用于控制變換器的設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本公開涉及用于控制變換器的設備。
【背景技術】
[0002]中壓變換器指的是使用大于600VRMS線路電壓的輸入功率的變換器，并且它的額定功率容量在從幾百千瓦(kW)變化到幾萬千瓦。中壓變換器普遍用在鼓風機、栗、壓縮機中等等。在這種中壓變換器中，頻繁使用級聯(lián)多電平變換器，該級聯(lián)電平變換器的輸出相電壓具有三個或多個輸出電壓電平。取決于多電平變換器的電池的數量來確定多電平變換器的輸出電壓電平的振幅和數量。每個電池使用隔離的輸入電壓。
[0003]典型地，由中壓變換器驅動的中壓電動機具有非常高的慣性。相應地，當誤差在輸入功率中發(fā)生或服務中斷發(fā)生時，電動機花費長時間來完全地停止用于重啟的操作。為了減少用于重啟的時段，可以在電動機旋轉期間根據電壓/頻率比(V/f)來施加電壓。然而，這也許會導致大的浪涌電流(inrush current)從而使變換器或者電動機中的故障。
[0004]因為這個原因，為了減少用于重啟的時段并且避免變換器或電動機中的故障，電壓測量裝置被使用。
[0005]現(xiàn)有電壓測量裝置在沒有控制的情形下測量旋轉中的電動機的感應電動勢，以獲得用于重啟的電動機的電壓信息和速度信息。當變換器生成輸出時，然而電壓測量裝置測量來自變換器的輸出，并且因此可以不再獲得關于電動機的狀態(tài)的信息。
[0006]當電動機根據電壓/頻率操作時，變換器不控制電動機的相-電流。當在自由轉動期間測出的電動機的電壓的頻率用作變換器的輸出頻率時，取決于負載的尺寸來確定電動機的電流的放大器。
[0007]在電動機的自由轉動狀態(tài)(其被觸發(fā)為抵抗輸入功率中的誤差的保護操作)下，如果負載的尺寸較小，則生成電流的幅度較小，因為感應電動勢的振幅以及頻率的減少較小，并且在輸出用于重啟的電壓之后的轉差頻率較小。然而，如果負載的尺寸較大，則生成電流的幅度較大，因為感應電動勢的振幅以及頻率的減少較大，并且在輸出用于重啟的電壓之后轉差頻率較大。
[0008]像這樣，在大負載條件中，感應電動勢大幅減少并且因此用于重啟的可用電壓的振幅較小。此外，由于更大轉差頻率而需要更大電流容量。

【發(fā)明內容】

[0009]本公開的一個方面在于提供一種用于控制變換器的設備，所述設備能夠通過在電動機重啟時對輸出頻率進行補償來降低由轉差頻率生成的電流從而平穩(wěn)重啟電動機。
[0010]根據本公開的一個方面，用于在變換器系統(tǒng)中使用的變換器的設備包括:第一確定單元，其被配置為確定當輸入功率減少到額定功率之下時的電動機的輸入電壓的頻率，并且如果恢復所述輸入功率，則確定重啟時的所述電動機的輸入電壓的振幅、相位和頻率；以及第二確定單元，其被配置為在重啟時間之后確定命令電壓以在重啟區(qū)間中將所述命令電壓施加至所述變換器直到來自所述變換器的輸出電壓達到預定輸出電壓為止。所述第二確定單元被配置為基于當所述輸入功率減少到所述額定功率之下時的所述電動機的輸入電壓的頻率、重啟時的所述電動機的輸入電壓的頻率、用于生成扭矩所需的時段以及重啟時的電動機的輸入電壓的相位來確定所述命令電壓的相位。
【附圖說明】
[0011]本發(fā)明的上面和其他的方面、特征及優(yōu)點將從結合所述附圖給出的示例性實施例的下面描述變得顯而易見，其中:
[0012]圖1是示出根據本公開示例性實施例的使用用于控制變換器的設備的中壓變換器系統(tǒng)的示例的視圖；
[0013]圖2是示出圖1中顯示的電池中的一個的具體配置的示意圖；
[0014]圖3是根據本公開示例性實施例的用于控制變換器的設備的框圖；
[0015]圖4和圖5是現(xiàn)有技術中的用于概念性地示出確定命令電壓的幅度和相位的方式的不意圖；
[0016]圖6是現(xiàn)有技術中的用于示出重啟變換器的序列的圖示；
[0017]圖7是根據本公開示例性實施例的用于示出在重啟區(qū)間確定命令電壓的頻率的方式的示意圖；
[0018]圖8是根據本公開示例性實施例的用于示出在重啟范圍確定命令電壓的相位的方式的示意圖；以及
[0019]圖9是根據本公開示例性實施例的用于示出重啟變換器的序列的圖示。
【具體實施方式】
[0020]因為本公開可以以多種方式進行修改并且具有多個示例性實施例，所以具體示例性實施例將在附圖中顯示并且在詳細描述中詳細地描述。然而，應該理解的是，本公開并非限于具體示例性實施例，而是包括包含在本公開的精神和保護范圍內的所有修改、等同以及替代。
[0021]此后，參考附圖詳細本公開的示例性實施例。
[0022]圖1是示出使用根據本公開示例性實施例的用于控制變換器的設備的中壓變換器系統(tǒng)的示例的視圖。
[0023]如圖1所示，在使用根據本發(fā)明的示例性實施例的用于控制變換器的的設備的系統(tǒng)中，變換器2被配置為對從三相電源施加的具有600VRMS或大于V RMS的線路電壓的三相功率進行轉化并且將其提供至中壓三相電動機3。三相電動機3可以為但不限于為感應式電機或同步電機。
[0024]變換器2可以包括相移變壓器10，多個電池20，電壓檢測單元30以及控制單元30 ο
[0025]相移變壓器10可以使功率輸入與電源I隔離并且可以如由多個電池20所需要的改變電壓的相位和振幅以將其提供至多個電池20。通過執(zhí)行這種相移，可以改善輸入電流的總諧波失真(THD)。
[0026]多個電池20可以從相移變壓器10接收輸出電壓，并且可以通過對來自電池的在相應相位中的輸出進行求和來合成來自于中壓變換器2的輸出電壓。
[0027]也就是說，在圖1中，來自變換器2的相位-a中的輸出電壓是來自串聯(lián)的電池20al和20a2的輸出電壓之和，來自變換器2的相位_b中的輸出電壓是來自串聯(lián)的電池20bI和20b2的輸出電壓之和，來自變換器2的相位-c中的輸出電壓是來自串聯(lián)的電池20cl和20c2的輸出電壓之和。雖然為了說明方便，在圖1中串聯(lián)兩個電池，但是電池的數量不限于兩個。本領域技術人員將明白串聯(lián)的電池的數量可以取決于來自變換器2的輸出電壓而變化。多個電池具有相同配置。在以下描述中，不考慮它們的相位，電池被稱為“電池 20”。
[0028]來自變換器2的在相應相位中的合成的輸出電壓具有相同振幅但具有不同相位，其中，每一個距其它相位具有120度的相移。此外，應該理解的是，變換器2的電池20的數量可以增加，而且THD或者施加到電動機3的輸出電壓的電壓變化比dv/dt可以由多種轉換方式來改善。
[0029]電壓檢測單元30可以在正常操作模式檢測輸入到電動機3的電壓，即來自變換器2的輸出電壓。檢測到的輸出電壓可以用于同步旁路，輸出功率計算以及重啟電動機3等等。
[0030]根據本發(fā)明的示例性實施例，控制單元40可以被實施為用于控制變換器的設備?？刂茊卧?0可以從電壓檢測單元30接收電壓并且相應地生成用于控制多個電池20的控制信號。下面參照附圖來描述控制單元40的具體配置和功能。
[0031]圖2是示出圖1中顯示的多個電池中的一個的具體配置的示意圖。
[0032]如圖2所示，根據本公開示例性實施例的中壓變換器系統(tǒng)中使用的電池20可以包括整流單元21、直流(DC)級電容器22、變換器單元23和電壓驅動單元24。
[0033]整流單元21可以包括6個二極管并且可以將從相移變壓器10 (在圖10中)輸入的交流(AC)電壓整流為DC電壓?？梢曰谡鲉卧?1的輸入功率與來自電