一种变频器的启动控制装置、方法和磁悬浮系统与流程

1.本发明属于变频器技术领域，具体涉及一种变频器的启动控制装置、方法和磁悬浮系统，尤其涉及一种应用于大功率变频器的来电自启动控制装置、方法和磁悬浮系统。


背景技术：

2.磁悬浮离心机具有无油、无摩擦、高速运行、高效的优点，所以在快速发展。磁悬浮离心机采用先进的磁悬浮轴承技术，运行过程无接触摩擦，大大提升了电机转速，磁悬浮离心机有着广阔的应用前景。
3.磁悬浮离心机在测试与实际应用过程中难免需要上电断电，这种情况下需要对变频器重新上电合闸。大功率变频器实际应用的场合难免存在高温、高压、高噪声的环境，人为的现场操作则增加了危险程度、以及人为的不当操作都会带来安全隐患。
4.上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于，提供一种变频器的启动控制装置、方法和磁悬浮系统，以解决在高温、高压、高噪声的环境下，人工操作变频器存在较大安全隐患的问题，达到通过使变频器能够实现来电自启动，以提升变频器控制的安全性的效果。
6.本发明提供一种变频器的启动控制装置中，所述变频器，包括：电动操作机构、第一开关模块、整流模块、母线电容；所述变频器的启动控制装置，包括：采样单元和控制单元；所述控制单元，包括：控制模块和电操控制模块；其中，所述采样单元，被配置为在所述变频器上电后通过所述电动操作机构中的充电模块向所述母线电容充电的情况下，对所述整流模块输出侧所述母线电容处母线上的电压进行采样，得电母线电压；所述控制模块，被配置为在所述母线电压达到设定电压的情况下，发送控制信号；所述控制信号，用于控制所述第一开关模块动作；所述第一开关模块，被配置为在所述变频器的自启动模式下，基于所述控制信号动作，发出动作控制信号，以控制所述电动操作机构中的合闸电路合闸；所述电操控制模块，被配置为在所述变频器的自启动模式下，在所述第一开关模块动作的情况下，接收所述第一开关模块的动作控制信号，以使所述电动操作机构中的合闸电路合闸；在所述变频器的手动启动模式下，关闭所述变频器的自启动模式，并接收使用者的手动合闸信号，以使所述电动操作机构中的合闸电路合闸。
7.在一些实施方式中，所述第一开关模块，包括：第一继电器；所述第一继电器的触点，包括：第一触点、第二触点和第三触点，第一触点为动触点，第二触点和第三触点均为静触点；在所述第一继电器的触点连接状态，由第一触点与第二触点连接转至第一触点与第三触点连接的情况下，所述电动操作机构中的合闸回路导通，所述电动操作机构的充电模块停止向所述母线电容充电，所述电动操作机构中的合闸电路合闸，所述变频器完成启动。
8.在一些实施方式中，所述电操控制模块，包括：电操控制电路；所述电操控制电路，
包括：逻辑驱动电路和驱动控制电路；其中，所述逻辑驱动电路，被配置为对所述控制信号进行逻辑处理，得到第一处理信号；所述驱动控制电路，被配置为对所述第一处理信号进行抗干扰处理，得到第二处理信号，作为用于控制所述第一开关模块动作的动作控制信号。
9.在一些实施方式中，所述逻辑驱动电路，包括：上拉模块、输入模块和反相模块；其中，所述驱动控制电路，对所述第二处理信号进行抗干扰处理，包括：所述输入模块，被配置为接收所述控制信号并输入至所述反相模块的输入端；所述上拉模块，被配置为对所述输入模块接收到的所述控制信号进行上拉处理；所述反相模块，被配置为对所述输入模块输入的所述控制信号进行反相处理，得到第一处理信号。
10.在一些实施方式中，所述逻辑驱动电路，还包括：第一滤波模块；所述第一滤波模块，被配置为对所述反相模块的供电电源进行滤波处理。
11.在一些实施方式中，所述驱动控制电路，包括：分压模块、开关管、限流模块和第二开关模块；其中，所述驱动控制电路，对所述第一处理信号进行抗干扰处理，得到第二处理信号，包括：所述分压模块，被配置为对所述第一处理信号进行分压处理后，输入至所述开关管；所述限流模块，被配置为对所述驱动控制电路的供电电源进行限流后提供至所述开关管；所述第二开关模块，被配置为在所述开关管导通的情况下，得电并输出第二处理信号。
12.在一些实施方式中，所述驱动控制电路，还包括：显示模块；所述显示模块，设置在所述限流模块与所述第二开关模块之间，被配置为在所述第二开关模块得电并输出所述第二处理信号的情况下，对所述第二开关模块得电并输出所述第二处理信号的状态进行显示。
13.在一些实施方式中，所述驱动控制电路，还包括：续流电路；所述续流电路，被配置为在所述第二开关模块断电时提供能量释放回路。
14.在一些实施方式中，所述驱动控制电路，还包括：第二滤波模块；所述第二滤波模块，被配置为对所述第一处理信号进行滤波后，再经所述分压模块输入所述开关管。
15.在一些实施方式中，所述第二开关模块，包括：第二继电器；所述第二继电器的触点，包括：第一触点和第二触点；所述第一触点为动触点，接所述所述驱动控制电路的供电电源；所述第二触点为静触点，连接至所述第一开关模块；在所述第二继电器的触点为第一触点和第二触点的情况下，所述电操控制模块，还包括：模式选择开关；所述模式选择开关，设置在所述第二继电器与所述第一开关模块之间，在所述模式选择开关处于闭合的情况下，所述变频器的启动模式为自启动模式；在所述模式选择开关处于断开的情况下，所述变频器的启动模式为手动启动模式。
16.在一些实施方式中，所述第二开关模块，包括：第三继电器；所述第三继电器的触点，包括：第一触点、第二触点和第三触点；所述第一触点为动触点，接所述所述驱动控制电路的供电电源；所述第二触点和所述第三触点均为静触点；在所述第三继电器的触点为第一触点、第二触点和第三触点的情况下，在所述变频器的启动模式需要为自启动模式的情况下，所述第三继电器的第二触点连接至所述第一开关模块，且所述第三继电器的第二触点被设置为常开触点；在所述变频器的启动模式需要为手动启动模式的情况下，所述第三继电器的第三触点被设置为常闭触点。
17.在一些实施方式中，所述开关管，包括：npn型三极管或pnp型三极管；在所述开关
管为npn型三极管的情况下，所述npn型三极管的基极连接至所述分压模块，所述npn型三极管的集电极连接至所述限流模块和所述第二开关模块，所述npn型三极管的发射极接地；在所述开关管为pnp型三极管的情况下，所述pnp型三极管的基极连接至所述分压模块，所述pnp型三极管的发射极连接至所述限流模块和所述第二开关模块，所述npn型三极管的集电极接地。
18.与上述装置相匹配，本发明再一方面提供一种磁悬浮系统，包括：以上所述的变频器的启动控制装置。
19.与上述磁悬浮系统相匹配，本发明再一方面提供一种变频器的启动控制方法中，所述变频器，包括：电动操作机构、第一开关模块、整流模块、母线电容；所述变频器的启动控制方法，包括：通过采样单元，在所述变频器上电后通过所述电动操作机构中的充电模块向所述母线电容充电的情况下，对所述整流模块输出侧所述母线电容处母线上的电压进行采样，得电母线电压；通过控制模块，在所述母线电压达到设定电压的情况下，发送控制信号；所述控制信号，用于控制所述第一开关模块动作；通过第一开关模块，在所述变频器的自启动模式下，基于所述控制信号动作，发出动作控制信号，以控制所述电动操作机构中的合闸电路合闸；通过电操控制模块，在所述变频器的自启动模式下，在所述第一开关模块动作的情况下，接收所述第一开关模块的动作控制信号，以使所述电动操作机构中的合闸电路合闸；在所述变频器的手动启动模式下，关闭所述变频器的自启动模式，并接收使用者的手动合闸信号，以使所述电动操作机构中的合闸电路合闸。
20.由此，本发明的方案，通过设置来电自启动控制电路，并根据现场实际情况选择手动启动或者来电自启动模式，通过在高温、高压、高噪声的环境下使变频器能够实现来电自启动，以提升变频器控制的安全性。
21.本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。
22.下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
23.图1为本发明的变频器的启动控制装置的一实施例的结构示意图；
24.图2为大功率变频器的一实施例的来电自启动控制流程示意图；
25.图3为变频器的来电自启动控制电路的一实施例的结构示意图；
26.图4为变频器的来电自启动控制电路的一实施例的充电状态结构示意图；
27.图5为变频器的来电自启动控制电路的一实施例的上电完成状态结构示意图；
28.图6为电操(即电动操作机构)的控制电路的一实施例的结构示意图；
29.图7为电操(即电动操作机构)的控制电路的另一实施例的结构示意图；
30.图8为电操(即电动操作机构)的控制电路的又一实施例的结构示意图；
31.图9为本发明的变频器的启动控制方法的一实施例的流程示意图。
具体实施方式
32.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一
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。
33.根据本发明的实施例，提供了一种变频器的启动控制装置。参见图1所示本发明的装置的一实施例的结构示意图。所述变频器，包括：电动操作机构、第一开关模块(如外部继电器k1)、整流模块、母线电容(如母线电容c
母线
)、放电模块(如放电电阻r
放电
)和逆变模块。所述电动操作机构，包括：充电模块(如充电电阻和充电开关构成的rs模块)、分闸回路和合闸回路。交流电源的接入端子通过充电模块后连接至整流模块，整流模块的输出侧经并联设置有母线电容和放电电阻后连接至逆变模块，逆变模块的输出侧连接至电机m。所述变频器的启动控制装置，包括：采样单元(如母线电压采样装置)和控制单元(如主控板)。所述控制单元，包括：控制模块(如主控板中的dsp)和电操控制模块。
34.其中，所述采样单元，被配置为在所述变频器上电后通过所述电动操作机构中的充电模块向所述母线电容充电的情况下，即在所述变频器上电后电流经所述电动操作机构中的充电模块向所述母线电容充电的情况下，对所述整流模块输出侧所述母线电容处母线上的电压进行采样，得电母线电压。其中，采样单元，可以为采样电阻。
35.所述控制模块，被配置为在所述母线电压达到设定电压的情况下，发送控制信号。所述设定电压，是允许所述电动操作机构中的合闸电路合闸时的母线电压值。所述控制信号，用于控制所述第一开关模块动作。具体地，具体地，变频器得电后，首先进入充电回路，此时主控板得电(即变频器上电主控板得电)。进而，主控板判断母线电压，当母线电压达到可以合闸的状态时，主控板的中央控制单元(dsp)发出一个控制信号，给到电操(即电动操作机构)的控制电路。
36.所述第一开关模块，被配置为在所述变频器的自启动模式下，基于所述控制信号动作，发出动作控制信号，以控制所述电动操作机构中的合闸电路合闸。
37.在一些实施方式中，所述第一开关模块，包括：第一继电器(如外部继电器k1)。所述第一继电器的触点，包括：第一触点、第二触点和第三触点，第一触点为动触点，第二触点和第三触点均为静触点。
38.也就是说，所述第一继电器的触点包括单刀双掷触点，所述单刀双掷触点中刀部触点(即第一继电器的第一触点，如外部继电器的触点1)连接至所述电动操作机构的供电电源，所述单刀双掷触点中的第一掷部触点(即第一继电器的第二触点，如外部继电器的触点2)连接至所述电动操作机构中的合闸电路(如合闸电路c11)，所述单刀双掷触点中的第二掷部触点(即第一继电器的第三触点，如外部继电器的触点3)连接至所述电动操作机构中的分闸电路(如分闸电路a1)。
39.在所述第一继电器的触点连接状态，由第一触点与第二触点连接转至第一触点与第三触点连接的情况下，所述电动操作机构中的合闸回路导通，所述电动操作机构的充电模块停止向所述母线电容充电，所述电动操作机构中的合闸电路合闸，所述变频器完成启动。
40.具体地，变频器断电重新上电后，变频器先进入到充电状态，电流经充电电阻r(如rs模块中的电阻r
r
、电阻r
s
和电阻r
t
)向母线电容c
母线
充电。此时电操(即电动操作机构的)分闸回路a1闭合。主控板得电，当主控板通过母线电压采样装置判断，检测到充电状态达到一个可以合闸的状态时，dsp发射一个控制信号，该控制信号经电操(即电动操作机构)的控制
电路处理输出一个+24vjdq的控制信号，该+24vjdq的控制信号给到外部的手动开关k，自启动时手动开关k闭合，该+24vjdq的控制信号通过手动开关k给到外部继电器k1，该+24vjdq的控制信号控制外部继电器k1的线圈得电，外部继电器k1的触点由1-2连接转到1-3连接，电操(即电动操作机构)的合闸回路c11导通，此时电操(即电动操作机构)的rs模块中的开关(如触点s
r
、触点s
s
、触点s
t
)合闸闭合，完成上电自启动操作，至此实现变频器上电后dsp控制变频器来电自启动功能。
41.所述电操控制模块，被配置为在所述变频器的自启动模式下，在所述第一开关模块动作的情况下，接收所述第一开关模块的动作控制信号，以使所述电动操作机构中的合闸电路合闸。如电动操作机构受控合闸，控制信号会控制外部电操(即电动操作机构)动作，完成来电自启动功能。
42.所述电操控制模块，还被配置为在所述变频器的手动启动模式下，关闭所述变频器的自启动模式，并接收使用者的手动合闸信号，以使所述电动操作机构中的合闸电路合闸。如手动操作电操合闸(即电动操作机构)，关闭来电自启动功能，此时需要人为手动合闸完成变频器启动功能，即手动完成上电操作。
43.具体地，变频器得电后，dsp发出信号，经电操(即电动操作机构)的控制电路(即电操控制电路)处理并控制外部器件动作，完成变频器启动。上电完成后，电操(即电动操作机构)的rs模块中的开关(如触点s
r
、触点s
s
、触点s
t
)闭合，电流经过电操(即电动操作机构)的rs模块中的开关(如触点s
r
、触点s
s
、触点s
t
)流向后方电路(如整流电模块)，将充电电阻r(如rs模块中的电阻r
r
、电阻r
s
和电阻r
t
)从电路中短路出去其状态。
44.由此，通过来电自启动的大功率变频器的控制逻辑，可根据现场实际情况选择手动启动或者来电自启动模式，对于一些不方便人为操作的特殊场合，解决了变频器因为断电需要人为去重新上电合闸的问题，在测试过程中，解决了频繁断电起停需要人为操作的问题所带来测试问题，提高了变频器上电启动控制的安全性。
45.在一些实施方式中，所述电操控制模块，包括：电操控制电路。所述电操控制电路，包括：逻辑驱动电路和驱动控制电路。
46.其中，所述逻辑驱动电路，被配置为对所述控制信号进行逻辑处理，得到第一处理信号，以保证所述控制信号的可靠性。
47.所述驱动控制电路，被配置为对所述第一处理信号进行抗干扰处理，得到第二处理信号，作为用于控制所述第一开关模块动作的动作控制信号。
48.具体地，电操(即电动操作机构)控制电路处理dsp发出的控制信号，将处理后的信号给到外部器件(如外部继电器k1)，可以提高处理后的信号的可靠性和控制能力。
49.在一些实施方式中，所述逻辑驱动电路，包括：上拉模块(如上拉电阻r1)、输入模块(如电阻r2)和反相模块(即逻辑芯片u1如反相器)。
50.其中，所述驱动控制电路，对所述第二处理信号进行抗干扰处理，包括：
51.所述输入模块，被配置为接收所述控制信号并输入至所述反相模块的输入端。
52.所述上拉模块，被配置为对所述输入模块接收到的所述控制信号进行上拉处理。
53.所述反相模块，被配置为对所述输入模块输入的所述控制信号进行反相处理，得到第一处理信号。
54.具体地，逻辑芯片u1(如反相器)作用是将输入信号电平以相反的电平输出。dsp发
出的信号经过电阻r2给到逻辑芯片u1的1脚输入端，逻辑芯片u1的1脚输入端经过上拉电阻r1到+3.3v，保证当dsp不工作时，保持低电平输出。经逻辑芯片u1进行电平转换，从逻辑芯片u1的2脚输出。通过对信号滤波与逻辑转换芯片u1来确保控制信号的可靠性。
55.在一些实施方式中，所述逻辑驱动电路，还包括：第一滤波模块(如电阻r3和电容c1构成的rc滤波器)。所述第一滤波模块，被配置为对所述反相模块的供电电源进行滤波处理。
56.在一些实施方式中，所述驱动控制电路，包括：分压模块(如电阻r4和电阻r5构成的分压模块)、开关管(如三极管)、限流模块(如限流电阻r6)和第二开关模块(如板件继电器)。
57.其中，所述驱动控制电路，对所述第一处理信号进行抗干扰处理，得到第二处理信号，包括：
58.所述分压模块，被配置为对所述第一处理信号进行分压处理后，输入至所述开关管。
59.所述限流模块，被配置为对所述驱动控制电路的供电电源进行限流后提供至所述开关管。
60.所述第二开关模块，被配置为在所述开关管导通的情况下，得电并输出第二处理信号。
61.在一些实施方式中，所述驱动控制电路，还包括：显示模块(如发光二极管d2)。所述显示模块，设置在所述限流模块与所述第二开关模块之间，被配置为在所述第二开关模块得电并输出所述第二处理信号的情况下，对所述第二开关模块得电并输出所述第二处理信号的状态进行显示。
62.在一些实施方式中，所述驱动控制电路，还包括：续流电路(如续流二极管d1)。所述续流电路，被配置为在所述第二开关模块断电时提供能量释放回路。
63.在一些实施方式中，所述驱动控制电路，还包括：第二滤波模块(如电阻r4和电容c2构成的rc滤波器)。所述第二滤波模块，被配置为对所述第一处理信号进行滤波后，再经所述分压模块输入所述开关管。
64.在一些实施方式中，所述第二开关模块，包括：第二继电器(如板件继电器k2)。所述第二继电器的触点，包括：第一触点和第二触点。所述第一触点为动触点，接所述所述驱动控制电路的供电电源。所述第二触点为静触点，连接至所述第一开关模块(如连接至外部继电器k1的线圈)。
65.在所述第二继电器的触点为第一触点和第二触点的情况下，所述电操控制模块，还包括：模式选择开关(如手动开关k)。所述模式选择开关，设置在所述第二继电器与所述第一开关模块之间，在所述模式选择开关处于闭合的情况下，所述变频器的启动模式为自启动模式。在所述模式选择开关处于断开的情况下，所述变频器的启动模式为手动启动模式。
66.具体地，可以根据实际情况，选择关掉来电自启动功能，即可将手动开关k旋开，那么便需要人为合闸完成上电启动功能。
67.在一些实施方式中，所述第二开关模块，包括：第三继电器(如板件继电器k3)。所述第三继电器的触点，包括：第一触点、第二触点和第三触点。所述第一触点为动触点，接所
述所述驱动控制电路的供电电源。所述第二触点和所述第三触点均为静触点。
68.在所述第三继电器的触点为第一触点、第二触点和第三触点的情况下，在所述变频器的启动模式需要为自启动模式的情况下，所述第三继电器的第二触点连接至所述第一开关模块(如连接至外部继电器k1的线圈)，且所述第三继电器的第二触点被设置为常开触点。在所述变频器的启动模式需要为手动启动模式的情况下，所述第三继电器的第三触点被设置为常闭触点。
69.具体地，电操(即电动操作机构)的控制电路中另一板间继电器k3可以使用两档的继电器，便不再需要外部手动开关k，需要自启动时+24vjdq端子接板间继电器k3的2脚常开触点，不需要时接板间继电器k3的3脚常闭触点。
70.在一些实施方式中，所述开关管，包括：npn型三极管或pnp型三极管。
71.在所述开关管为npn型三极管的情况下，所述npn型三极管的基极连接至所述分压模块，所述npn型三极管的集电极连接至所述限流模块和所述第二开关模块，所述npn型三极管的发射极接地。
72.具体地，三极管(如npn型三极管)驱动板间继电器k2的电路，通过三极管控制板间继电器k2来提高信号控制能力。信号传输过程中，难免会受到干扰。信号经过电阻r4与电容c2进行rc滤波提高信号的抗干扰能力，再经过电阻r5分压给到三极管的1脚基极，三极管的2脚发射极接地。该三极管型号为npn型三极管，当高电平给到三极管的基极，三极管饱合导通。续流二极管d1，作用是当板间继电器k2的线圈断开时释放能量，给该能量提供一条释放通道。三极管导通后，电流由+24v经限流电阻r6、发光二极管d2流到三极管的3脚集电极。此时三极管的3脚集电极电平被拉低，该被拉低的电平给到板间继电器k2的2脚，板间继电器k2的线圈得电触点闭合，从而将+24v通过板间继电器k2的1脚给到板间继电器k2的2脚+24vjdq到外部继电器k1，进而控制外部器件。在板件继电器k2闭合的情况下，发光二极管d2熄灭。通过2级继电器(板间继电器k2与外部继电器k1)逐步放大信号的控制能力，实现小信号控制强电器件。
73.在所述开关管为pnp型三极管的情况下，所述pnp型三极管的基极连接至所述分压模块，所述pnp型三极管的发射极连接至所述限流模块和所述第二开关模块，所述npn型三极管的集电极接地。
74.具体地，电操(即电动操作机构)的控制电路所用的三极管的型号，可根据实际情况代替为pnp型三极管。
75.在上述例子中，通过主控板判断母线电压，当母线电压达到可以合闸的状态时，主控板的中央控制单元(dsp)发出一个控制信号，给到电操(即电动操作机构)的控制电路，通过调节手动开关k来选择是否需要来电自启动功能。若手动开关k闭合，即电动操作机构受控合闸，控制信号会控制外部电操(即电动操作机构)动作，完成来电自启动功能。若手动开关k断开，即手动操作电操合闸(即电动操作机构)，关闭来电自启动功能，此时需要人为手动合闸完成变频器启动功能，即手动完成上电操作。从而，可以根据现场实际情况选择手动启动或者来电自启动模式，提高了变频器的应用性能，使其能满足一些特殊应用场合要求，提升了变频器的启动控制的可靠性和安全性，且降低了人工作业量和作业风险程度。
76.经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，通过设置来电自启动控制电路，并根据现场实际情况选择手动启动或者来电自启动模式，通过在高温、高压、高噪声的环境下使
变频器能够实现来电自启动，以提升变频器控制的安全性。
77.根据本发明的实施例，还提供了对应于变频器的启动控制装置的一种磁悬浮系统。该磁悬浮系统可以包括：以上所述的变频器的启动控制装置。
78.为了适应不同环境下磁悬浮离心机的应用，对于一些不太适合人为操作的特殊场合，需要开发一种具有来电自启动功能的离心机专用变频器。该变频器具有相关方案中的手动合闸启动功能，还具有来电自启动的功能，面对不同应用场合可以随意去切换启动模式。
79.在一些实施方式中，本发明的方案，提出了一种应用于大功率变频器的来电自启动控制装置及方法，即一种来电自启动的大功率变频器控制逻辑以及控制装置，可根据现场实际情况选择手动启动或者来电自启动模式，简单可靠，提高了变频器的应用性能，使其能满足一些特殊应用场合要求，且结构简单、成本低廉。从而，对于一些不方便人为操作的特殊场合，解决了变频器因为断电需要人为去重新上电合闸的问题；在测试过程中，解决了频繁断电起停需要人为操作的问题所带来测试问题。
80.具体地，本发明的方案，采取了dsp控制外部电操(即电动操作机构)的手段，对于一些不方便人为操作的场合，通过dsp的控制信号来控制外部电操(即电动操作机构)的动作，解决了变频器断电重启后需要人为合闸问题，达到了改善变频器远程控制能力的效果。
81.本发明的方案，通过变频器上电后的控制逻辑，可根据实际情况手动选择上电后启动方式。通过设置手动开关(如手动开关k)，解决了可以随意切换手动合闸上电与来电自启动两种模式问题，因而取得了可以随意切换手动合闸上电与来电自启动两种模式，提高了变频器应用场合的效果。
82.在一些实施方式中，本发明的方案，适用于磁悬浮离心机变频器控制领域，为了使本技术领域的人员更清晰的理解本发明的方案的实施例，以下结合具体操作并参照图2至图8所示的例子对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。
83.图2为应用于大功率变频器的一实施例的来电自启动控制流程示意图。
84.为了解决变频器断电后重新上电需要人为闭合主回路的问题，本发明的方案的实施例提供了一种应用于大功率变频器的来电自启动控制装置及方法，其逻辑流程如图2所示。如图2所示，大功率变频器的来电自启动控制流程，包括：
85.步骤1、变频器得电后，首先进入充电回路，此时主控板得电(即变频器上电主控板得电)。进而，主控板判断母线电压，当母线电压达到可以合闸的状态时，主控板的中央控制单元(dsp)发出一个控制信号，给到电操(即电动操作机构)的控制电路，通过调节手动开关k来选择是否需要来电自启动功能。
86.步骤2、若手动开关k闭合，即电动操作机构受控合闸，控制信号会控制外部电操(即电动操作机构)动作，完成来电自启动功能。
87.步骤3、若手动开关k断开，即手动操作电操合闸(即电动操作机构)，关闭来电自启动功能，此时需要人为手动合闸完成变频器启动功能，即手动完成上电操作。
88.图3为变频器的来电自启动控制电路的一实施例的结构示意图。如图3所示，变频器的来电自启动控制电路，包括：电动操作机构、外部继电器k1、手动开关k、主控板、母线电压采样装置、整流模块、母线电容c
母线
、放电电阻r
放电
和逆变模块。电动操作机构，包括：交流电源的控制组件、分闸电路和合闸电路。交流电源的控制组件，包括：与交流电源的第一连
接端(如r端)连接的第一组rs模块，与交流电源的第一连接端(如s端)连接的第二组rs模块，与交流电源的第一连接端(如t端)连接的第三组rs模块，以及分闸回路和合闸回路。第一组rs模块，包括：并联设置的电阻r
r
和开关s
r
。第二组rs模块，包括：并联设置的电阻r
s
和开关s
s
。第三组rs模块，包括：并联设置的电阻r
t
和开关s
t
。第一组rs模块、第二组rs模块和第三组rs模块，分别连接至整流模块，整流模块的输出端并联设置有母线电容c
母线
和放电电阻r
放电
。
89.在图3所示的例子中，分闸回路a1连接至外部继电器k1的触点的第3端，合闸回路c11连接至外部继电器k1的触点的第2端，外部继电器k1的触点的第1端连接至端子v2。外部继电器k1的线圈，通过手动开关k连接至主控板中的电操控制电路。主控板中的dsp，分别连接母线电压采样装置和电操控制电路。母线电压采样装置，连接至母线，即连接至整流模块的输出端。端子v1和端子v2为电动操作机构的供电端子。
90.具体地，端子v1与端子v2为电操线圈的供电端子。当端子v1与端子v2供电220v时，合闸回路闭合，电操闭合；分闸回路闭合，电操断开。
91.如图3所示，变频器得电后，dsp发出信号，经电操(即电动操作机构)的控制电路(即电操控制电路)处理并控制外部器件动作，完成变频器启动。
92.图4为变频器的来电自启动控制电路的一实施例的充电状态结构示意图。如图4所示的例子，变频器断电重新上电后，变频器先进入到充电状态，电流经充电电阻r(如rs模块中的电阻r
r
、电阻r
s
和电阻r
t
)向母线电容c
母线
充电。此时电操(即电动操作机构的)分闸回路a1闭合。主控板得电，当主控板通过母线电压采样装置判断，检测到充电状态达到一个可以合闸的状态时，dsp发射一个控制信号，该控制信号经电操(即电动操作机构)的控制电路处理输出一个+24vjdq的控制信号，该+24vjdq的控制信号给到外部的手动开关k，自启动时手动开关k闭合，该+24vjdq的控制信号通过手动开关k给到外部继电器k1，该+24vjdq的控制信号控制外部继电器k1的线圈得电，外部继电器k1的触点由1-2连接转到1-3连接，电操(即电动操作机构)的合闸回路c11导通，此时电操(即电动操作机构)的rs模块中的开关(如触点s
r
、触点s
s
、触点s
t
)合闸闭合，完成上电自启动操作，至此实现变频器上电后dsp控制变频器来电自启动功能。
93.当然，也可以根据实际情况，选择关掉来电自启动功能，即可将手动开关k旋开，那么便需要人为合闸完成上电启动功能。
94.图5为变频器的来电自启动控制电路的一实施例的上电完成状态结构示意图。
95.如图5所示，上电完成后，电操(即电动操作机构)的rs模块中的开关(如触点s
r
、触点s
s
、触点s
t
)闭合，电流经过电操(即电动操作机构)的rs模块中的开关(如触点s
r
、触点s
s
、触点s
t
)流向后方电路(如整流电模块)，将充电电阻r(如rs模块中的电阻r
r
、电阻r
s
和电阻r
t
)从电路中短路出去其状态。
96.图6为电操(即电动操作机构)的控制电路的一实施例的结构示意图。如图6所示，电操(即电动操作机构)控制电路处理dsp发出的控制信号，将处理后的信号给到外部器件(如外部继电器k1)。
97.在图6所示的例子中，第一部分为逻辑驱动电路。逻辑芯片u1(如反相器)作用是将输入信号电平以相反的电平输出。dsp发出的信号经过电阻r2给到逻辑芯片u1的1脚输入端，逻辑芯片u1的1脚输入端经过上拉电阻r1到+3.3v，保证当dsp不工作时，保持低电平输
出。经逻辑芯片u1进行电平转换，从逻辑芯片u1的2脚输出。通过对信号滤波与逻辑转换芯片u1来确保控制信号的可靠性。
98.在图6所示的例子中，第二部分为三极管(如npn型三极管)驱动板间继电器k2的电路，通过三极管控制板间继电器k2来提高信号控制能力。信号传输过程中，难免会受到干扰。信号经过电阻r4与电容c2进行rc滤波提高信号的抗干扰能力，再经过电阻r5分压给到三极管的1脚基极，三极管的2脚发射极接地。该三极管型号为npn型三极管，当高电平给到三极管的基极，三极管饱合导通。
99.在图6所示的例子中，续流二极管d1，作用是当板间继电器k2的线圈断开时释放能量，给该能量提供一条释放通道。三极管导通后，电流由+24v经限流电阻r6、发光二极管d2流到三极管的3脚集电极。此时三极管的3脚集电极电平被拉低，该被拉低的电平给到板间继电器k2的2脚，板间继电器k2的线圈得电触点闭合，从而将+24v通过板间继电器k2的1脚给到板间继电器k2的2脚+24vjdq到外部继电器k1，进而控制外部器件。在板件继电器k2闭合的情况下，发光二极管d2熄灭。通过2级继电器(板间继电器k2与外部继电器k1)逐步放大信号的控制能力，实现小信号控制强电器件。
100.本发明的方案，不仅适用于大功率变频器，也可以根据取电方式选择合适的电操(即电动操作机构)集成在小功率的变频器中。
101.具体地，根据取电方式选择合适的电操(即电动操作机构)集成在小功率的变频器中，可以包括：使用的是供电电压等级为220v的电动操作机构；如果小功率的变频器选用电压等级(比如24v)的电操或者接触器，该方法同样适用。
102.图7为电操(即电动操作机构)的控制电路的另一实施例的结构示意图。如图7所示，电操(即电动操作机构)的控制电路所用的三极管的型号，可根据实际情况代替为pnp型三极管如图7所示，电路连接方式需要将pnp型三极管的3脚集电极接地，pnp型三极管的2脚发射极板间继电器，也可达到相同的效果。
103.图8为电操(即电动操作机构)的控制电路的又一实施例的结构示意图。如图8所示，电操(即电动操作机构)的控制电路中另一板间继电器k3可以使用两档的继电器，便不再需要外部手动开关k，需要自启动时+24vjdq端子接板间继电器k3的2脚常开触点，不需要时接板间继电器k3的3脚常闭触点。
104.其中，继电器k3的2脚为常开触点，3脚为常闭触点。继电器k3的线圈未得电时，状态为继电器k3的1-3连接。继电器k3的线圈得电后，状态为，继电器k3的1-2连接。需要自启动功能时，+24vjdq端子接板间继电器k3的2脚常开触点。继电器k3的线圈得电后，继电器k3的1-2触点闭合，将+24vjdq信号传递给继电器k1。不需要自启动功能时，不需要时接板间继电器k3的3脚常闭触点。常开触点定义为继电器在未上电时，断开状态的触点，闭合状态的触点为常闭触点。
105.由于本实施例的磁悬浮系统所实现的处理及功能基本相应于前述装置的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。
106.经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，通过采取了dsp控制外部电操(即电动操作机构)的手段，对于一些不方便人为操作的场合，通过dsp的控制信号来控制外部电操(即电动操作机构)的动作，解决了变频器断电重启后需要人为合闸问题，达到了改善变
频器远程控制能力的效果。
107.根据本发明的实施例，还提供了对应于磁悬浮系统的一种变频器的启动控制方法，如图9所示本发明的方法的一实施例的流程示意图。所述变频器，包括：电动操作机构、第一开关模块(如外部继电器k1)、整流模块、母线电容(如母线电容c
母线
)、放电模块(如放电电阻r
放电
)和逆变模块。所述电动操作机构，包括：充电模块(如充电电阻和充电开关构成的rs模块)、分闸回路和合闸回路。交流电源的接入端子通过充电模块后连接至整流模块，整流模块的输出侧经并联设置有母线电容和放电电阻后连接至逆变模块，逆变模块的输出侧连接至电机m。所述变频器的启动控制方法，包括：步骤s110至步骤s140。
108.在步骤s110处，通过采样单元，在所述变频器上电后通过所述电动操作机构中的充电模块向所述母线电容充电的情况下，即在所述变频器上电后电流经所述电动操作机构中的充电模块向所述母线电容充电的情况下，对所述整流模块输出侧所述母线电容处母线上的电压进行采样，得电母线电压。其中，采样单元，可以为采样电阻。
109.在步骤s120处，通过控制模块，在所述母线电压达到设定电压的情况下，发送控制信号。所述设定电压，是允许所述电动操作机构中的合闸电路合闸时的母线电压值。所述控制信号，用于控制所述第一开关模块动作。具体地，具体地，变频器得电后，首先进入充电回路，此时主控板得电(即变频器上电主控板得电)。进而，主控板判断母线电压，当母线电压达到可以合闸的状态时，主控板的中央控制单元(dsp)发出一个控制信号，给到电操(即电动操作机构)的控制电路。
110.在步骤s130处，通过第一开关模块，在所述变频器的自启动模式下，基于所述控制信号动作，发出动作控制信号，以控制所述电动操作机构中的合闸电路合闸。
111.在步骤s140处，通过电操控制模块，在所述变频器的自启动模式下，在所述第一开关模块动作的情况下，接收所述第一开关模块的动作控制信号，以使所述电动操作机构中的合闸电路合闸。如电动操作机构受控合闸，控制信号会控制外部电操(即电动操作机构)动作，完成来电自启动功能。
112.通过电操控制模块，还在所述变频器的手动启动模式下，关闭所述变频器的自启动模式，并接收使用者的手动合闸信号，以使所述电动操作机构中的合闸电路合闸。如手动操作电操合闸(即电动操作机构)，关闭来电自启动功能，此时需要人为手动合闸完成变频器启动功能，即手动完成上电操作。
113.其中，采样单元(如母线电压采样装置)和控制单元(如主控板)。所述控制单元，包括：控制模块(如主控板中的dsp)和电操控制模块。
114.具体地，变频器得电后，dsp发出信号，经电操(即电动操作机构)的控制电路(即电操控制电路)处理并控制外部器件动作，完成变频器启动。上电完成后，电操(即电动操作机构)的rs模块中的开关(如触点s
r
、触点s
s
、触点s
t
)闭合，电流经过电操(即电动操作机构)的rs模块中的开关(如触点s
r
、触点s
s
、触点s
t
)流向后方电路(如整流电模块)，将充电电阻r(如rs模块中的电阻r
r
、电阻r
s
和电阻r
t
)从电路中短路出去其状态。
115.由此，通过来电自启动的大功率变频器的控制逻辑，可根据现场实际情况选择手动启动或者来电自启动模式，对于一些不方便人为操作的特殊场合，解决了变频器因为断电需要人为去重新上电合闸的问题，在测试过程中，解决了频繁断电起停需要人为操作的问题所带来测试问题，提高了变频器上电启动控制的安全性。
116.由于本实施例的方法所实现的处理及功能基本相应于前述磁悬浮系统的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。
117.经大量的试验验证，采用本实施例的技术方案，通过变频器上电后的控制逻辑，可根据实际情况手动选择上电后启动方式，通过设置手动开关(如手动开关k)，解决了可以随意切换手动合闸上电与来电自启动两种模式问题，因而取得了可以随意切换手动合闸上电与来电自启动两种模式，提高了变频器应用场合的效果。
118.综上，本领域技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
119.以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。