本發(fā)明涉及變頻器控制領(lǐng)域，特別是涉及一種慣性負(fù)載的啟動(dòng)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)存在很多加工慣性負(fù)載的場(chǎng)合，如球磨機(jī)、管式攪拌機(jī)等。在管式攪拌機(jī)的運(yùn)行過(guò)程中，首先啟動(dòng)設(shè)備轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)設(shè)備轉(zhuǎn)動(dòng)到指定頻率后，再向滾筒內(nèi)加料，通過(guò)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的離心力使加入的料附著在滾筒上，最后形成筒狀結(jié)構(gòu)的成品。球磨機(jī)的運(yùn)行過(guò)程則是在滾筒內(nèi)先加入研磨體，然后先轉(zhuǎn)動(dòng)，再加料，當(dāng)球磨機(jī)筒體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)候，研磨體由于慣性和離心力作用，摩擦力的作用，使它附在筒體襯板上被筒體帶走，當(dāng)被帶到一定的高度時(shí)候，由于其本身的重力作用而被拋落，下落的研磨體像拋射體一樣將筒體內(nèi)的物料給擊碎。

在特殊情況下，如停電時(shí)，會(huì)造成設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中停止轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)由于重力作用，滾筒內(nèi)的物料會(huì)沉于滾筒的底部。此時(shí)再次啟動(dòng)，整個(gè)滾筒就會(huì)體現(xiàn)出很大的慣性，往往導(dǎo)致啟動(dòng)失敗甚至無(wú)法啟動(dòng)，只能將內(nèi)部的物料清除。

啟動(dòng)失敗的過(guò)程，往往是由于負(fù)載慣性太大，造成變頻器實(shí)際輸出頻率與電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)頻率相差過(guò)大，即此刻近似于電機(jī)堵轉(zhuǎn)狀態(tài)，此時(shí)變頻器的輸出電流會(huì)很快增大，最終達(dá)到變頻器的電流保護(hù)點(diǎn)，使得變頻器進(jìn)行故障保護(hù)和停機(jī)，導(dǎo)致啟動(dòng)失敗。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于此，有必要針對(duì)變頻器控制設(shè)備在停止轉(zhuǎn)動(dòng)后再啟動(dòng)時(shí)由于負(fù)載慣性太大容易導(dǎo)致變頻器無(wú)法啟動(dòng)的問(wèn)題，提供一種使變頻器在負(fù)載慣性太大的情況下能有效啟動(dòng)的慣性負(fù)載的啟動(dòng)方法及系統(tǒng)。

一種慣性負(fù)載的啟動(dòng)方法，所述方法包括：

獲取電機(jī)的運(yùn)行電流，根據(jù)所述電機(jī)的運(yùn)行電流計(jì)算出電機(jī)的轉(zhuǎn)矩電流；

判斷所述電機(jī)的轉(zhuǎn)矩電流是否大于預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)矩限定值；

若是，則執(zhí)行停機(jī)指令并停止對(duì)電機(jī)輸出電流及輸出轉(zhuǎn)矩，使電機(jī)依靠慣性繼續(xù)以當(dāng)前轉(zhuǎn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)；

負(fù)載在重力作用下使電機(jī)逐漸停止轉(zhuǎn)動(dòng)直至負(fù)載依靠慣性帶動(dòng)電機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，持續(xù)識(shí)別電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向和轉(zhuǎn)動(dòng)速度，當(dāng)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向變?yōu)榕c當(dāng)前轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反時(shí)，根據(jù)所述轉(zhuǎn)動(dòng)速度對(duì)電機(jī)施加輸出轉(zhuǎn)矩使電機(jī)以改變后的轉(zhuǎn)動(dòng)方向加速轉(zhuǎn)動(dòng)；

重復(fù)上述步驟，直到在判斷所述電機(jī)的轉(zhuǎn)矩電流是否大于預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)矩限定值的步驟中，當(dāng)所述轉(zhuǎn)矩電流小于或等于預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)矩限定值、且電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率大于預(yù)設(shè)頻率閾值時(shí)，則控制電機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，在判斷所述電機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)后的轉(zhuǎn)矩電流小于或等于預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)矩限定值后，若此時(shí)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率小于或等于預(yù)設(shè)頻率閾值，則執(zhí)行所述識(shí)別電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向和轉(zhuǎn)動(dòng)速度，當(dāng)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與當(dāng)前轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反時(shí)，根據(jù)所述轉(zhuǎn)動(dòng)速度對(duì)電機(jī)施加輸出轉(zhuǎn)矩使電機(jī)加速轉(zhuǎn)動(dòng)的步驟。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述控制電機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)包括：

進(jìn)一步判斷電機(jī)是否正向轉(zhuǎn)動(dòng)；

若是，則保持輸出轉(zhuǎn)矩使電機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)；若否，則降低輸出轉(zhuǎn)矩使電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率減為零后，再增大輸出轉(zhuǎn)矩使電機(jī)正向轉(zhuǎn)動(dòng)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述獲取電機(jī)的運(yùn)行電流包括：

檢測(cè)電機(jī)的三相運(yùn)行電流中的兩相運(yùn)行電流，根據(jù)三相電流和為零，計(jì)算出第三相運(yùn)行電流的大小。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述根據(jù)電機(jī)的運(yùn)行電流計(jì)算出電機(jī)的轉(zhuǎn)矩電流包括：

通過(guò)克拉克變換將三相靜止坐標(biāo)系下的所述三相運(yùn)行電流變換到兩相靜止坐標(biāo)系下的兩相運(yùn)行電流；

通過(guò)帕克變換將所述兩相靜止坐標(biāo)系下的兩相運(yùn)行電流變換到兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的兩相旋轉(zhuǎn)電流，所述兩相旋轉(zhuǎn)電流包括勵(lì)磁電流和轉(zhuǎn)矩電流，所述轉(zhuǎn)矩電流反映了當(dāng)前負(fù)載的轉(zhuǎn)矩。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，在進(jìn)行所述帕克變換前還包括：

檢測(cè)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率；

對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率進(jìn)行積分變換后得到坐標(biāo)變換角度。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述轉(zhuǎn)矩限定值小于變頻器達(dá)到電流保護(hù)點(diǎn)時(shí)的輸出轉(zhuǎn)矩。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述識(shí)別電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向和轉(zhuǎn)動(dòng)速度包括：

檢測(cè)電機(jī)的電壓，根據(jù)所述電機(jī)的電壓判斷電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向并識(shí)別電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度。

一種慣性負(fù)載的啟動(dòng)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的變頻器，所述變頻器包括電流檢測(cè)模塊、控制模塊、速度跟蹤模塊和輸出模塊；

所述電流檢測(cè)模塊用于獲取電機(jī)的運(yùn)行電流，根據(jù)所述電機(jī)的運(yùn)行電流計(jì)算出電機(jī)的轉(zhuǎn)矩電流；

所述控制模塊用于判斷所述電機(jī)的轉(zhuǎn)矩電流是否大于預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)矩限定值，若是，則發(fā)送停機(jī)指令給所述輸出模塊，輸出模塊停止對(duì)電機(jī)輸出電流及輸出轉(zhuǎn)矩，使電機(jī)依靠慣性繼續(xù)以當(dāng)前轉(zhuǎn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)；

負(fù)載在重力作用下使電機(jī)逐漸停止轉(zhuǎn)動(dòng)直至負(fù)載依靠慣性帶動(dòng)電機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，所述速度跟蹤模塊用于持續(xù)識(shí)別電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向和轉(zhuǎn)動(dòng)速度，當(dāng)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向變?yōu)榕c當(dāng)前轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反時(shí)，根據(jù)所述轉(zhuǎn)動(dòng)速度對(duì)電機(jī)施加輸出轉(zhuǎn)矩使電機(jī)以改變后的轉(zhuǎn)動(dòng)方向加速轉(zhuǎn)動(dòng)；

所述控制模塊還用于在判斷所述電機(jī)的轉(zhuǎn)矩電流是否大于預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)矩限定值的步驟中，當(dāng)所述轉(zhuǎn)矩電流小于或等于預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)矩限定值、且電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率大于預(yù)設(shè)頻率閾值時(shí)，則控制電機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述控制模塊還用于進(jìn)一步判斷電機(jī)是否正向轉(zhuǎn)動(dòng)；若是，則控制輸出模塊增大輸出轉(zhuǎn)矩使電機(jī)加速轉(zhuǎn)動(dòng)；若否，則控制輸出模塊降低輸出轉(zhuǎn)矩使電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率減為零后，再控制輸出模塊增大輸出轉(zhuǎn)矩使電機(jī)正向轉(zhuǎn)動(dòng)。

上述慣性負(fù)載的啟動(dòng)方法及系統(tǒng)，通過(guò)獲取電機(jī)的轉(zhuǎn)矩電流；當(dāng)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩電流大于轉(zhuǎn)矩限定值時(shí)，執(zhí)行停機(jī)指令并停止對(duì)電機(jī)輸出電流及輸出轉(zhuǎn)矩；當(dāng)電機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，增大對(duì)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩使電機(jī)加速轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩電流小于轉(zhuǎn)矩限定值時(shí)，判斷電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率是否大于預(yù)設(shè)頻率閾值，若是，則控制電機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)。能夠在外部轉(zhuǎn)矩過(guò)大的情況下，通過(guò)對(duì)反向擺動(dòng)的滾筒施加轉(zhuǎn)矩使之加速轉(zhuǎn)動(dòng)，直至克服慣性阻力，因此，通過(guò)上述方法及系統(tǒng)可在負(fù)載慣性過(guò)大的情況下保證滾筒能夠正常啟動(dòng)，并使變頻器不會(huì)出現(xiàn)故障保護(hù)和停機(jī)的情況，保護(hù)變頻器不受損。

附圖說(shuō)明

圖1為一個(gè)實(shí)施例中慣性負(fù)載的啟動(dòng)方法的流程圖；

圖2為圖1所示慣性負(fù)載的啟動(dòng)方法的一個(gè)具體實(shí)施例的流程圖；

圖3為一個(gè)實(shí)施例中滾筒單擺擺動(dòng)示意圖；

圖4為一個(gè)實(shí)施例中慣性負(fù)載的啟動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關(guān)附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更全面的描述。附圖中給出了本發(fā)明的較佳實(shí)施例。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)，并不限于本文所描述的實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例的目的是使對(duì)本發(fā)明的公開(kāi)內(nèi)容的理解更加透徹全面。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)中所使用的術(shù)語(yǔ)只是為了描述具體的實(shí)施例的目的，不是旨在限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。

以下提供一種慣性負(fù)載的啟動(dòng)方法，適用于通過(guò)變頻器控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的滾筒式加工機(jī)械，如工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中加工慣性負(fù)載的球磨機(jī)和管式攪拌機(jī)等。

如圖1所示，為一個(gè)實(shí)施例中慣性負(fù)載的啟動(dòng)方法的流程圖，所述方法包括以下步驟s110～s140。

s110：獲取電機(jī)的運(yùn)行電流，根據(jù)所述電機(jī)的運(yùn)行電流計(jì)算出電機(jī)的轉(zhuǎn)矩電流。

在一個(gè)具體的實(shí)施例中，參閱圖2所示，變頻器接收到啟動(dòng)信號(hào)后開(kāi)始啟動(dòng)，在啟動(dòng)的過(guò)程中，會(huì)通過(guò)變頻器內(nèi)置的電流檢測(cè)模塊實(shí)時(shí)檢測(cè)電機(jī)的運(yùn)行電流。

進(jìn)一步地，檢測(cè)電機(jī)的三相運(yùn)行電流中的任意兩相運(yùn)行電流，如iu、iw，根據(jù)三相電流和為零，則可計(jì)算出第三相運(yùn)行電流iv＝-iu-iw。

在本發(fā)明實(shí)施例中，通過(guò)克拉克變換(clark變換)將三相靜止坐標(biāo)系下的所述三相運(yùn)行電流iu、iv、iw變換到兩相靜止坐標(biāo)系下的兩相運(yùn)行電流iα、iβ。所述克拉克變換的公式為iα＝iu，其中，iu、iv、iw為時(shí)間上互相間隔120度的三相平衡交流電流，iα和iβ為時(shí)間上互相間隔90度的兩相平衡交流電流。

進(jìn)一步地，檢測(cè)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率we，對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率we進(jìn)行積分得到坐標(biāo)變換角度θ，通過(guò)帕克變換(park變換)將所述兩相靜止坐標(biāo)系下的兩相運(yùn)行電流iα、iβ變換到兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的兩相旋轉(zhuǎn)電流imfed、itfed。所述帕克變換的公式為imfed＝iα*cosθ+iβ*sinθ，itfed＝iβ*cosθ-iα*sinθ；其中，imfed為勵(lì)磁電流，itfed為轉(zhuǎn)矩電流，所述轉(zhuǎn)矩電流itfed的值反映了當(dāng)前負(fù)載的轉(zhuǎn)矩大小。

s120：判斷所述電機(jī)的轉(zhuǎn)矩電流是否大于預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)矩限定值。

具體地，當(dāng)轉(zhuǎn)矩電流itfed大于預(yù)設(shè)的變頻器輸出轉(zhuǎn)矩限定值itlimit時(shí)，認(rèn)為負(fù)載轉(zhuǎn)矩過(guò)大，超過(guò)變頻器實(shí)際能夠輸出的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，即此時(shí)變頻器需要克服負(fù)載的慣性后再啟動(dòng)，其中轉(zhuǎn)矩限定值itlimit小于變頻器達(dá)到電流保護(hù)點(diǎn)時(shí)的輸出轉(zhuǎn)矩。

s130：若是，則執(zhí)行停機(jī)指令并停止對(duì)電機(jī)輸出電流及輸出轉(zhuǎn)矩，使電機(jī)依靠慣性繼續(xù)以當(dāng)前轉(zhuǎn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)。

具體地，當(dāng)變頻器確認(rèn)負(fù)載轉(zhuǎn)矩過(guò)大時(shí)，變頻器內(nèi)部發(fā)出停機(jī)指令，變頻器的輸出端執(zhí)行所述停機(jī)指令停止輸出pwm信號(hào)，并停止對(duì)電機(jī)輸出電流及輸出轉(zhuǎn)矩。

此時(shí)，由于變頻器之前的運(yùn)行過(guò)程中已經(jīng)產(chǎn)生了一定的輸出轉(zhuǎn)矩，所以被變頻器控制轉(zhuǎn)動(dòng)的外部滾筒在變頻器停止輸出時(shí)已經(jīng)有了一定的微小幅度的正向擺動(dòng)，由于變頻器停止輸出轉(zhuǎn)矩，滾筒將在重力作用下，在帶動(dòng)負(fù)載上升到一定高度后，開(kāi)始反方向進(jìn)行單擺擺動(dòng)，滾筒單擺擺動(dòng)的示意圖請(qǐng)參閱圖2所示。

s140：負(fù)載在重力作用下使電機(jī)逐漸停止轉(zhuǎn)動(dòng)直至負(fù)載依靠慣性帶動(dòng)電機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，持續(xù)識(shí)別電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向和轉(zhuǎn)動(dòng)速度，當(dāng)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向變?yōu)榕c當(dāng)前轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反時(shí)，根據(jù)所述轉(zhuǎn)動(dòng)速度對(duì)電機(jī)施加輸出轉(zhuǎn)矩使電機(jī)以改變后的轉(zhuǎn)動(dòng)方向加速轉(zhuǎn)動(dòng)。

具體地，在滾筒進(jìn)行單擺擺動(dòng)的過(guò)程中，負(fù)載在重力作用下使電機(jī)逐漸停止轉(zhuǎn)動(dòng)直至負(fù)載依靠慣性帶動(dòng)電機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)。變頻器此時(shí)通過(guò)內(nèi)置的輸出電壓檢測(cè)模塊檢測(cè)電機(jī)的電壓，通過(guò)所述電機(jī)的電壓對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向進(jìn)行判斷。

進(jìn)一步地，對(duì)檢測(cè)到的所述電壓值進(jìn)行a/d轉(zhuǎn)換，得到方波電壓信號(hào)，根據(jù)所述方波電壓信號(hào)的頻率可識(shí)別出電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，當(dāng)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向變?yōu)榕c當(dāng)前轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反時(shí)，按所述電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度對(duì)電機(jī)施加輸出轉(zhuǎn)矩使電機(jī)以改變后的轉(zhuǎn)動(dòng)方向加速轉(zhuǎn)動(dòng)。

s150：重復(fù)上述步驟，直到在判斷所述電機(jī)的轉(zhuǎn)矩電流是否大于預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)矩限定值的步驟中，當(dāng)所述轉(zhuǎn)矩電流小于或等于預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)矩限定值、且電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率大于預(yù)設(shè)頻率閾值時(shí)，則控制電機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)。

具體地，再次執(zhí)行步驟s110～s120，獲取電機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)后的轉(zhuǎn)矩電流itfed，并判斷電機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)后的轉(zhuǎn)矩電流itfed是否大于預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)矩限定值itlimit，若轉(zhuǎn)矩電流itfed大于轉(zhuǎn)矩限定值itlimit，則重復(fù)執(zhí)行步驟s130～s140。直至電機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)后的轉(zhuǎn)矩電流itfed小于或等于預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)矩限定值itlimit為止。

由于滾筒的反復(fù)擺動(dòng)，并且變頻器每次都會(huì)順著滾筒的擺動(dòng)方向?qū)﹄姍C(jī)施加輸出轉(zhuǎn)矩推動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，因此會(huì)增大滾筒的擺動(dòng)幅度。同時(shí)，隨著滾筒的擺動(dòng)幅度的增大，物料會(huì)越來(lái)越平均分配到滾筒筒壁上。啟動(dòng)阻力也會(huì)越來(lái)越小。

在所述判斷電機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)后的轉(zhuǎn)矩電流itfed是否大于預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)矩限定值itlimit的步驟中，當(dāng)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩電流itfed小于或等于轉(zhuǎn)矩限定值itlimit時(shí)，判斷此時(shí)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率we是否大于預(yù)設(shè)頻率閾值wo，其中頻率閾值wo是根據(jù)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)特性進(jìn)行預(yù)設(shè)的頻率值，其反映了電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)是否已經(jīng)達(dá)到了正常狀態(tài)。

若此時(shí)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率we小于或等于預(yù)設(shè)頻率閾值wo，則執(zhí)行上述步驟s140，即繼續(xù)識(shí)別電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向和轉(zhuǎn)動(dòng)速度，當(dāng)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與當(dāng)前轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反時(shí)，根據(jù)所述轉(zhuǎn)動(dòng)速度對(duì)電機(jī)施加輸出轉(zhuǎn)矩使電機(jī)加速轉(zhuǎn)動(dòng)。

若此時(shí)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率we大于預(yù)設(shè)頻率閾值wo，說(shuō)明此時(shí)變頻器已經(jīng)克服了慣性啟動(dòng)成功。則進(jìn)一步判斷電機(jī)是否正向轉(zhuǎn)動(dòng)，若此時(shí)電機(jī)為正向轉(zhuǎn)動(dòng)，表示此時(shí)變頻器的也為正向輸出，則保持變頻器輸出轉(zhuǎn)矩使電機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)。若此時(shí)電機(jī)為反向轉(zhuǎn)動(dòng)，則先降低變頻器的輸出轉(zhuǎn)矩使電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率減為零，在電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率減為零后，會(huì)停止反向轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)，并在負(fù)載重力的作用下出現(xiàn)一個(gè)正向的加速度，此時(shí)再增大變頻器的輸出轉(zhuǎn)矩使電機(jī)可以正向轉(zhuǎn)動(dòng)。

上述慣性負(fù)載的啟動(dòng)方法，通過(guò)獲取電機(jī)的轉(zhuǎn)矩電流；當(dāng)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩電流大于轉(zhuǎn)矩限定值時(shí)，執(zhí)行停機(jī)指令并停止對(duì)電機(jī)輸出電流及輸出轉(zhuǎn)矩；當(dāng)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與當(dāng)前轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反時(shí)，根據(jù)所述轉(zhuǎn)動(dòng)速度對(duì)電機(jī)施加輸出轉(zhuǎn)矩使電機(jī)加速轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩電流小于轉(zhuǎn)矩限定值時(shí)，若電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率大于預(yù)設(shè)頻率閾值，則控制電機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)。能夠在外部轉(zhuǎn)矩過(guò)大的情況下，通過(guò)對(duì)反向擺動(dòng)的滾筒施加轉(zhuǎn)矩使之加速轉(zhuǎn)動(dòng)，直至克服慣性阻力，因此，通過(guò)上述方法可在負(fù)載慣性過(guò)大的情況下保證滾筒能夠正常啟動(dòng)，并使變頻器不會(huì)出現(xiàn)故障保護(hù)和停機(jī)的情況，保護(hù)變頻器不受損。

以下提供一種慣性負(fù)載的啟動(dòng)系統(tǒng)，如圖4所示，為一個(gè)實(shí)施例中慣性負(fù)載的啟動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖，所述系統(tǒng)包括控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的變頻器，所述變頻器包括電流檢測(cè)模塊100、電壓檢測(cè)模塊200、控制模塊300、速度跟蹤模塊400和輸出模塊500。

所述電流檢測(cè)模塊100用于獲取電機(jī)的運(yùn)行電流，根據(jù)所述電機(jī)的運(yùn)行電流計(jì)算出電機(jī)的轉(zhuǎn)矩電流。

具體地，變頻器接收到啟動(dòng)信號(hào)后開(kāi)始啟動(dòng)，在啟動(dòng)的過(guò)程中，會(huì)通過(guò)變頻器內(nèi)置的電流檢測(cè)模塊100實(shí)時(shí)檢測(cè)電機(jī)的運(yùn)行電流。

進(jìn)一步地，電流檢測(cè)模塊100檢測(cè)電機(jī)的三相運(yùn)行電流中的任意兩相運(yùn)行電流，如iu、iw，根據(jù)三相電流和為零，則可計(jì)算出第三相運(yùn)行電流iv＝-iu-iw。

在本發(fā)明實(shí)施例中，電流檢測(cè)模塊100通過(guò)克拉克變換將三相靜止坐標(biāo)系下的所述三相運(yùn)行電流iu、iv、iw變換到兩相靜止坐標(biāo)系下的兩相運(yùn)行電流iα、iβ。

進(jìn)一步地，電流檢測(cè)模塊100通過(guò)帕克變換將所述兩相靜止坐標(biāo)系下的兩相運(yùn)行電流iα、iβ變換到兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的兩相旋轉(zhuǎn)電流imfed、itfed。

所述控制模塊300用于判斷所述電機(jī)的轉(zhuǎn)矩電流itfed是否大于預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)矩限定值itlimit，若是，則發(fā)送停機(jī)指令給所述輸出模塊500，輸出模塊500停止對(duì)電機(jī)輸出電流及輸出轉(zhuǎn)矩，使電機(jī)依靠慣性繼續(xù)以當(dāng)前轉(zhuǎn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)。

具體地，當(dāng)轉(zhuǎn)矩電流itfed大于預(yù)設(shè)的變頻器輸出轉(zhuǎn)矩限定值itlimit時(shí)，控制模塊300確定當(dāng)前負(fù)載轉(zhuǎn)矩過(guò)大，超過(guò)變頻器實(shí)際能夠輸出的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，即此時(shí)變頻器需要克服負(fù)載的慣性后再啟動(dòng)，其中轉(zhuǎn)矩限定值itlimit小于變頻器達(dá)到電流保護(hù)點(diǎn)時(shí)的輸出轉(zhuǎn)矩。

當(dāng)控制模塊300確認(rèn)負(fù)載轉(zhuǎn)矩過(guò)大時(shí)，發(fā)出停機(jī)指令給輸出模塊500，輸出模塊500執(zhí)行所述停機(jī)指令停止輸出pwm信號(hào)，并停止對(duì)電機(jī)輸出電流及輸出轉(zhuǎn)矩。

負(fù)載在重力作用下使電機(jī)逐漸停止轉(zhuǎn)動(dòng)直至負(fù)載依靠慣性帶動(dòng)電機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，所述速度跟蹤模塊400用于持續(xù)識(shí)別電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向和轉(zhuǎn)動(dòng)速度，當(dāng)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向變?yōu)榕c當(dāng)前轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反時(shí)，根據(jù)所述轉(zhuǎn)動(dòng)速度對(duì)電機(jī)施加輸出轉(zhuǎn)矩使電機(jī)以改變后的轉(zhuǎn)動(dòng)方向加速轉(zhuǎn)動(dòng)。

具體地，在滾筒進(jìn)行單擺擺動(dòng)的過(guò)程中，變頻器此時(shí)通過(guò)內(nèi)置的輸出電壓檢測(cè)模塊200檢測(cè)電機(jī)的電壓，當(dāng)檢測(cè)到所述電機(jī)的電壓為反電勢(shì)時(shí)，速度跟蹤模塊400可判斷出此時(shí)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與當(dāng)前轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反。

進(jìn)一步地，速度跟蹤模塊400對(duì)檢測(cè)到的所述電壓值進(jìn)行a/d轉(zhuǎn)換，得到方波電壓信號(hào)，根據(jù)所述方波電壓信號(hào)的頻率可識(shí)別出電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，并按所述電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度對(duì)電機(jī)施加輸出轉(zhuǎn)矩使電機(jī)加速轉(zhuǎn)動(dòng)。

在本實(shí)施例中，所述控制模塊300還用于在判斷所述電機(jī)的轉(zhuǎn)矩電流是否大于預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)矩限定值的步驟中，當(dāng)所述轉(zhuǎn)矩電流小于或等于預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)矩限定值、且電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率大于預(yù)設(shè)頻率閾值時(shí)，則控制電機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)。

具體地，若此時(shí)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率we大于預(yù)設(shè)頻率閾值wo，說(shuō)明此時(shí)變頻器已經(jīng)克服了慣性啟動(dòng)成功。則控制模塊300進(jìn)一步判斷電機(jī)是否正向轉(zhuǎn)動(dòng)，若此時(shí)電機(jī)為正向轉(zhuǎn)動(dòng)，表示此時(shí)變頻器的也為正向輸出，則控制輸出模塊500保持輸出轉(zhuǎn)矩使電機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)。若此時(shí)電機(jī)為反向轉(zhuǎn)動(dòng)，則控制輸出模塊500先降低的輸出轉(zhuǎn)矩使電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率減為零，在電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率減為零后，會(huì)停止反向轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)，并在負(fù)載重力的作用下出現(xiàn)一個(gè)正向的加速度，此時(shí)控制模塊300再控制輸出模塊500增大輸出轉(zhuǎn)矩使電機(jī)可以正向轉(zhuǎn)動(dòng)。

上述慣性負(fù)載的啟動(dòng)系統(tǒng)，通過(guò)檢測(cè)模塊獲取電機(jī)的轉(zhuǎn)矩電流；當(dāng)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩電流大于轉(zhuǎn)矩限定值時(shí)，輸出模塊執(zhí)行停機(jī)指令并停止對(duì)電機(jī)輸出電流及輸出轉(zhuǎn)矩；當(dāng)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與當(dāng)前轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反時(shí)，速度跟蹤模塊根據(jù)所述轉(zhuǎn)動(dòng)速度對(duì)電機(jī)施加輸出轉(zhuǎn)矩使電機(jī)加速轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩電流小于轉(zhuǎn)矩限定值時(shí)，若電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率大于預(yù)設(shè)頻率閾值，則控制模塊控制電機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)。在外部轉(zhuǎn)矩過(guò)大的情況下，通過(guò)對(duì)反向擺動(dòng)的滾筒施加轉(zhuǎn)矩使之加速轉(zhuǎn)動(dòng)，直至克服慣性阻力，因此，通過(guò)上述系統(tǒng)可在負(fù)載慣性過(guò)大的情況下保證滾筒能夠正常啟動(dòng)，并使變頻器不會(huì)出現(xiàn)故障保護(hù)和停機(jī)的情況，保護(hù)變頻器不受損。

以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡(jiǎn)潔，未對(duì)上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說(shuō)明書(shū)記載的范圍。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)發(fā)明專(zhuān)利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專(zhuān)利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。