[发明专利]一种高压变频器失电后电机重起动的控制方法

说明书

技术领域

本发明属于电工技术领域，更具体涉及一种高压变频器失电后电机重起动的控制方法，适用于高压变频器失电后，电机重起动的控制。

背景技术

目前，在工程上的众多领域普遍采用高压大容量变频调速异步电机驱动多种负载，以满足生产工艺或节能需要。当电网发生故障跳闸时，变频器失去电源，控制系统将封锁变频器输出，电机失控而处于减速旋转状态。在一些生产过程中，若电机不能及时恢复正常运行，将可能产生严重的安全事故及经济损失。为此，在变频器瞬时失电又恢复供供电后，应及时重新起动电机，快速恢复变频调速系统的正常运行。

电机失电后，转子中的电流很快衰减到零，电机处于减速旋转状态，减速的持续时间取决于初始转速和系统的机械惯性，减速过程的转子转速是未知量。在变频器瞬时失电又恢复供供电后，重新起动电机时，要求变频器输出频率所对应的定子同步转速应接近减速过程中的转子转速。否则，当变频器输出频率所对应的定子同步转速高于转子转速且相差较大时，将产生不允许的冲击电流和冲击转矩。当定子同步转速低于转子转速时，电机处于发电状态，转子的机械能转变为电能回馈到定子侧向变频器直流环节的电容器充电，使直流侧的电压升高而可能超过允许值。因此在变频器瞬时失电又恢复供电后，在重新起动电机时，要求搜索转子转速，使变频器输出频率所对应的定子同步转速接近转子转速。

有另外一种工况，在待机状态下，即使变频器不供电，电机也可能在外力作用下自行转动，如有的风机。当用变频器起动电机时，如上述原因也要求搜索转子转速。

还有一种工况，当电机由工频切换到变频运行时，如上述原因同样要求搜索转子转速。

已有下述一些估算转子转速的方法：

1、在变频器瞬时失电后，控制系统封锁变频器触发脉冲。转子中的瞬变电流产生的旋转磁场将在定子中感应反电势，检测定子反电势的频率就可测到转子的转速。由于转子电流衰减很快，当转子电流衰减到零时，定子反电势也衰减到零。所以这种方法不适用于转子瞬变电流衰减到零以后的工况，即不适用转子无电流的工况。

2、最小电流法。在搜索转子转速过程中，如果检测到变频器直流侧的母线电流最小，则此时定子的同步转速就接近等于转子转速。由于通用变频器的直流环节没有电流传感器，此方法在实际工况中难以实现。

3、直接测量法。在电机轴上安装转速传感器，直接测量转子转速。由于在高压大容量电机轴上不便于安装转速传感器，该方法在工程应用上意义不大。还有些测量方法理论繁琐，测量数据多，计算复杂，准确度低，难以在工业现场应用。

因此，有必要克服现有技术的不足，提供一种高压大容量异步电机转速在线测量的实用方法，使其具有工程上的可操作性和通用性。

发明内容

本发明的目的是在于针对现有技术存在的上述问题，提供及一种高压变频器失电后电气重起动的控制方法，在高压变频器失电后重新上电时，能够安全可靠地辨识出电机转速，从而快速恢复变频调速系统的正常运行，消除了长时间停机形成的安全隐患，避免了可能出现的经济损失。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种高压变频器失电后电机重起动的控制方法，包括以下步骤：

步骤1、在变频器失电又恢复供电后，重新起动电机时，设定变频器输出的起始搜索频率f₀为变频器的额定频率f_N，

步骤2、设定变频器输出的电压为u₀，其中，u_N为电机的额定电压；

步骤3、将a相电压由负变正的过零时刻作为起始时刻，测量三相电压分别为u_a、u_b和u_c；测量a相电流为i_a、测量b相电流为i_b；

步骤4、将三相静止坐标系中的abc三相电压变换为αβ两相静止坐标系的电压u_α、u_β；将abc三相静止坐标系中的i_a和i_b变换为αβ两相静止坐标系的电流i_α、i_β；

步骤5、若i_β＜0，且上一次搜索时也为i_β＜0，变频器的搜索频率f₀减少预先设定的增减量参数Δf后，返回步骤2；否则，变频器以上一次搜索时搜索频率f₀、电机原有的电压/频率比和电机原有启动曲线起动电机；