专利名称：变频切换工频的方法、装置及变频器的制作方法
技术领域：
本发明涉及电机控制领域，更具体的说，是涉及变频切换工频的方法、装置及变频器。
背景技术：
请参阅图1，为现有技术中变频器应用的示意图，图1中包括第一真空接触器K1、第二真空接触器K2、第三真空接触器K3、变频器VFD、电机M以及电网V，现有技术中电机的工作状态由变频状态转换为工频状态的过程包括:第一真空接触器Kl与第三真空接触器K3处于闭合状态，第二真空接触器K2处于断开状态，此时由变频器VFD为电机M供电(称电机的工作状态为变频状态)，当检测到电机M的电压(电机M的电压与变频器VDF的电压为同一电压)的频率等于电网的频率时，将第一真空接触器Kl分断(将真空接触器由闭合状态转换为断开状态的动作称为分断)、第二真空接触器K2合闸(将真空接触器由断开状态转换为闭合状态的过程称为合闸)，此时由电网为电机M供电，且封锁了变频器VFD为电机M的供电通路，电机M处于工频状态，最后将第三真空接触器K3分断，以保证整个切换过程完整。在电机M的工作状态由变频状态转换至工频状态时，会产生冲击电流，该冲击电流可导致电机M损坏。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种变频切换工频的方法、装置及变频器，以克服现有技术中在电机M的工作状态由变频状态转换至工频状态时产生冲击电流的问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:一方面，一种由变频状态切换至工频状态的方法，应用于变频器，所述变频器通过第一真空接触器与电机相连，所述电机通过第二真空接触器与电网相连，所述变频器通过第三真空接触器与所述电网相连，所述方法包括:根据所述电机处于失电状态时所述电机的电压频率的变化信息以及所述第二真空接触器的合闸时间，获得所述电机的第一电压频率；根据所述电机的电压相位、所述电机的电压频率和时间的关系信息、所述第一真空接触器的分断时间以及所述第二真空接触器的合闸时间，获得所述电机的第一电压相位；当所述电机的电压频率为所述第一电压频率且所述电机的电压相位为所述第一电压相位时，向所述第一真空接触器发送第一分断指令；在接收到所述第一真空接触器反馈的已经分断的指令时，向所述第二真空接触器发送合闸指令；在接收到所述第二真空接触器反馈的已经合闸的指令时，向所述第三真空接触器发送第二分断指令；在接收到所述 第三真空接触器反馈的已经分断的指令时，确定所述电机由变频状态切换至工频状态。结合一方面，在第一种可能实现方式中，所述根据所述电机处于失电状态时所述电机的电压频率的变化信息以及所述第二真空接触器的合闸时间，获得所述电机的第一电压频率的步骤具体包括:在所述电机的负载为预设负载且所述电机的电流为预设电流时，检测是否接收到获取所述电机失电的电压频率变化指令；如果接收到获取所述电机失电的电压频率变化指令，则检测所述电机的电压频率是否达到预设电压频率；如果所述电机的电压频率达到所述预设电压频率，则向所述第一真空接触器发送第一分断指令；在接收到所述第一真空接触器反馈的已经分断的指令时，确定所述电机处于失电状态；根据检测到 所述电机的电压频率与时间的关系获得所述电机的电压频率的变化，并根据所述电机的电压频率的变化获得所述第一电压频率。结合一方面或结合一方面的第一种可能实现方式，在第二种可能实现方式中，获得所述第二真空接触器的合闸时间的步骤包括:在接收到检测所述第二真空接触器的合闸时间指令时，向所述第二真空接触器发送合闸指令，所述发送所述合闸指令的时刻为第一时刻；在接收到所述第二真空接触器反馈的已经合闸指令时，确定所述第二真空接触器处于闭合状态，所述确定所述第二真空接触器处于闭合状态的时刻为第二时刻；根据所述第一时刻与所述第二时刻，获得所述第二真空接触器的合闸时间。结合一方面的第二种可能实现方式或结合一方面的第一种可能实现方式中的第二种可能实现方式，在第三中可能实现方式中，在所述在接收到检测所述第二真空接触器的合闸时间指令时，向所述第二真空接触器发送合闸指令的步骤之后，还包括:当在以所述第一时刻为起始时刻的第一预设时间内，未接收到所述第二真空接触器反馈的已经合闸指令时，反馈所述第二真空接触器故障的指令；当在以所述第一时刻为起始时刻的所述第一预设时间内，接收到所述第二真空接触器反馈的已经合闸的指令时，执行所述确定所述第二真空接触器处于闭合状态的操作。另一方面，一种由变频状态切换至工频状态的装置，应用于变频器，所述变频器通过第一真空接触器与电机相连，所述电机通过第二真空接触器与电网相连，所述变频器通过第三真空接触器与所述电网相连，所述装置包括:第一获得模块，用于根据所述电机处于失电状态时所述电机的电压频率的变化信息以及所述第二真空接触器的合闸时间，获得所述电机的第一电压频率；第二获得模块，用于根据所述电机的电压相位、所述电机的电压频率和时间的关系信息、所述第一真空接触器的分断时间以及所述第二真空接触器的合闸时间，获得所述电机的第一电压相位；第一发送模块，用于当所述电机的电压频率为所述第一电压频率且所述电机的电压相位为所述第一电压相位时，向所述第一真空接触器发送第一分断指令；第二发送模块，用于在接收到所述第一真空接触器反馈的已经分断的指令时，向所述第二真空接触器发送合闸指令；第三发送模块，用于在接收到所述第二真空接触器反馈的已经合闸的指令时，向所述第三真空接触器发送第二分断指令；第一确定模块，用于在接收到所述第三真空接触器反馈的已经分断的指令时，确定所述电机由变频状态切换至工频状态。结合另一方面，在第一种可能实现方式中，所述第一获得模块包括:第一检测模块，用于在所述电机的负载为预设负载且所述电机的电流为预设电流时，检测是否接收到获取所述电机失电的电压频率变化指令；第二检测模块，用于如果接收到获取所述电机失电的电压频率变化指令，则检测所述电机的电压频率是否达到预设电压频率；第四发送模块，用于如果所述电机的电压频率达到所述预设电压频率，则向所述第一真空接触器发送第一分断指令；第二确定模块，用于在接收到所述第一真空接触器反馈的已经分断的指令时，确定所述电机处于失电状态；第三检测模块，用于根据检测到所述电机的电压频率与时间的关系获得所述电机的电压频率的变化，并根据所述电机的电压频率的变化获得所述第一电压频率。结合另一方面或结合另一方面的第一种可能实现方式，在第二种可能实现方式中，所述装置还包括:第五发送模块 ，用于在接收到检测所述第二真空接触器的合闸时间指令时，向所述第二真空接触器发送合闸指令，所述发送所述合闸指令的时刻为第一时刻；第三确定模块，用于在接收到所述第二真空接触器反馈的已经合闸指令时，确定所述第二真空接触器处于闭合状态，所述确定所述第二真空接触器处于闭合状态的时刻为第二时刻；第三获得模块，用于根据所述第一时刻与所述第二时刻，获得所述第二真空接触器的合闸时间。结合另一方面的第二种可能实现方式或结合另一方面的第一种可能实现方式中的第二种可能实现方式，在第三种可能实现方式中，所述装置还包括:反馈模块，用于在以所述第一时刻为起始时刻的第一预设时间内，未接收到所述第二真空接触器反馈的已经合闸指令时，反馈所述第二真空接触器故障的指令；触发模块，用于当在以所述第一时刻为起始时刻的所述第一预设时间内，接收到所述第二真空接触器反馈的已经合闸的指令时，触发所述第二确定模块。又一方面，一种变频器，包括另一方面和所有结合另一方面的任一项所述由变频状态切换至工频状态的装置。经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开了一种由变频状态切换至工频状态的方法，检测到电机的电压频率为第一电压频率且电机的电压相位为第一电压相位时，控制第一真空接触器分断，但是在接收到第一真空接触器反馈的已经分断的指令之前，第一真空接触器仍然处于闭合状态，当接收到第一真空接触器反馈的已经分断的指令时，向第二真空接触器发送合闸指令，所以电机处于失电状态的时间为第二真空接触器的合闸时间，即第一电压频率的变化时间为第二真空接触器的合闸时间，由于预先获得了电机处于失电状态时，电压频率的变化信息，所以可以确定出第一电压频率，该第一电压频率在经过第二真空接触器的合闸时间后，下降至电网的电压的频率。电机的电压相位的变化时间为第一真空接触器的分断时间以及第二真空接触器的合闸时间之和，由于电机的电压相位与电机的电压频率有一定的关系，所以可以根据该关系确定出第一电压相位，第一电压相位在经过第二真空接触器的合闸时间与预先获得第一真空接触器的分断时间后，下降至电网的电压的相位，这样当电机的电压频率为第一电压频率且电机的电压相位为第一电压相位时，向第一真空接触器发送第一分断指令，当接收到第一真空接触器反馈的已经分断的指令时，向第二真空接触器发送合闸指令，这样当第二真空接触器反馈已经合闸指令时，电机的电压相位与电网的电压相位相等，电机的电压频率与电网的电压频率相等,从而不会产生冲击电流，不会损坏电机，然后再控制第三真空接触器分断，以保证电机由变频状态切换至工频状态。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为现有技术中的变频器应用的不意图；图2为本发明实施例提供的一种由变频状态切换至工频状态的方法的流程示意图；图3为本发明实施例由变频状态切换至工频状态的方法中根据电机处于失电状态时电机的电压频率的变化信息以及第二真空接触器的合闸时间，获得电机的第一电压频率的一种实现方式的方法流程示意图；图4为本发明实施例由变频状态切换至工频状态的方法中获得第二真空接触器的合闸时间的一种实现方式的方法流程示意图；图5为本发明实施例由变频状态切换至工频状态的方法中获得第二真空接触器的合闸时间的另一种实现方式的方法流程示意图；图6为本发明实施例提供的一种由变频状态切换至工频状态的装置的结构示意图。
具体实施例方式为了引用和清楚起见，下文中使用的技术名词的说明、简写或缩写总结如下:变频器:Variable-frequencyDrive, VFD。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。发明人在实现本发明创造的过程中发现，在电机M的工作状态由变频状态转换至工频状态之前，需要将第一真空接触器Kl分断，第二真空接触器K2合闸，第一真空接触器Kl分断与第二真空接触器K2合闸的动作需要一定的时间，在第一真空接触器Kl处于断开状态之后到第二真空接触器K2处于闭合状态之前这段时间，由于变频器VFD与电网V均不为电机M供电，所以电机M处于失电状态，此时电机M的电压相位与电压频率开始降低，从而无法保证当第二真空接触器K2合闸之后，电机M的电压相位与电网V的电压相位相同，电机M的电压频率与电网的电压频率相同，这样在电机M的工作状态由变频状态切换至工频状态时，会产生冲击电流，该冲击电流可导致电机M损坏。请参阅附图2，为本发明实施例提供的一种由变频状态切换至工频状态的方法的流程示意图，该方法应用于变频器，变频器，变频器通过第一真空接触器与电机相连，上述电机通过第二真空接触器与电网相连，上述变频器通过第三真空接触器与电网相连，该方法包括:步骤S201:根据电机处于失电状态时电机的电压频率的变化信息以及第二真空接触器的合闸时间，获得电机的第一电压频率。 电机处于失电状态时电机的电压频率的变化信息可以是预先获得的，例如可以在电机的负载为预设负载、电机的电流为预设电流且电机处于失电状态的情况下，检测电机的电压频率的变化信息。第一电压频率在经过第二真空接触器的合闸时间后，下降至电网的电压频率。
电机处于失电状态时，电机的电压频率的变化和通过电机的电流、电机承载的负载有关，例如电机承载的负载越大，电机在失电时电压频率下降越快，所以在获得电机的电压频率变化信息时，需要先将电机的电流设置为预设电流以及将电机承载的负载设置为预设负载，这样得到的电机的电压频率变化信息才准确。可以理解的是，在获得电机的电压频率的变化信息之前，可以获得在变频器正常工作的过程中，电机由变频状态切换至工频状态时，通过电机的工作电流以及电机承载的工作负载，所以预设电流可以为工作电流，预设负载可以为工作负载。当然预设电流也可以为其他值，预设负载也可以为其他值，然后再根据获得信息推导出电机的电流为工作电流，且电机的负载为工作负载的情况下，电机处于失电状态时，电机的电压频率的变化信息。步骤S202:根据电机的电压相位、电机的电压频率和时间的关系信息、第一真空接触器的分断时间以及第二真空接触器的合闸时间，获得电机的第一电压相位。第一电压相位在经过第二真空接触器的合闸时间与第一真空接触器的分断时间后，下降至电网的电压相位。当第一真空接触器反馈已经分断的指令之前，电机仍然由变频器供电，所以电机并未处于失电状态，此时第一电压相位在第一真空接触器分断时间内的变化是匀速的，当接收到第一真空接触器反馈的已经分断的指令时，电机处于失电状态，此时第一电压相位在第二真空接触器合闸时间内的变化是变速的。假设电机的电流为预设电流、电机的电压为预设电压时，电机处于失电时的电压频率变化信息为:电机的负载为预设负载且电机的电流为预设电流时，电机的电压频率与时间的关系曲线，该关系曲线为f=y(t)，在向第一真空接触器发送第一分断指令时开始计时，且以T=0.5ms为最小计时单位。电机的电压相位每隔T时间相位变化值Θ (k)=2* *y (k*t)*T，其中，k为大于等于O的正整数，3i=3.1415926。
在电机处于失电状态的时间内，即第二真空接触器的合闸时间tl内，计算了nl=tl/T个相位变化值Θ (k), k的最大值为nl=tl/T,可以计算出在时间tl内电机的电压
k=n\
相位的变化的总相位ψ ι=Σ扒幻，在第一真空接触器分断时间η内，由于电机的电压频
率是固定的，所以电机的电压相位每隔T时间相位变化值Θ ’(k)是定值，在时间t2内计算了 n2=t2/T个相位变化值Θ ’(k)，可以计算出在时间t2内电机的电压相位的变化总相位Ψ2=η2*θ’(k)，又已知电网的电压相位Ψ3，所以第一电压相位为Ψ1+Ψ2+Ψ3。步骤S203:当电机的电压频率为第一电压频率且电机的电压相位为第一电压相位时，向第一真空接触器发送第一分断指令。以变频器运行稳定时，检测到的电机的电压相位和电机的电压频率为准。变频器的运行状态有三种:电压频率加速、电压频率减速和电压频率恒速，当变频器的电压频率固定时，变频器的输出电流的频率也恒定，电机的电压频率也恒定，所以在变频器运行稳定时，再检测电机的电压相位和电压频率。变频器运行稳定的判断条件可以为:变频器的电压频率固定不变或变频器输出电流的有效值的波动范围为预设电流的-2%至+2%之间。因为变频器与电机相连，电机的电压由变频器提供，所以电机的电压频率与变频器的电压频率相等，电机的电压相位与变频器的电压相位相等。当电机的频率一定时，电压相位一直按照匀速变化，所以可以找到一个电机的电压相位为第一电压相位的时刻。步骤S204:在接收到第一真空接触器反馈的已经分断的指令时，向第二真空接触器发送合闸指令。当检测到电机的电压频率为第一电压频率时，控制第一真空接触器分断，但是在第一真空接触器反馈已经分断的指令之前，第一真空接触器仍然处于闭合状态，当接收到第一真空接触器反馈的已经分断的指令时，向第二真空接触器发送合闸指令，所以电机处于失电状态的时间为第二真空接触器合闸的时间。第一电压相位的变化时间为第一真空接触器的分断时间与第二真空接触器的合闸时间，所以当电机的电压频率为第一电压频率且电机的电压相位为第一电压相位时，才可以向第一真空接触器发送第一分断指令，这样当第二真空接触器向变频器反馈已经合闸指令时，电机的电压相位正好与电网的电压相位相等，电机的电压频率正好与电网的电压频率相等。步骤S205:接收到第二真空接触器反馈的已经合闸的指令时，向第三真空接触器发送第二分断指令。当接收到第二真空接触器反馈的已经合闸的指令时，电网开始为电机供电。可以通过检测第二真空接触器的辅助触点检测第二真空接触器的当前是断开状态还是闭合状态。当通过第二真空接触器的辅助触点检测到第二真空接触器处于闭合状态时，就接收到了第二真空接触器反馈的已经合闸的指令。步骤S206:在接收到第三真空接触器反馈的已经分断指令时，确定电机的工作状态切换完毕。可以通过检测第三真 空接触器的辅助触点检测第三真空接触器的当前是断开状态还是闭合状态。当通过第三真空接触器的辅助触点检测到第三真空接触器处于断开状态时，就接收到了第三真空接触器反馈的已经断开的指令。本发明公开了一种由变频状态切换至工频状态的方法，检测到电机的电压频率为第一电压频率且电机的电压相位为第一电压相位时，控制第一真空接触器分断，但是在接收到第一真空接触器反馈的已经分断的指令之前，第一真空接触器仍然处于闭合状态，当接收到第一真空接触器反馈的已经分断的指令时，向第二真空接触器发送合闸指令，所以电机处于失电状态的时间为第二真空接触器的合闸时间，即第一电压频率的变化时间为第二真空接触器的合闸时间，由于预先获得了电机处于失电状态时，电压频率的变化信息，所以可以确定出第一电压频率，该第一电压频率在经过第二真空接触器的合闸时间后，下降至电网的电压的频率。电机的电压相位的变化时间为第一真空接触器的分断时间以及第二真空接触器的合闸时间之和，由于电机的电压相位与电机的电压频率有一定的关系，所以可以根据该关系确定出第一电压相位，第一电压相位在经过第二真空接触器的合闸时间与预先获得第一真空接触器的分断时间后，下降至电网的电压的相位，这样当电机的电压频率为第一电压频率且电机的电压相位为第一电压相位时，向第一真空接触器发送第一分断指令，当接收到第一真空接触器反馈的已经分断的指令时，向第二真空接触器发送合闸指令，这样当第二真空接触器反馈已经合闸指令时，电机的电压相位与电网的电压相位相等，电机的电压频率与电网的电压频率相等，从而不会产生冲击电流，不会损坏电机，然后再控制第三真空接触器分断，以保证电机由变频状态切换至工频状态。进一步的，由于避免了电机由变频切换至工频时冲击电流对电网与电机的冲击，从而延长了电机的使用寿命。在上述任一实施例中，根据电机处于失电状态时电机的电压频率的变化信息以及第二真空接触器的合闸时间，获得电机的第一电压频率的实现方式有多种，请参阅图3，为本发明实施例由变频状态切换至工频状态的方法中根据电机处于失电状态时电机的电压频率的变化信息以及第二真空 接触器的合闸时间，获得电机的第一电压频率的一种实现方式的方法流程示意图，该方法包括:步骤S301:在电机的负载为预设负载且电机的电流为预设电流时，检测是否接收到获取电机失电的电压频率变化指令。可以人为的将电机的负载切换为预设负载，将通过电机的电流设置为预设电流，然后再通过对变频器中相应的按钮的操作生成获取电机失电的电压频率变化信息的指令，或者设置预设时间，在每隔预设时间，自动生成获取电机失电的电压频率变化信息的指令。步骤S302:如果接收到获取电机失电的电压频率变化指令，则检测电机的电压频率是否达到预设电压频率。预设电压频率与电网的电压频率有关，如果电网的电压频率为50HZ，则预设电压频率可以为50HZ或者高于50HZ。预设电压频率还可以与电机的正常切换负载水平有关，正常切换负载水平是指在变频器正常工作过程中，电机由变频状态转换至工频状态时，变频器的输出第一电压频率。预设频率可以为第一电压频率，变频器的输出电压频率可以由用户选择。步骤S303:如果电机的电压频率达到预设电压频率，则向第一真空接触器发送第一分断指令。步骤S304:在接收到第一真空接触器反馈的已经分断的指令时，确定电机处于失电状态。步骤S305:根据检测到电机的电压频率与时间的关系获得电机的电压频率的变化，并根据电机的电压频率的变化获得第一电压频率。在上述任一实施例中，获得第二真空接触器的合闸时间的方法有多种，请参阅图4，为本发明实施例由变频状态切换至工频状态的方法中获得第二真空接触器的合闸时间的一种实现方式的方法流程示意图，该方法包括:步骤S401:在接收到检测第二真空接触器的合闸时间指令时，向第二真空接触器发送合闸指令，发送合闸指令的时刻为第一时刻。可以人为的通过对变频器中的相应按钮进行操作，以生成检测第二真空接触器的合闸时间指令，或者设置预设时间，在每隔预设时间，自动生成检测第二真空接触器的合闸时间指令。步骤S402:在接收到第二真空接触器反馈的已经合闸指令时，确定第二真空接触器处于闭合状态，确定第二真空接触器处于闭合状态的时刻为第二时刻。步骤S403:根据第一时刻与第二时刻，获得第二真空接触器的合闸时间。第二真空接触器的合闸时间为第二时刻减去第一时刻的差值。优选地，可以执行步骤S401至步骤S403多次，获得多个第二真空接触器的合闸时间，然后在对上述多个第二真空接触器的合闸时间求取平均值，将该平均值作为第二真空接触器的合闸时间。请参阅图5，为本发明实施例由变频状态切换至工频状态的方法中获得第二真空接触器的合闸时间的另一 种实现方式的方法流程示意图，该方法包括:步骤S501:在接收到检测第二真空接触器的合闸时间指令时，向第二真空接触器发送合闸指令，发送合闸指令的时刻为第一时刻。可以人为的通过对变频器中的相应按钮进行操作，以生成检测第二真空接触器的合闸时间指令，或者设置预设时间，在每隔预设时间，自动生成检测第二真空接触器的合闸时间指令。步骤S502:当在以第一时刻为起始时刻的第一预设时间内未接收到第二真空接触器反馈的已经合闸指令时，反馈第二真空接触器故障的指令。第一预设时间可以依据第二真空接触器的具体情况而定，例如可以为2s。步骤S503:在以第一时刻为起始时刻的第一预设时间内，接收到第二真空接触器反馈的已经合闸指令时，确定第二真空接触器处于闭合状态，确定第二真空接触器处于闭合状态的时刻为第二时刻。步骤S504:根据第一时刻与第二时刻，获得第二真空接触器的合闸时间。第二真空接触器的合闸时间为第二时刻减去第一时刻的差值。优选地，可以执行步骤S501至步骤S504多次，获得多个第二真空接触器的合闸时间，然后在对上述多个第二真空接触器的合闸时间求取平均值，将该平均值作为第二真空接触器的合闸时间。在上述任一实施例中，获得第一真空接触器的分断时间的方法有多种，以下为本发明实施例由变频状态切换至工频状态的方法中获得第一真空接触器的分断时间的一种实现方法，该方法包括:在接收到检测第一真空接触器的分断时间指令时，向第一真空接触器发送第一分断指令，发送第一分断指令的时刻为第三时刻；接收到第一真空接触器反馈的已经分断指令时，确定第一真空接触器处于闭合状态，确定第一真空接触器处于闭合状态的时刻为第四时刻；根据第三时刻与第四时刻，获得第一真空接触器的分断时间。可以人为的通过对变频器中的相应按钮进行操作，以生成检测检测第一真空接触器的分断时间指令，或者设置预设时间，在每隔预设时间，自动生成检测第一真空接触器的分断时间指令。第一真空接触器的分断时间为第四时刻减去第三时刻的差值。优选地，可以执行多次计算第一真空接触器的分断时间，然后在对多个第一真空接触器的分断时间求取平均值，将该平均值作为第一真空接触器的分断时间。获得第一 真空接触器的分断时间的方法有多种，以下为本发明实施例由变频状态切换至工频状态的方法中获得第一真空接触器的分断时间的另一种实现方法，该方法包括:在接收到检测第一真空接触器的分断时间指令时，向第一真空接触器发送第一分断指令，发送第一分断指令的时刻为第三时刻；当以第三时刻为起始时间的第二预设时间内，未接收到第一真空接触器反馈的已经分断的指令时，反馈第一真空接触器故障的指令；以第三时刻为起始时间的第二预设时间内，接收到第一真空接触器反馈的已经分断指令时，确定第一真空接触器处于闭合状态，确定第一真空接触器处于闭合状态的时刻为第四时刻；根据第三时刻与第四时刻，获得第一真空接触器的分断时间。第二预设时间可以依据第一真空接触器的具体情况而定，例如可以为2s。优选地，可以执行多次计算第一真空接触器的分断时间，然后在对多个第一真空接触器的分断时间求取平均值，将该平均值作为第一真空接触器的分断时间。上述方法的执行主体可以为变频器。上述本发明公开的实施例中详细描述了方法，对于本发明的方法可采用多种形式的装置实现，因此本发明还公开了多种装置，下面给出具体的实施例进行详细说明。请参阅图6，为本发明实施例提供的一种由变频状态切换至工频状态的装置的结构示意图，该装置应用于变频器，变频器通过第一真空接触器与电机相连，电机通过第二真空接触器与电网相连，变频器通过第三真空接触器与电网相连，该装置包括:第一获得模块601、第二获得模块602、第一发送模块603、第二发送模块604、第三发送模块605以及第一确定模块606,其中:第一获得模块601,用于根据电机处于失电状态时电机的电压频率的变化信息以及第二真空接触器的合闸时间，获得电机的第一电压频率。电机处于失电状态时电机的电压频率的变化信息可以是预先获得的，例如可以在电机的负载为预设负载、电机的电流为预设电流且电机处于失电状态的情况下，检测电机的电压频率的变化信息。第一电压频率在经过第二真空接触器的合闸时间后，下降至电网的电压频率。电机处于失电状态时，电机的电压频率的变化和通过电机的电流、电机承载的负载有关，例如电机承载的负载越大，电机在失电时电压频率下降越快，所以在获得电机的电压频率变化信息时，需要先将电机的电流设置为预设电流以及将电机承载的负载设置为预设负载，这样得到的电机的电压频率变化信息才准确。可以理解的是，在获得电机的电压频率的变化信息之前，可以获得在变频器正常工作的过程中，电机由变频状态切换至工频状态时，通过电机的工作电流以及电机承载的工作负载，所以预设电流可以为工作电流，预设负载可以为工作负载。当然预设电流也可以为其他值，预设负载也可以为其他值，然后再根据获得信息推导出电机的电流为工作电流，且电机的负载为工作负载的情况下，电机处于失电状态时，电机的电压频率的变化信息。第二获得模块602，用于根据电机的电压相位、电机的电压频率和时间的关系信息、第一真空接触器的分断时间以及第二真空接触器的合闸时间，获得电机的第一电压相位。第一电压相位在经过第二真空接触器的合闸时间与第一真空接触器的分断时间后，下降至电网的电压相位。当第一真空接触器反馈已经分断的指令之前，电机仍然由变频器供电，所以电机并未处于失电状态，此时第一电压相位在第一真空接触器分断时间内的变化是匀速的，当接收到第一真空接触器反馈的已经分断的指令时，电机处于失电状态，此时第一电压相位在第二真空接触器合闸时间内的变化是变速的。第一发送模块603，用于当电机的电压频率为第一电压频率且电机的电压相位为第一电压相位时，向 第一真空接触器发送第一分断指令。以变频器运行稳定时，检测到的电机的电压相位和电机的电压频率为准。变频器的运行状态有三种:电压频率加速、电压频率减速和电压频率恒速，当变频器的电压频率固定时，变频器的输出电流的频率也恒定，电机的电压频率也恒定，所以在变频器运行稳定时，再检测电机的电压相位和电压频率。变频器运行稳定的判断条件可以为:变频器的电压频率固定不变或变频器输出电流的有效值的波动范围为预设电流的-2%至+2%之间。因为变频器与电机相连，电机的电压由变频器提供，所以电机的电压频率与变频器的电压频率相等，电机的电压相位与变频器的电压相位相等。当电机的频率一定时，电压相位一直按照匀速变化，所以可以找到一个电机的电压相位为第一电压相位的时刻。第二发送模块604，用于在接收到第一真空接触器反馈的已经分断的指令时，向第二真空接触器发送合闸指令。当检测到电机的电压频率为第一电压频率时，控制第一真空接触器分断，但是在第一真空接触器反馈已经分断的指令之前，第一真空接触器仍然处于闭合状态，当接收到第一真空接触器反馈的已经分断的指令时，向第二真空接触器发送合闸指令，所以电机处于失电状态的时间为第二真空接触器合闸的时间。第一电压相位的变化时间为第一真空接触器的分断时间与第二真空接触器的合闸时间，所以当电机的电压频率为第一电压频率且电机的电压相位为第一电压相位时，才可以向第一真空接触器发送第一分断指令，这样当第二真空接触器向变频器反馈已经合闸指令时，电机的电压相位正好与电网的电压相位相等，电机的电压频率正好与电网的电压频率相等。第三发送模块605，用于在接收到第二真空接触器反馈的已经合闸的指令时，向第三真空接触器发送第二分断指令。当接收到第二真空接触器反馈的已经合闸的指令时，电网开始为电机供电。可以通过检测第二真空接触器的辅助触点检测第二真空接触器的当前是断开状态还是闭合状态。当通过第二真空接触器的辅助触点检测到第二真空接触器处于闭合状态时，就接收到了第二真空接触器反馈的已经合闸的指令。第一确定模块606，用于在接收到第三真空接触器反馈的已经分断的指令时，确定电机由变频状态切换至工频状态。可以通过检测第三真空接触器的辅助触点检测第三真空接触器的当前是断开状态还是闭合状态。当通过第三真空接触器的辅助触点检测到第三真空接触器处于断开状态时，就接收到了第三真空接触器反馈的已经断开的指令。本发明实施例提供的装置，第一检测模块检测到电机的电压频率为第一电压频率且第一发送模块603检测到电机的电压相位为第一电压相位时，第一发送模块603控制第一真空接触器分断，但是在接收到第一真空接触器反馈已经分断指令之前，第一真空接触器仍然处于闭合状态，当第二发送模块604接收到第一真空接触器反馈的已经分断的指令时，向第二真空接触器发送合闸指令，所以电机处于失电状态的时间为第二真空接触器的合闸时间，即第一电压频率的变化时间为第二真空接触器的合闸时间，由于预先获得了电机处于失电状态时，电压频率的变化信息，所以可以通过第一获得模块601确定出第一电压频率，第一电压频率在经过第二真空接触器的合闸时间后，下降至电网的电压频率。电机的电压相位的变化时间为第一真空接触器的分断时间以及第二真空接触器的合闸时间之和，由于电机的电压相位与电机的电压频率有一定的关系，所以可以根据该关系通过第二获得模块602确定出第一电压相位，第一电压相位在经过第二真空接触器的合闸时间与预先获得第一真空接触器的分断时间后，下降至电网的电压相位，这样当电机的电压频率为第一电压频率且电机的电压相位为第一电压相位时，向第一真空接触器发送分断指令，当接收到第一真空接触器反馈的已经分断的指令时，向第二真空接触器发送合闸指令，这样当第二真空接触器反馈已经合闸指令时，电机的电压相位与电网的电压相位相等，电机的电压频率与电网的电压频率相等，从而不会产生冲击电流，不会损坏电机。最后通过第三发送模块605以及第一确定模块606控制第三真空接触器分断，以保证电机由变频状态切换至工频状态。进一步的，由于避免了电机由变频切换至工频时冲击电流对电网与电机的冲击，所以延长了电机使用寿命。上述任一实施例中第一获得模块包括:第一检测模块，用于在电机的负载为预设负载且电机的电流为预设电流时，检测是否接收到获取电机失电的电压频率变化指令。可以人为的将电机的负载切换为预设负载，将通过电机的电流设置为预设电流，然后再通过对变频器中相应的按钮的操作生成获取电机失电的电压频率变化信息的指令，或者设置预设时间，在每隔预设时间，自动生成获取电机失电的电压频率变化信息的指令。第二检测模块，用于如果接收到获取电机失电的电压频率变化指令，则检测电机的电压频率是否达到预设电 压频率。
预设电压频率与电网的电压频率有关，如果电网的电压频率为50HZ，则预设电压频率可以为50HZ或者高于50HZ。预设电压频率还可以与电机的正常切换负载水平有关，正常切换负载水平是指在变频器正常工作过程中，电机由变频状态转换至工频状态时，变频器的输出第一电压频率。预设频率可以为第一电压频率，变频器的输出电压频率可以由用户选择。第四发送模块，用于如果电机的电压频率达到预设电压频率，则向第一真空接触器发送第一分断指令。第二确定模块，用于在接收到第一真空接触器反馈的已经分断的指令时，确定电机处于失电状态。以及，第三检测模块，用于根据检测到电机的电压频率与时间的关系获得电机的电压频率的变化，并根据电机的电压频率的变化获得第一电压频率。上述任一实施例中还可以包括:第五发送模块，用于在接收到检测第二真空接触器的合闸时间指令时，向第二真空接触器发送合闸指令，发送合闸指令的时刻为第一时刻。可以人为的通过对变频器中的相应按钮进行操作，以生成检测第二真空接触器的合闸时间指令，或者设置预设时间，在每隔预设时间，自动生成检测第二真空接触器的合闸时间指令。
第三确定模块，用于在接收到第二真空接触器反馈的已经合闸指令时，确定第二真空接触器处于闭合状态，确定第二真空接触器处于闭合状态的时刻为第二时刻。以及，第三获得模块，用于根据第一时刻与第二时刻，获得第二真空接触器的合闸时间。第二真空接触器的合闸时间为第二时刻减去第一时刻的差值。优选地，可以执行步第五发送模块、第三确定模块和第三获得模块多次，获得多个第二真空接触器的合闸时间，然后在对上述多个第二真空接触器的合闸时间求取平均值，将该平均值作为第二真空接触器的合闸时间。上述任一实施例中还可以包括:反馈模块，用于在以第一时刻为起始时刻的第一预设时间内，未接收到第二真空接触器反馈的已经合闸指令时，反馈第二真空接触器故障的指令；触发模块，用于当在以第一时刻为起始时刻的第一预设时间内，接收到第二真空接触器反馈的已经合闸的指令时，触发第二确定模块。本发明实施例还提供了一种变频器，该变频器可以包括上述任一装置实施例中装置。需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置或系统类实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
权利要求
1.一种由变频状态切换至工频状态的方法，应用于变频器，所述变频器通过第一真空接触器与电机相连，所述电机通过第二真空接触器与电网相连，所述变频器通过第三真空接触器与所述电网相连，其特征在于，所述方法包括: 根据所述电机处于失电状态时所述电机的电压频率的变化信息以及所述第二真空接触器的合闸时间，获得所述电机的第一电压频率； 根据所述电机的电压相位、所述电机的电压频率和时间的关系信息、所述第一真空接触器的分断时间以及所述第二真空接触器的合闸时间，获得所述电机的第一电压相位； 当所述电机的电压频率为所述第一电压频率且所述电机的电压相位为所述第一电压相位时，向所述第一真空接触器发送第一分断指令； 在接收到所述第一真空接触器反馈的已经分断的指令时，向所述第二真空接触器发送合闸指令； 在接收到所述第二真空接触器反馈的已经合闸的指令时，向所述第三真空接触器发送第二分断指令； 在接收到所述第三真空接触器反馈的已经分断的指令时，确定所述电机由变频状态切换至工频状态。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述根据所述电机处于失电状态时所述电机的电压频率的变化信息以及所述第二真空接触器的合闸时间，获得所述电机的第一电压频率的步骤具体包括: 在所述电机的负载为预设负载且所述电机的电流为预设电流时，检测是否接收到获取所述电机失电的电压频率变化指令； 如果接收到获取所述电机失电的电压频率变化指令，则检测所述电机的电压频率是否达到预设电压频率； 如果所述电机的电压频率达到所述预设电压频率，则向所述第一真空接触器发送第一分断指令； 在接收到所述第一真空接触器反馈的已经分断的指令时，确定所述电机处于失电状态； 根据检测到所述电机的电压频率与时间的关系获得所述电机的电压频率的变化，并根据所述电机的电压频率的变化获得所述第一电压频率。
3.根据权利要求1或2所述方法，其特征在于，获得所述第二真空接触器的合闸时间的步骤包括: 在接收到检测所述第二真空接触器的合闸时间指令时，向所述第二真空接触器发送合闸指令，所述发送所述合闸指令的时刻为第一时刻； 在接收到所述第二真空接触器反馈的已经合闸指令时，确定所述第二真空接触器处于闭合状态，所述确定所述第二真空接触器处于闭合状态的时刻为第二时刻； 根据所述第一时刻与所述第二时刻，获得所述第二真空接触器的合闸时间。
4.根据权利要求3所述方法，其特征在于，所述在接收到检测所述第二真空接触器的合闸时间指令时，向所述第二真空接触器发送合闸指令的步骤之后，还包括: 当在以所述第一时刻为起始时刻的第一预设时间内，未接收到所述第二真空接触器反馈的已经合闸指令时，反馈所述第二真空接触器故障的指令；当在以所述第一时刻为起始时刻的所述第一预设时间内，接收到所述第二真空接触器反馈的已经合闸的指令时，执行所述确定所述第二真空接触器处于闭合状态的操作。
5.一种由变频状态切换至工频状态的装置，应用于变频器，所述变频器通过第一真空接触器与电机相连，所述电机通过第二真空接触器与电网相连，所述变频器通过第三真空接触器与所述电网相连，其特征在于，所述装置包括: 第一获得模块，用于根据所述电机处于失电状态时所述电机的电压频率的变化信息以及所述第二真空接触器的合闸时间，获得所述电机的第一电压频率； 第二获得模块，用于根据所述电机的电压相位、所述电机的电压频率和时间的关系信息、所述第一真空接触器的分断时间以及所述第二真空接触器的合闸时间，获得所述电机的第一电压相位； 第一发送模块，用于当所述电机的电压频率为所述第一电压频率且所述电机的电压相位为所述第一电压相位时，向所述第一真空接触器发送第一分断指令； 第二发送模块，用于在接收到所述第一真空接触器反馈的已经分断的指令时，向所述第二真空接触器发送合闸指令； 第三发送模块，用于在接收到所述第二真空接触器反馈的已经合闸的指令时，向所述第三真空接触器发送第二分断指令； 第一确定模块，用于在接收到所述第三真空接触器反馈的已经分断的指令时，确定所述电机由变频状态切换至工频状态。
6.根据权利要求5所述由变频状态切换至工频状态的装置，其特征在于，所述第一获得模块包括: 第一检测模块，用于在所 述电机的负载为预设负载且所述电机的电流为预设电流时，检测是否接收到获取所述电机失电的电压频率变化指令； 第二检测模块，用于如果接收到获取所述电机失电的电压频率变化指令，则检测所述电机的电压频率是否达到预设电压频率； 第四发送模块，用于如果所述电机的电压频率达到所述预设电压频率，则向所述第一真空接触器发送第一分断指令； 第二确定模块，用于在接收到所述第一真空接触器反馈的已经分断的指令时，确定所述电机处于失电状态； 第三检测模块，用于根据检测到所述电机的电压频率与时间的关系获得所述电机的电压频率的变化，并根据所述电机的电压频率的变化获得所述第一电压频率。
7.根据权利要求5或6所述由变频状态切换至工频状态的装置，其特征在于，所述装置还包括: 第五发送模块，用于在接收到检测所述第二真空接触器的合闸时间指令时，向所述第二真空接触器发送合闸指令，所述发送所述合闸指令的时刻为第一时刻； 第三确定模块，用于在接收到所述第二真空接触器反馈的已经合闸指令时，确定所述第二真空接触器处于闭合状态，所述确定所述第二真空接触器处于闭合状态的时刻为第二时刻； 第三获得模块，用于根据所述第一时刻与所述第二时刻，获得所述第二真空接触器的合闸时间。
8.根据权利要求7所述由变频状态切换至工频状态的装置，其特征在于，所述装置还包括: 反馈模块，用于在以所述第一时刻为起始时刻的第一预设时间内，未接收到所述第二真空接触器反馈的已经合闸指令时，反馈所述第二真空接触器故障的指令； 触发模块，用于当在以所述第一时刻为起始时刻的所述第一预设时间内，接收到所述第二真空接触器反馈的已经合闸的指令时，触发所述第二确定模块。
9.一种变频器，其特征在于，包括权利要求5至8任一项所述由变频状态切换至工频状态的装 置。
全文摘要
本发明实施例提供了一种变频切换工频的方法、装置及变频器，该方法包括获得电机的第一电压频率；获得电机的第一电压相位；当电机的电压频率为第一电压频率且电机的电压相位为第一电压相位时，向第一真空接触器发送第一分断指令；在接收到第一真空接触器反馈的已经分断的指令时，向第二真空接触器发送合闸指令；在接收到第二真空接触器反馈的已经合闸的指令时，向第三真空接触器发送第二分断指令；在接收到第三真空接触器反馈的已经分断的指令时，确定电机由变频状态切换至工频状态。采用本发明实施例提供的方法、装置及变频器不会产生冲击电流，不会损坏电机。
文档编号H02P27/00GK103219942SQ201310145119
公开日2013年7月24日 申请日期2013年4月24日 优先权日2013年4月24日
发明者钟声, 李忠峰 申请人:深圳市英威腾电气股份有限公司