并联的所述第四电阻R4和第二电容C2后接地；所述第二电阻R2的另一端与第二钳位二极管D2连接；所述第二电阻R2的另一端为第二工作链路的输出端；