[发明专利]一种变频与工频同步切换的实现方法

说明书

本发明公开了一种变频与工频同步切换的实现方法，当电机瞬间脱离变频器时，相当于发电机在发电，必须满足幅度、频率、相序、相角一致时，才能和电网合闸；其主要包括：（1）变频器软启动应用；（2）当相位相序一致时，同步器输出切换信号；（3）如不能正常切换，需要调整RST进线顺序（4）相序检测；（5）相位检测五个步骤。本发明操作简单，而且消除了设备可能遭受几十倍额定电流冲击的安全隐患，更重要的是避免对公共电网的危害。

技术领域

本发明属于电气自动化控制和电力电子技术及计算机的综合应用领域，具体涉及一种变频与工频同步切换的实现方法。

背景技术

在以变频器为核心的一拖N的供水系统中，每一台电机需要先变频器启动，到达工频频率输出后切换到工频运行，电机脱离功率变频后不能立即和工频合闸，需要延时一段时间，使电机剩磁衰减，电机再生电压较小后合闸。主要缺点是，合闸时仍然有较大电流冲击，延时时间越长冲击越大，而且时间难以把握。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为解决上述问题，本发明提出了一种变频与工频同步切换的实现方法，本发明可在同频率、同相位、同相序时启动变工频切换，启动平稳，平滑，对供水质量和设备的安全效益明显提高。

(二)技术方案

一种变频与工频同步切换的实现方法，当电机瞬间脱离变频器时，相当于发电机在发电，必须满足幅度、频率、相序、相角一致时，才能和电网合闸；其主要包括以下五个步骤：

(1)变频器软启动应用：变频器启动电机，电机瞬间脱离变频器时，感生电势幅度和电网幅值基本相当，达到工频频率时，将电机切换到工频运行；

(2)当变频输出相位相序与工频相位相序一致时，同步器输出有效信号，即为允许切换信号，由OUT输出低阻有效控制；

(3)如被禁止切换，需要调整RST进线顺序，得到两路互差120度的两路脉冲，同时观测RST缺相保护功能、OUT输出及发光二极管D5点亮情况；

(4)对变频器输出的相序检查和电源的相序检测；相序识别实现：观察RS(或UV)过零脉冲序列超前ST(或VW)过零脉冲序列逻辑电平变换顺序，CPU分四种状态进行判别即可；

(5)对变频器输出的相位和电源的相位差进行确定：线电压RS与UV过零脉冲序列的输入分别接在CPU两个外部中断申请上，无论其中哪个先产生中断，都将该中断开始作为查询另一个跳变的时间起点。

进一步的，步骤2所述的同步器输出有效信号，其条件为：RST与变频输出UVW相序一致，且对应项RS与变频输出UV相位差小于△θ度，两路都不缺相时输出一个切换信号。

进一步的，所述的相位差计算：因为线电压RS与UV过零脉冲序列的相位差绝对值小于允许的小角度，同理就可证明RST与变频输出UVW相角差就小于△θ度。

进一步的，所述的要实现切换，在相序一致时，RS与UV相位差小于18度。

进一步的，步骤3所述的缺相保护功能即为派生功能，两路独立的缺相保护，任意一路缺相将关闭同步器输出。

进一步的，步骤4所述的CPU的四种状态是：定义RS过零脉冲序列超前ST过零脉冲序列时为正序，反之为反序；同理，定义UV过零脉冲序列超前VW过零脉冲序列为正序，反之为反序；因此，如两者同时为正序或反序则为同相序，否则为不同相序。

(三)有益效果

本发明与现有技术相比较，其具有以下有益效果：本发明消除了设备可能遭受几十倍额定电流冲击的安全隐患，更重要的是避免对公共电网的危害。

附图说明

图1是本发明的整体流程示意图。