[发明专利]一种电机控制系统和方法

权利要求书

1.一种电机控制系统，其特征在于，包括：变频器、调节器、控制中心、电网侧电抗器、回馈侧电抗器、负载电流补偿单元和回馈电流补偿单元，其中，

所述电网侧电抗器和所述回馈侧电抗器，分别经由所述调节器的第一输入输出端和第二输入输出端与所述调节器电连接；

所述控制中心，经由所述调节器的第三输入输出端与所述调节器通信连接，用于生成第一控制信号至第三控制信号并提供给所述调节器；

所述调节器，包括滤波电容器、第一开关器件、第二开关器件以及第三开关器件，当所述变频器工作在第一、三象限时，变频器的整流/共用逆变单元生成驱动电机的三相交流电压，通过所述负载电流补偿单元去除所述三相交流电压的谐波分量，或者所述三相交流电压的谐波分量和无功分量；当所述变频器工作在第二、四象限时，所述调节器经由所述第一控制信号和第二控制信号连接所述回馈侧电抗器和所述滤波电容器，使得所述滤波电容器、所述回馈侧电抗器和所述电网侧电抗器构成回馈电流滤波单元以滤除回馈电流中的谐波电流；以及

所述控制中心包括判断器、第二谐波电流检测模块和第二谐波电流控制模块，当所述判断器确定所述回馈电流滤波单元工作异常时，所述调节器还用于经由所述第一控制信号和所述第二控制信号断开所述回馈电流滤波单元而经由所述第三控制信号连接所述回馈电流补偿单元，其中，所述第一开关器件，根据所述第一控制信号接通或断开，以将所述回馈侧电抗器与所述电网侧电抗器连接或断开；所述第二开关器件，根据所述第二控制信号接通或断开，以将所述滤波电容器连接或断开；以及所述第三开关器件，根据所述控制中心提供的第三控制信号接通或断开，以将所述回馈电流补偿单元接通或断开，所述第二谐波电流检测模块用于检测所述回馈电流中的谐波分量，所述第二谐波电流控制模块用于根据所述三相回馈电流中的谐波分量生成所述回馈电流补偿单元的控制信号，其中，

所述回馈电流滤波单元工作异常包括：所述电网侧电抗器、所述回馈侧电抗器和所述滤波电容器中的任一个或多个工作异常；所述回馈电流滤波单元中与所述滤波电容器串联的电阻器短路；以及所述回馈电流滤波单元的谐振频率邻近指定次谐波频率；

所述回馈电流补偿单元，其输入端连接至整流单元和共用逆变单元之间的连接点，其输出端连接至回馈单元的输出端，用于在所述回馈电流滤波单元工作异常时，代替所述回馈电流滤波单元，通过所述回馈电流补偿单元提供第二补偿电流以抵消回馈电流中的谐波分量，其中，所述第二补偿电流幅值与所述回馈电流中的谐波电流的幅值相等并且所述第二补偿电流的方向与所述回馈电流中的谐波电流的方向相反。

2.根据权利要求1所述的电机控制系统，其特征在于，所述变频器还包括回馈单元，其中，

整流单元，与三相电网电连接，以将三相电网电压转换为直流电压，所述电网电压具有第一频率；

所述共用逆变单元，与所述整流单元电连接，以将所述直流电压转换为第二频率的所述三相交流电压或者将所述电机制动时的三相交流电压转换为所述直流电压；以及

所述回馈单元，其输入端连接至所述连接点，其输出端连接至所述回馈侧电抗器，用于将所述直流电压转换为所述三相电网电压以将所述回馈电流回馈至所述电网。

3.根据权利要求2所述的电机控制系统，其特征在于，

所述负载电流补偿单元，其输入端连接至所述连接点，其输出端连接至所述共用逆变单元和所述电机之间，用于在所述整流/共用逆变单元生成负载电流时，提供第一补偿电流，其中，所述第一补偿电流的幅值与所述负载电流中的谐波电流的幅值相等并且所述第一补偿电流的方向与所述负载电流中的谐波电流的相反。

4.根据权利要求2所述的电机控制系统，其特征在于，还包括第一信号检测装置，其中，所述第一信号检测装置，连接在电网与所述电网侧电抗器之间，以用于实时检测三相电网电压和电流并经由所述调节器提供给所述控制中心。

5.根据权利要求4所述的电机控制系统，其特征在于，所述判断器确定由所述第一信号检测装置检测的三相电网电流中的谐波电流未被滤除或者指定次谐波电流无法滤除时，所述回馈电流滤波单元工作异常。