變頻器超頻給定安全運行頻率的智能調整控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種簡單、易于實施，安全、可靠的變頻器超頻給定安全運行頻率的智能調整控制方法。包括變頻器超頻運行時的運行頻率的自適應安全調整控制，當改變變頻器的給定目標頻率超過電機的額定頻率，通過相應的智能運算控制模塊，在變頻器自當前頻率加速到電機的額定頻率后，變頻器保持運行于該額定頻率一定時間，并比較其在當前負載情況下運行于該額定頻率期間的實際運行的電流或實際輸出功率與電機的額定電流或額定功率的大小，根據該比較結果確定變頻器或電機在當前負載情況下變頻器允許輸出的最大頻率。
【專利說明】變頻器超頻給定安全運行頻率的智能調整控制方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種變頻器超頻給定安全運行頻率的智能調整控制方法。
【背景技術】
[0002]變頻器是一種將工頻電源轉變成一種頻率及電壓可變的電源的裝置，通過該裝置的可變電源驅動三相交流電動機，實現電機的變速運行，傳統(tǒng)的變頻器頻率可調范圍一般為0-200Ηζ，工頻電源一般為50Hz (60Hz)，由于電機運行速度跟電源的頻率成正比，則電機通過變頻器驅動后運行速度可達額定速度的4倍。
[0003]隨著變頻技術的不斷發(fā)展，變頻器運用越來越廣，通過變頻器驅動電機不僅可以很方便地實現電機的變速運行，特別可以很方便地實現電機的超頻運行，提高設備的工作效率，但由于變頻器驅動電機有一個特點:額定頻率以下為恒力矩調速，額定頻率以上為恒功率調速。也就是變頻器在額定頻率以下調速時電機可以輸出額定的力矩，在額定頻率以上調速時，隨著頻率的提高，電機的輸出力矩將按一定比例下降，輸出頻率越高，速度越快則電機的輸出力矩越小，當用于超重吊裝行業(yè)時，則其所能吊起的重量也就越輕。
[0004]在很多行業(yè)，特別是建筑機械行業(yè)(如塔機、施工升降機等)，為了提高工作效率，在輕載時變頻器一般都要超頻運行，如何識別當前重物重量，是否該進行超頻操作就顯得尤為重要，如果判斷錯誤出現重載超頻操作，電機由于出力不足會出現運行中失速，造成溜車的危險；如何判斷重物的重量，是否可以進行超頻運行提高工作效率，傳統(tǒng)的做法是通過外部重量傳感器給出一個檢測當前的吊重水平的信號給控制系統(tǒng)，通過控制系統(tǒng)限制變頻器的超頻高速檔的運行，但現實中重量傳感器誤差較大及線路問題等其運行的故障率很高，引起誤判出現危險。目前的變頻器都是按使用者給定的速度信號運行，如果使用者給定的信號不準確或錯誤，且變頻器又無法識別該錯誤而按給定運行，將造成危險出現。最直接的辦法還是變頻器本身具有對重量信號的識別，限制高速超頻運行最為有效?！?br/>【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的是針對上述現有技術存在的不足，提供一種變頻器超頻給定安全運行頻率的智能調整控制方法。該變頻器超頻給定安全運行頻率的智能調整控制方法簡單、易于實施，使系統(tǒng)自適應穩(wěn)定、安全、可靠運行，實施成本低。
[0006]本發(fā)明的變頻器超頻給定安全運行頻率的智能調整控制方法包括變頻器超頻運行時的運行頻率的自適應安全調整控制，當改變變頻器的給定目標頻率超過電機的額定頻率，通過相應的智能運算控制模塊，在變頻器自當前頻率加速到電機的額定頻率后，變頻器保持運行于該額定頻率一定時間，并比較其在當前負載情況下運行于該額定頻率期間的實際運行的電流或實際輸出功率與電機的額定電流或額定功率的大小，根據該比較結果確定變頻器或電機在當前負載情況下變頻器允許輸出的最大頻率。
所根據比較結果確定變頻器或電機在當前負載情況下變頻器允許輸出的最大頻率包括:當變頻器實際運行的電流或輸出功率為或接近電機的額定電流或額定功率，則變頻器或電機將繼續(xù)保持該額定頻率運行；當變頻器實際運行的電流或輸出功率小于電機的額定電流或額定功率，則變頻器先后計算電機的額定電流或額定功率與變頻器實際運行的電流或功率的比值、以及該比值與電機的額定頻率的積，再將該比值與額定頻率的積作為電機當前負荷下的最大允許運行頻率，當該最大允許運行頻率大于變頻器設定的所述目標頻率時，變頻器自動加速到該目標頻率，當該最大允許運行頻率小于變頻器設定的所述目標頻率時，變頻器自動加速運行至該最大允許運行頻率。
[0007]所述變頻器將保持運行于額定頻率的時間為1-30S。
[0008]本發(fā)明的變頻器超頻給定的安全運行頻率的智能調整控制方法能夠自動根據電機的額定電流或額定功率、以及當前負載情況，自適應限制調整控制其超頻運行時的安全運行頻率，使得超頻時其輸出電流或輸出功率不超過電機額定電流或額定功率，始終運行于所能允許達到的最大(安全)運行頻率范圍以內，既可大幅度提高工作效率，又可保證安全運行和生產。使用戶不會因為為了提高工作效率一味的提高給定頻率而造成安全事故的發(fā)生。
【具體實施方式】
[0009]現通過實施例對本發(fā)明作進一步說明。本實施例的變頻器超頻給定安全運行頻率的智能調整控制方法是于變頻器的主控系統(tǒng)中設置一智能運算檢測控制模塊，將相應的變頻器超頻給定安全運行頻率的智能調整控制方法的程序、及其電機的包括額定頻率、額定功率等相關參數等置入該智能運算檢測控制模塊；通過該智能運算檢測控制模塊，變頻器對其超頻運行時的運行頻率自動安全調整適應控制，在運行工況下，當改變變頻器的給定目標頻率超過電機的額定頻率，通過相應的智能運算控制模塊，在變頻器自當前頻率加速到電機的額定頻率后，變頻器保持運行于該額定頻率一段時間，并比較其在當前負載情況下運行于該額定頻率期間的實際運行的電流或實際輸出功率與電機的額定電流或額定功率的大小，根據該比較結果確定變頻器或電機在當前負載情況下變頻器超頻運行允許輸出的最大頻率，當變頻器實際運行的電流或輸出功率小于電機的額定電流或額定功率，則變頻器先后計算電機的額定電流或額定功率與變頻器實際運行的電流或功率的比值、以及該比值與電機的額定頻率的積，再將該比值與額定頻率的積作為電機當前負荷下的最大允許運行頻率，當該最大允許運行頻率大于變頻器設定的所述目標頻率時，變頻器自動加速到該目標頻率，當該最大允許運行頻率小于變頻器設定的所述目標頻率時，變頻器自動加速運行至該最大允許運行頻率。
[0010]即，于運行工況下，在對變頻器給定輸入超過電機額定頻率的頻率(目標頻率)后，通過相應的智能運算控制模塊，在變頻器自當前頻率加速到電機的額定頻率后，變頻器在當前負荷下自動保持運行于該額定頻率一段時間，并自動檢測其(即變頻器)運行于該額定頻率期間的實際運行的電流或者實際輸出的功率，并且將該檢測到的變頻器實際運行電流或輸出功率與電機的額定電流或額定功率進行大小比較，根據該大小比較結果控制調整(或確定)變頻器將要繼續(xù)運行的頻率，當比較結果為變頻器實際運行的電流或功率等于(或接近于)電機的額定電流或額定功率，則變頻器使電機繼續(xù)保持該額定頻率運行；當比較結果為變頻器實際運行的電流或輸出的功率小于電機的額定電流或額定功率，則變頻器先后計算電機的額定電流或額定功率與變頻器實際運行的電流或功率的比值、以及該比值與電機的額定頻率積，再將該比值與電機額定頻率的積作為電機當前負荷下的最大允許運行頻率，當該最大允許運行頻率大于變頻器設定的目標頻率時，變頻器自動加速到該目標頻率，當該最大允許運行頻率小于變頻器設定的目標頻率時，變頻器自動加速運行至該最大允許運行頻率。
[0011]例如，設定:電機額定頻率50Hz，額定電流20A，額定功率為10kW，變頻器的設定頻率為70Hz，當前吊重情況下，如果變頻器檢測到其(即變頻器的)3S內運行頻率為50Hz (額定頻率)時，變頻器的輸出功率為8kW、為小于其額定功率，則電機在當前吊重下允許其最大運行頻率為:10/8 X 50=62.5Hz，再考慮10%安全系數，則其允許的最大頻率為62.5X0.9=56.25Hz，電機最終運行在56.25Hz ;同理，若變頻器在50Hz運行的3S內，檢測其輸出功率為5kW，則電機在當前負荷(吊重)下的最大允許運行頻率是10/5X50=100Hz，再考慮10%安全系數，則電機的實際最大允許運行頻率為100X0.9=90Hz,電機最終運行在70Hz。這樣就可以使整個設備在滿足其工作效率的前提下，又能確保設備的安全運行。
【權利要求】
1.一種變頻器超頻給定的安全運行頻率的智能調整控制方法，其特征是包括變頻器超頻運行的運行頻率的自動安全調整適應控制，當改變變頻器的給定目標頻率超過電機的額定頻率，通過相應的智能運算控制模塊，在變頻器自當前頻率加速到電機的額定頻率后，變頻器保持運行于該額定頻率一定時間，并比較其在當前負載情況下運行于該額定頻率期間的實際運行的電流或實際輸出功率與電機的額定電流或額定功率的大小，根據該比較結果確定變頻器在當前負載情況下允許輸出的最大頻率。
2.根據權利要求1所述變頻器超頻給定的安全運行頻率的智能調整控制方法，其特征是所根據比較結果確定變頻器或電機在當前負載情況下變頻器允許輸出的最大頻率包括:當變頻器實際運行的電流或輸出功率為或接近電機的額定電流或額定功率，則變頻器或電機將繼續(xù)保持該額定頻率運行。
3.根據權利要求1所述變頻器超頻給定的安全運行頻率的智能調整控制方法，其特征是所述變頻器將保持運行于額定頻率的時間為1-30S。
【文檔編號】H02P27/04GK103856143SQ201410021918
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2014年1月18日 優(yōu)先權日:2014年1月18日
【發(fā)明者】劉干新 申請人:江西江特電氣集團有限公司