[发明专利]过压失速抑制参数自适应、失速损耗时间自补偿的方法

说明书

本发明公开了一种过压失速抑制参数自适应、失速损耗时间自补偿的方法，比较目标频率F^*与同步频率F_s，计算加减速状态，同时计算减速参考步长对失速限定电压U_d.max和减速参考步长进行预处理，计算获得失速增益系数K_dec；采样直流直流母线电压U_d，并与U_d.max一起计算减速参考制动转矩先采样电机两相电流I_U和I_V，计算定子电压矢量角θ_U，再通过电流坐标转换获得反馈转矩I_T，使用I_T和K_dec计算减速瞬时步长S_dec；计算与长S_dec的差值，当U_d低于U_d.max*0.95时，计算获取失速损耗补偿步长所述步长控制单元将长S_dec与合成，算出最新同步输出频率F_s。本发明可自适应计算失速增益系数；同时采用串级双环调节器，实现了母线电压‑制动转矩‑同步频率的有效控制，具有适应性强的特点。

技术领域

本发明涉及一种过压失速抑制参数自适应、失速损耗时间自补偿的方法，属于电机控制领域。

背景技术

目前主流的变频器多采用电压型脉宽调制(PWM)方式实现变压变频控制。其基本构成由三相整流器、三相电压型PWM逆变器和直流储能电容组成。该模式为单向功率流，只可整流，无法能量回馈。在成本与结构控制下，变频器母线上的电容在满足功率要求情况下，不能设计的很大。当控制电机减速时，系统处于发电状态，造成母线电压泵升，母线电压控制为大惯性环节，存在滞后情况，故极易造成超调，导致变频器报过压故障。

交流电动机调速系统分两大类：标量控制系统与高性能控制系统。标量控制系统主要采用电压-频率控制(V/F控制)，是按电动机稳态关系进行控制的开环系统。该控制方法不需要准确的电机参数，单台变频可带载多台电机，实现简单，性能也能够满足一般的调速要求，应用最为广泛。但正由于V/F控制算法是开环系统，无法实现电机内部状态参数精确控制，也无法实现对母线电压精确控制，一直以来V/F模式如何更好的进行过压失速抑制是变频驱动器研发与应用的难点。

在一些减速较快及电动机和负载转动惯量较大的场合(如风机传动)，送到直流母线的能量不能全部被吸收或馈回电网，则母线电压升到过电压保护动作值，导致停机。为保持生产的连续性，许多现场希望避免这种事故停机发生，不得不额外加装制动电阻用来做能量泄放。但这样会导致用户使用成本上升，后期维护麻烦。另在一些空间受限和裸露的场合，因防潮、防尘、防水等需求，实际无法有效安装制动电阻。

目前低压变频器中对过压失速抑制方法主要有如下两种。一是通过改变减速时间来改变频率变化量，降低母线电压泵升斜率。二是实现某种过压抑制，依据电机功率及场合不同，调整过压失速参数，在母线电压超过保护点后动作，这种方法参数适应性较差。且这两种方法主要都通过延长实际减速时间来避免变频器过压停机，但其对因过压失速抑制额外增加的减速时间并无补偿，一定程度上降低了使用效果。

发明内容

本发明是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种过压失速抑制参数自适应、失速损耗时间自补偿的方法。

本发明包含依据直流母线电压实时调整减速输出频率的步长控制单元；该系统还包含RFG控制单元、增益自适应控制单元、直流母线电压控制单元、电流控制单元和失速损耗自补偿单元，本发明自补偿的方法包括如下步骤：

1)其中所述RFG控制单元，比较设定的目标频率F^*与输出同步频率F_s，更新变频器当前状态，并依据设定的减速时间计算减速参考步长

2)所述增益自适应控制单元依据RFG状态指示，对失速限定电压U_d.max和减速参考步长进行预处理，计算获得失速增益系数K_dec；