一种低压变频器老化功率因数控制方法与流程

本发明涉及变频器性能测试领域，具体涉及一种低压变频器老化功率因数控制方法。

背景技术：

1、变频器是应用变频驱动技术改变电动机工作电压的频率和幅度，根据电机的实际需要提供其所需要的电源电压，有节能、调速的优点，在水泥、电梯、电力电子、环保等领域得到广泛的应用。随着工业自动化程度的不断提高，对变频器的产品质量、性能有更高的要求，因此，对变频器的性能测试日趋重要。老化测试就是模拟实际负载的电性特点满负荷运行，以测试变频器的性能，评估变频器的可靠性和产品质量，发现并解决潜在的质量问题。

2、目前老化测试主要对变频器的过压、短路及额定负载和过负载，变频器产品的控制回路、驱动回路的功能和可靠性等进行检测。变频器的老化测试需要满足能量单向流动、输出电压达到指定电压、功率因数可控三个要求，为此，本发明提出了一种低压变频器老化功率因数控制方法以实现对变频器的老化测试。

技术实现思路

1、针对以上所述，本发明提出一种低压变频器老化功率因数控制方法，该控制方法简单高效、可实现对能量流动方向、输出电压、输出功率因数的主动控制。

2、为实现以上目的，本发明提出一种低压变频器老化功率因数控制方法，步骤如下：

3、s1，由网压传感器采样电网侧三相电压、、，将电网侧三相电压、、传送给锁相环pll；

4、s2，经过锁相环pll计算，获得电网侧的电网角频率、电网侧的电压相位角；

5、s3，根据目标功率因数求出待老化变频器输出电压的相位补偿角；

6、s4，计算控制角；

7、s5，通过坐标变换公式，求得用于调制发波的待老化变频器输出α轴电压、待老化变频器输出β轴电压；

8、s6，将待老化变频器输出α轴电压、待老化变频器输出β轴电压作为最优发波矢量通过svpwm调制，作用于待老化变频器的逆变模块调制发波。

9、进一步的，步骤s2中，锁相环pll计算方法为：电网侧三相电压、、经过3s/2r变换后得到、，3s/2r变换公式：

10、，

11、其中，、为dq旋转坐标系下的电网侧电压矢量；为电网侧的电压相位角；、、为电网侧三相电压；cos为余弦三角函数；sin为正弦三角函数。

12、将经过pi调节后得到电网侧的电网角频率 ，再经过一阶积分环节后，得到电网侧的电压相位角。

13、进一步的，步骤s3中，相位补偿角公式如下：

14、，

15、其中，表示电网侧的电网角频率， l表示1:1变压器的总漏感， r表示1:1变压器的总等效电阻，π表示圆周率，表示反正切三角函数，表示反余弦三角函数，表示目标功率因数，表示相位补偿角。

16、进一步的，步骤s4中，将侧的电压相位角与相位补偿角相加，得到控制角，公式如下：

17、,

18、其中，为控制角，为电网侧的电压相位角；为相位补偿角。

19、进一步的，步骤s5，根据控制角，经坐标变换公式，求得用于调制发波的待老化变频器输出α轴电压、待老化变频器输出β轴电压，坐标变换公式如下：

20、,

21、,

22、,

23、其中，为侧电网电压，为待老化变频器输出d轴电压，为待老化变频器输出q轴电压；为待老化变频器输出α轴电压；为待老化变频器输出β轴电压；为控制角。

24、本发明提出的一种低压变频器老化功率因数控制方法，根据目标功率因数、输出电网侧电压相位角、输出侧电网角频率求得控制角，将其经过坐标变换后作为最优发波矢量，作用于逆变器调制发波，控制方法简单高效、能够实现能量单向流动、输出电压达到指定电压、输出功率因数可控等要求。

技术特征：

1.一种低压变频器老化功率因数控制方法，其特征在于，所述方法步骤如下：

2.根据权利要求1所述的一种低压变频器老化功率因数控制方法，其特征在于，所述s2中，锁相环pll计算方法为：电网侧三相电压、、经过3s/2r变换后得到、，3s/2r变换公式：

3.根据权利要求1所述的一种低压变频器老化功率因数控制方法，其特征在于，所述s3中，相位补偿角公式如下：

4.根据权利要求1所述的一种低压变频器老化功率因数控制方法，其特征在于，所述s4中，将侧的电压相位角与相位补偿角相加，得到控制角，公式如下：

5.根据权利要求1所述的一种低压变频器老化功率因数控制方法，其特征在于，所述s5，根据控制角，经坐标变换公式，求得用于调制发波的待老化变频器输出α轴电压、待老化变频器输出β轴电压，所述坐标变换公式如下：

技术总结
本发明提出一种低压变频器老化功率因数控制方法，该方法将待老化变频器的输出经一个1:1变压器并网，通过控制待老化变频器输出电压的幅值和相位实现对电网进行所需功率因数的能量输出，进而实现对变频器的老化；所述方法为：首先采样电网V<subgt;in2</subgt;侧三相电压U<subgt;a</subgt;、U<subgt;b</subgt;、U<subgt;c</subgt;，经锁相环计算后得到电网V<subgt;in2</subgt;侧三相电压角频率和相位角，其次由相位补偿角公式得到待老化变频器输出电压相位补偿角，根据电网V<subgt;in2</subgt;侧三相电压相位角、待老化变频器输出电压相位补偿角得到满足所需功率因数的输出电压矢量，实现了待老化变频器输出功率因数的主动控制。本发明控制方法简单，输出功率因数可控，具有极高的使用价值。

技术研发人员：张树林,宋玉明,张正松
受保护的技术使用者：成都希望森兰智能制造有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16