[发明专利]变频器控制电机的方法和变频器

说明书

技术领域

本发明涉及变频器技术，特别是涉及一种变频器控制电机的方法和一种变频器。

背景技术

变频器由于能够改变交流电的频率和电压，因此可以用于方便地控制电机的转速。变频器的主要工作原理是先通过整流将工频（一般是50Hz）交流电变为直流电，然后进行滤波处理，接着将直流电经过逆变转换为具有预期频率的交流电。如图1所示，是一种常用的逆变器的电路原理图。该逆变器包括三路IGBT管，以三相输出节点U、V、W为界，每路都分为包括一个IGBT管的上桥臂和下桥臂。每个IGBT管的栅极输入具有一定占空比的PWM信号控制输出电压的波形，从而得到三相电压。

在电机参数辨识和电机控制上，电流采样的准确性至关重要。在高端领域，采用霍尔效应感应来采样电流，但其在低端低成本领域不具备优势。还有就是基于母线采样电流，需要复杂的软件控制，而且这种方法无法对相间短路进行有效保护。

发明内容

基于此，有必要提供一种变频器控制电机的方法，其中的电流采样方式相对简单和准确。

此外，还提供一种变频器。

一种变频器控制电机的方法，包括控制前的电机参数识别步骤，所述电机参数是定子电阻，所述识别步骤具体包括：在逆变器的三相下桥臂分别串联采样电阻；将三相中的其中一相的驱动关闭，剩下两相中的其中一相的上桥臂驱动关闭、下桥臂驱动完全开通，剩下两相中的另外一相的上桥臂驱动的脉宽调制信号的占空比从零开始逐渐增大、下桥臂驱动关闭；检测并调节所述剩下两相中的其中一相的下桥臂的采样电流使其稳定在第一预设值I，并记录母线电压U1和占空比D1；检测并调节所述剩下两相中的其中一相的下桥臂的采样电流使其稳定在第二预设值I’，并记录母线电压U2和占空比D2；根据下述公式计算得到所述剩下两相的相间电阻R：计算所得到的三相的两两相间电阻的均值作为电机的定子电阻。

在其中一个实施例中，还包括：在三相的两两相间电阻计算完成之后，计算三个相间电阻的偏差，若超过预设偏差，则报告相间不平衡故障，否则取所述三个相间电阻的均值作为电机的定子电阻。

在其中一个实施例中，所述电机参数包括转子电阻、定子漏感和转子漏感，识别步骤具体包括：使三相中的其中一相开路，在另外两相间施加交流电并使电流达到电机的额定电流；检测采样电流的相位零点；根据电压相位零点和电流相位零点，经计算得到电压和电流的相位差θ；根据所述相位差θ和电机稳态模型计算所述转子电阻、定子漏感和转子漏感；

其中，所述检测采样电流的相位零点的步骤为：采用第一采样频率进行电流采样，当检测到两个相邻的电流符号相反时，将所述两个相邻的电流取绝对值相加作为判断阈值；继续采用第一采样频率进行电流采样，当检测到电流瞬时值小于所述判断阈值时，采用第二采样频率进行电流采样；所述第二采样频率大于第一采样频率；当检测到两个相邻的电流符号相反时，将两个电流的相位取平均值作为相位零点。

在其中一个实施例中，还包括对电机进行正常矢量控制的步骤，所述矢量控制包括三相电流采样，所述电流采样的时刻为每一相的下桥臂开通的中间时刻。

在其中一个实施例中，将当前采样电流时刻前一拍的U、V、W三相下桥臂驱动时间进行比较，将驱动时间最小的一相电流由另外两相电流合成。

一种变频器，包括电机参数识别模块，所述电机参数识别模块用于识别电机的定子电阻，所述变频器的逆变器的三相下桥臂分别串联采样电阻；所述电机参数识别模块在识别定子电阻时具体是：将三相中的其中一相的驱动关闭，剩下两相中的其中一相的上桥臂驱动关闭、下桥臂驱动完全开通，剩下两相中的另外一相的上桥臂驱动的脉宽调制信号的占空比从零开始逐渐增大、下桥臂驱动关闭；检测并调节所述剩下两相中的其中一相的下桥臂的采样电流使其稳定在第一预设值I，并记录母线电压U1和占空比D1；检测并调节所述剩下两相中的其中一相的下桥臂的采样电流使其稳定在第二预设值I’，并记录母线电压U2和占空比D2；根据下述公式计算得到所述剩下两相的相间电阻R：计算所得到的三相的两两相间电阻的均值作为电机的定子电阻。

在其中一个实施例中，所述电机参数识别模块还用于：在三相的两两相间电阻计算完成之后，计算三个相间电阻的偏差，若超过预设偏差，则报告相间不平衡故障。