[发明专利]自动扶梯由电网驱动切换至变频驱动的控制方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及变频控制技术领域，特别是涉及一种自动扶梯由电网驱动切换至变频驱动的控制方法及装置。

背景技术

自动扶梯广泛应用于在酒店、商场、地铁、火车站等场所。在实际的应用中，为了节能和安全的需要，自动扶梯在电网驱动与变频驱动之间不停地切换，电网驱动切换变频驱动时，逆变单元一般会立即停止输出，此时，电机在一定的时间内处于自由旋转状态，由于当前电机转速未知，直接启动会因较大的转差引起过大的冲击电流而导致启动失败。过大的冲击电流也会危及到电机以及周边设备的稳定性。因此，由电网驱动切换至变频驱动是自动扶梯的一个重要的功能。

目前，实现自动扶梯由电网驱动切换至变频驱动的控制方法主要有以下几种：1)等待电机转速降为零再重新启动，这种方法效率较低，需要一定的等待时间和额外的电路测量电机是否已停止。2)电机残压检测，通过硬件对电机残压检测与处理，得到较为精确的电压值和脉冲信号，测量脉冲信号可以得到电机运行频率，再按照运行频率和对应的电压值启动电机，该方法较简单，但需要额外的放大电路和运算电路。3)模型参考自适应法，该方法可以精确得到任意运行状态下的电机转速，但它对控制器和工程实现有很高的要求，在实际中很少应用。

鉴于此，提供一种搜索准确、电流冲击小、可靠性高的电网驱动切换至变频驱动的控制方法及装置是非常有必要的。

发明内容

本发明的目的是提供一种自动扶梯由电网驱动切换至变频驱动的控制方法及装置，目的在于解决现有技术效率低、不易实现、可靠性较低的问题，以在电机与电网断开后，迅速追踪到当前电机转速，实现平稳切换至变频驱动。

为解决上述技术问题，本发明提供一种自动扶梯由电网驱动切换至变频驱动的控制方法，包括：

将自动扶梯的驱动电机与电网断开；

待断开时间达到预设第一时间后，对电机定子两相电流进行采样；

通过跟踪逻辑算法计算逆变单元的输出电压目标值，并确定所述逆变单元的频率目标值；

根据所述输出电压目标值以及所述频率目标值，将所述逆变单元的输出电压逐步过渡到所述输出电压目标值，以对电机进行驱动，完成自动扶梯由电网驱动至变频驱动的切换。

可选地，所述通过跟踪逻辑算法计算逆变单元的输出电压目标值，并确定所述逆变单元的频率目标值包括：

根据采样得到的数据计算电机三相定子电流的有效值以及电机的功率因数；

调节逆变单元下一控制周期的输出电压以及频率，直至所述功率因数小于或等于预设阈值为止；

将当前对应的频率作为所述频率目标值，将根据扶梯电机驱动系统特性 V/f曲线确定的与所述频率目标值对应的值作为所述输出电压目标值。

可选地，所述根据采样得到的数据计算电机三相定子电流的有效值以及电机的功率因数包括：

对逆变单元的输出电压的频率进行积分运算，获得三相静止坐标到两相旋转坐标变换的变换角；

对采样得到的电机定子两相电流进行坐标变换分别得到电机定子的励磁电流、力矩电流分量；

根据所述励磁电流以及所述力矩电流分量，计算得到电机三相定子电流的有效值和电机的功率因数。

可选地，所述调节逆变单元下一控制周期的输出电压以及频率，直至所述功率因数小于或等于预设阈值为止包括：

S11：通过预设频率目标值，根据扶梯电机驱动系统特性V/f曲线计算得到与所述预设频率目标值对应的第一电压；

S12：将电机标称额定定子电流与所述电机三相定子电流的有效值进行减法运算，将运算的差值进行比例积分调节，获取第二电压；

S13：将切换启动时间与预设时间阈值进行比较；若所述切换启动时间大于所述预设时间阈值，则进入步骤S14；否则，进入步骤S15；

S14：将所述电机的功率因数与预设功率因数相比较；若所述电机的功率因数大于所述预设功率因数，则进入步骤S15；否则，结束；

S15：将所述第一电压与所述第二电压中较小的数值作为所述逆变单元在下一个控制周期的输出电压，并确定所述逆变单元在下一个控制周期的输出频率，进入步骤S16；

S16：计算当前控制周期的电机三相定子电流的有效值和电机的功率因数，返回步骤S11。

可选地，所述根据所述输出电压目标值以及所述频率目标值，将所述逆变单元的输出电压逐步过渡到所述输出电压目标值包括：