[发明专利]一种变频软启动器切换过程冲击电流的抑制方法

权利要求书

1.一种变频软启动器切换过程冲击电流的抑制方法，其特征在于：步骤为

变频软启动器将异步电动机拖动至额定转速后，采用锁相环对交流电网电压U1进行锁相得到其相位和幅值，并将交流电网电压U1经滤波器处理后导致相位滞后角度补偿到锁相环锁相角度中、导致幅值衰减幅值补偿到锁相环幅值中，以消除滤波器的影响，将电动机反电势U2与交流电网电压U1的电压相位差作为转速控制环转速给定值的附加控制量，将电动机反电势U2与交流电网电压U1的电压幅值差作为磁链控制环磁链给定值的附加控制量，以调节输出电压相位和幅值使相位差、幅值差减小到可接受的动态区间；

当相位差和幅值差减小至可接受的动态区间时，发出主开关合闸指令，并对主开关合闸延时时间进行预测补偿处理后，变频软启动器停机，以减小软启动器停机后电动机反电势U2下降时间，降低电动机反电势U2与交流电网电压U1的差；

以此，通过减小变频软启动器启动完成后切换过程中异步电动机反电势U2与交流电网电压U1的相位和幅值差，而达到抑制冲击电流的目的。

2.根据权利要求1所述的一种变频软启动器切换过程冲击电流的抑制方法，其特征在于，变频软启动器将电机拖动至额定转速并稳定运行后，控制器采集交流主电网三相电压，经锁相环(PLL)锁相得到交流电网电压U1相位角θ_grid、幅值u_amp；将所述的相位角θ_grid与滤波器相位滞后补偿角θ_filter相加，然后再与电动机辨识角度θ_idf做差，得到电动机反电势U2与交流电网电压U1相位差：

θ_delta＝θ_grid+θ_filter-θ_idf (1)

所述的幅值u_amp与滤波器幅值衰减的补偿值相加，然后再与电动机重构电压u_rebuilt即电动机反电势U2幅值做差，得到电动机反电势U2与交流电网电压U1幅值差：

u_delta＝u_amp+u_filter-u_rebuilt (2)

θ_delta和u_delta经PI调节器，其中PI调节器是G₁(s)＝K_P+1/(TS)，其中K_P为比例调节参数，T_i为积分调节参数，输出转速附加给定值n_extra和磁链附加给定值ψ_extra：

式(1)和式(3)将电压相位差转换为转速附加给定值n_extra；式(2)和式(3)将电压幅值差转换为磁链附加给定值ψ_extra，转速附加给定值与转速给定值n^*相加作为转速环的给定值n_ref，磁链附加给定值与磁链给定值ψ^*相加作为磁链环的给定值ψ_ref即

转速环的给定值n_ref、磁链环的给定值ψ_ref和变频软启动器输出电流i_abc、直流母线电压u_dc作为函数G₃(s)输入，输出逆变器的脉冲驱动信号，G₃(s)为三相电机矢量控制；

当相位差、幅值差减小至可接受的动态区间时，控制器发出主开关合闸控制信号S_ctrl，并对主开关合闸延时进行预测补偿处理，以缩短变频软启动器与交流电网之间过渡的切换时间，减小电动机反电势U2与交流电网电压U1相位差、幅值差；

通过主开关反馈状态信号S_fbk判断变频软启动器是否切换成功。