[发明专利]变频器和用于变频器的控制装置和控制方法

说明书

本发明涉及用于变频器的控制装置和控制方法，该装置包括：第一计算模块，其基于变频器的直流母线的实际电压和给定电压的差值生成调节量；第二计算模块，用于基于变频器驱动的异步电机的特性和该调节量计算变频器的矢量控制使用的随着该调节量的增大而增大的励磁电流的给定值；以及，第三计算模块，其基于异步电机的反馈转速和给定转速的差值生成转矩电流的初步给定值，以及基于该初步给定值和转矩电流的给定值的上限值和下限值计算变频器的矢量控制使用的转矩电流的给定值，该上限值和下限值的绝对值随着该调节量的增大而减小。利用该装置和方法，能实现变频器的过励磁制动且不出现变频器的输出电流过流和直流母线过压等故障。

技术领域

本发明涉及变频器领域，尤其涉及变频器和用于变频器的控制装置和控制方法。

背景技术

随着技术的发展，变频调速系统在工业和日常生活中得到了广泛的应用。变频调速系统通常包括用于牵引负载工作的异步电机和用于通过改变电源的频率来向异步电机提供其所需要的电源电压的变频器。

当异步电机所牵引的负载减速或停车时，变频器需要对异步电机进行制动。其中，变频器的过励磁制动是许多变频器制动方式的其中一种。目前，变频器的过励磁制动通过增加异步电机的定子的励磁电流的给定值或通过增加变频器的输出电压来实现。

然而，在目前的变频器的过励磁制动中，增加异步电机的定子的励磁电流的给定值和增加变频器的输出电压都是开环实现的，因此，当变频器进行过励磁制动时，变频器容易出现故障，例如变频器的输出电流过流或直流母线过压等。

发明内容

考虑到现有技术的以上缺陷，本发明实施例提供变频器和用于变频器的控制装置和控制方法，其不但能够实现变频器的过励磁制动，而且不会出现变频器的输出电流过流和直流母线过压故障。

按照本发明的实施例的一种用于变频器的控制装置，包括：第一计算模块，用于基于变频器的直流母线的实际电压和给定电压之间的差值执行调节处理以生成调节量；第二计算模块，用于基于所述变频器所驱动的异步电机的特性来计算所述异步电机的定子的励磁电流的初步给定值，并且计算所述初步给定值与所述调节量的乘积作为所述变频器的矢量控制所使用的所述异步电机的定子的励磁电流的给定值，其中，所述励磁电流的给定值随着所述调节量的增大而增大；以及，第三计算模块，用于基于所述异步电机的反馈转速和给定转速之间的差值来执行调节处理以生成所述定子的转矩电流的初步给定值，以及基于所述转矩电流的初步给定值和所述转矩电流的给定值的上限值和下限值来计算所述变频器的矢量控制所使用的所述转矩电流的给定值，其中，所述上限值的绝对值和所述下限值的绝对值随着所述调节量的增大而减小。

其中，所述控制装置还包括：第四计算模块，用于基于所述异步电机的反馈转速计算所述异步电机的转子位置角；坐标变换模块，用于基于所述转子位置角对所述变频器输出的至少两相电流值进行坐标变换，以获得所述励磁电流的反馈值和所述转矩电流的反馈值；解耦模块，用于基于所述转子位置角、所述励磁电流的给定值、所述转矩电流的给定值、所述励磁电流的反馈值和所述转矩电流的反馈值来计算α轴输出电压和β轴输出电压；以及，脉宽调制模块，用于基于所述α轴输出电压和所述β轴输出电压来生成用于控制所述变频器的工作电路的脉宽调制信号。

按照本发明的实施例的一种用于变频器的控制方法，包括：基于变频器的直流母线的实际电压和给定电压之间的差值执行调节处理以生成调节量；基于所述变频器所驱动的异步电机的特性来计算所述异步电机的定子的励磁电流的初步给定值，并且计算所述初步给定值与所述调节量的乘积作为所述变频器的矢量控制所使用的所述异步电机的定子的励磁电流的给定值，其中，所述励磁电流的给定值随着所述调节量的增大而增大；基于所述异步电机的反馈转速和给定转速之间的差值来执行调节处理以生成所述定子的转矩电流的初步给定值；以及，基于所述转矩电流的初步给定值和所述转矩电流的给定值的上限值和下限值，计算所述变频器的矢量控制所使用的所述转矩电流的给定值，其中，所述上限值的绝对值和所述下限值的绝对值随着所述调节量的增大而减小。