专利名称：同步电机变频启动初始阶段双模控制方法
技术领域：
本发明属于电机控制领域，特别涉及一种针对同步电机静止变频启动初始阶段的控制方法。
背景技术：
静止变频系统的结构可参考
图1所示，三相全控整流桥和直流电抗器组成直流电流源，三相全控逆变桥将其输出的直流电流变换成交流电流，再输入到同步电机定子。在启动同步电机时，在电机低频阶段(一般小于2Hz)由于采用脉冲换相方式，回路中电流不连续；并且由于低速阶段机端电压波形易受干扰，容易造成基于电压波形的转速测量不准确， 所以在该阶段不采用由转速环和电流环构成的双环控制，而是采用直接控制整流桥触发角 α的开环控制。通常采用的是定角度控制方式，该控制方式为了克服电机转子较大的初始阻力，需要设定比较小的触发角α init(l ；电机启动后，随着速度上升，电机转子所受阻力矩变大，回路中电流变小，转子动力矩会减小，为了能够使电机达到闭环控制转速n。。，定角度控制方式需要选择比ainit(l更小的触发角ainit。采用触发角Ciinit虽然能够使电机速度从静止达到n。。，但会造成初始启动时，一次回路中的电流过冲，不利于设备安全、稳定运行。
发明内容
本发明所要解决的技术问题，是针对前述背景技术中的缺陷和不足，提供同步电机变频启动初始阶段双模控制方法，其可提高静止变频系统运行的安全性和可靠性，提高电机启动初始阶段的控制品质，提高同步电机启动成功率。本发明为解决以上技术问题，所采用的技术方案是同步电机变频启动初始阶段双模控制方法，包括如下步骤(1)在同步电机静止变频初始开环控制阶段，以提供克服电机初始启动阻力的初始动力转矩、电流小于额定启动电流为约束条件，确定初始触发角；(2)在同步电机启动后，以持续为电机提供充足动力转矩、确保电机按照需要的转速上升速率平稳启动为约束，确定触发角变化速度，并使触发角以该触发角变化速度变化， 直至电机达到闭环控制转速，从而完成同步电机变频启动初始阶段双模控制。上述步骤(1)中，根据下式确定初始触发角
权利要求
1.同步电机变频启动初始阶段双模控制方法，其特征在于包括如下步骤(1)在同步电机静止变频初始开环控制阶段，以提供克服电机初始启动阻力的初始动力转矩、电流小于额定启动电流为约束条件，确定初始触发角；(2)在同步电机启动后，以持续为电机提供充足动力转矩、确保电机按照需要的转速上升速率平稳启动为约束，确定触发角变化速度，并使触发角以该触发角变化速度变化，直至电机达到闭环控制转速，从而完成同步电机变频启动初始阶段双模控制。
2.如权利要求1所述的同步电机变频启动初始阶段双模控制方法，其特征在于所述步骤(1)中，根据下式确定初始触发角fk*rD*In)f rD*ImU λarccos -----< a^itn < arccos ———j^l-\k\35*Ur J 'mt0^lWiJ. 其中，α init(1是初始触发角；k是初始启动电流裕度系数，0. 1 < k < 1 ；I^d是回路电阻； In是静止变频系统额定启动电流；UK是整流桥交流侧线电压；Iinit是能够使电机从静止开始转动的最小电流。
3.如权利要求1或2所述的同步电机变频启动初始阶段双模控制方法，其特征在于所述步骤O)中，根据下式确定触发角变化速度Va = -58. 476*Κ2*νω ；其中，Va是触发角变化速度；0. 01 < K2 < 0. 05 ;νω是电机转速上升速率。
全文摘要
本发明公开同步电机变频启动初始阶段双模控制方法，包括如下步骤(1)在同步电机静止变频初始开环控制阶段，以提供克服电机初始启动阻力的初始动力转矩、电流小于额定启动电流为约束条件，确定初始触发角；(2)在同步电机启动后，以持续为电机提供充足动力转矩、确保电机按照需要的转速上升速率平稳启动为约束，确定触发角变化速度，并使触发角以该触发角变化速度变化，直至电机达到闭环控制转速，从而完成同步电机变频启动初始阶段双模控制。此种控制方法可提高静止变频系统运行的安全性和可靠性，提高电机启动初始阶段的控制品质，提高同步电机启动成功率。
文档编号H02P6/20GK102368675SQ20111031449
公开日2012年3月7日 申请日期2011年10月17日 优先权日2011年10月17日
发明者刘为群, 吴龙, 王社生, 石祥建, 闫伟 申请人:南京南瑞继保工程技术有限公司, 南京南瑞继保电气有限公司