[发明专利]一种连续变频的软起动器及其控制方法

摘要

本发明公开了一种连续变频的软起动器及其控制方法，属于交流异步电动机起动装置领域。本发明的主要特征为通过采用脉冲宽度调制技术与空间矢量控制算法相结合的方式实现变频与旁路：在工频以下调速时，采用脉宽调制算法实现软起动器的连续变频；电机成功起动并达到工频电网频率时改变调制方式，用空间矢量控制算法实现旁路切换控制，从而实现软起动器在电机起动完成后可以自行退出的功能，以解决变频器应用于软起动器不能旁路的问题，弥补了现有有级变频软起动器不能连续变频的缺点。

主权项

1.一种连续变频的软起动器的控制方法，其特征在于，所述的连续变频的软起动器，包括三相整流桥、三相逆变桥和微处理器；所述三相整流桥的出线端与三相逆变桥的进线端通过直流母线连接，所述三相整流桥的进线端、三相逆变桥的出线端分别与电网和电机连接形成主回路；三相逆变桥的出线端以及电网和电机之间都串联有接触器开关；所述的微处理器与检测模块连接，通过电压电流以及相位的检测电路对电网电压进行检测，将检测信号传输至MCU微处理器从而输出相应的PWM波实现软起动器的变频起动；所述的检测模块连接电网的输出端、直流母线及三相逆变桥的输出端，分别用于检测电网输出端、直流母线及三相逆变桥输出端的电压与电流；所述三相整流桥的出线端的直流母线上并联有电阻R与电容C相串联的阻容吸收支路；所述三相逆变桥的开关器件为IGBT管，共构成六个桥臂，其中IGBT管V1与V4、IGBT管V3与V6及IGBT管V5与V2分别构成三组上下桥臂；所述的连续变频的软起动器的控制方法包括以下步骤：三相整流桥将三相电网的交流电整流成电压恒定的直流电压，再用三相逆变桥将直流电压变换为频率与电压均可调的交流电给电机供电；通过检测模块对电网电压进行检测，将检测信号传输至微处理器，经过微处理器的控制算法输出相应的PWM波实现软起动器的变频起动，在工频以下调速时，控制电路采用脉冲宽度调制方式进行变频起动；变频起动的过程中，控制使得频率幅值连续变化，转速平滑提升，满足电机平滑调速的要求；当达到工频时，控制电路采用空间电压矢量控制算法进而控制逆变电路中相应器件的开通与关断，找到电机两相电流的过零点附近进行切换，从而运用接触器开关将电机直接连接至电网，变频软起动器被旁路；在旁路切换的控制过程中，主回路的IGBT管V1与V4、IGBT管V3与V6及IGBT管V5与V2分别构成三组上下桥臂，6个IGBT管中导通的顺序依次为：V1V2‑V2V3‑V3V4‑V4V5‑V5V6‑V6V1；当电网B、A相导通时，电机U相电流处于过零点附近，从而使电机U相直接与电网A相相连；当电网C、B相导通时，电机V相电流处于过零点附近，从而使电机V相直接与电网B相相连；当电网A、C相导通时，电机W相电流处于过零点附近，从而使电机W相直接与电网C相相连；还包括续流控制步骤：在电路运行过程中，负载中的电感产生续流电流，在开关过程中出现的尖峰电压借助电阻R及电容C吸收；当检测到母线两端出现尖峰电压过大时，通过控制三相逆变桥中6个IGBT的开通与关断，使得三个上桥臂开关或三个下桥臂开关同时导通，令三相开关处于零矢量工作状态，此时电机的三个定子端处于短路状态，能量自行释放。