自动扶梯由电网驱动切换至变频驱动的控制方法及装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种自动扶梯由电网驱动切换至变频驱动的控制方法及装置，该方法包括：将自动扶梯的驱动电机与电网断开；待断开时间达到预设第一时间后，对电机定子两相电流进行采样；通过跟踪逻辑算法计算逆变单元的输出电压目标值，并确定所述逆变单元的频率目标值；根据所述输出电压目标值以及所述频率目标值，将所述逆变单元的输出电压逐步过渡到所述输出电压目标值，以对电机进行驱动，完成自动扶梯由电网驱动至变频驱动的切换。本申请在切换时，主动将自动扶梯驱动电机与电网断开，迅速追踪到当前电机转速，完成由电网驱动切换至变频驱动，简单易行，在切换的过程中，电机定子电流稳定且不过流，扶梯过渡平稳，有较好的工程实践价值。
【专利说明】
自动扶梯由电网驱动切换至变频驱动的控制方法及装置
技术领域
[0001] 本发明涉及变频控制技术领域，特别是涉及一种自动扶梯由电网驱动切换至变频 驱动的控制方法及装置。
【背景技术】
[0002] 自动扶梯广泛应用于在酒店、商场、地铁、火车站等场所。在实际的应用中，为了节 能和安全的需要，自动扶梯在电网驱动与变频驱动之间不停地切换，电网驱动切换变频驱 动时，逆变单元一般会立即停止输出，此时，电机在一定的时间内处于自由旋转状态，由于 当前电机转速未知，直接启动会因较大的转差引起过大的冲击电流而导致启动失败。过大 的冲击电流也会危及到电机以及周边设备的稳定性。因此，由电网驱动切换至变频驱动是 自动扶梯的一个重要的功能。
[0003] 目前，实现自动扶梯由电网驱动切换至变频驱动的控制方法主要有以下几种：1) 等待电机转速降为零再重新启动，这种方法效率较低，需要一定的等待时间和额外的电路 测量电机是否已停止。2)电机残压检测，通过硬件对电机残压检测与处理，得到较为精确的 电压值和脉冲信号，测量脉冲信号可以得到电机运行频率，再按照运行频率和对应的电压 值启动电机，该方法较简单，但需要额外的放大电路和运算电路。3)模型参考自适应法，该 方法可以精确得到任意运行状态下的电机转速，但它对控制器和工程实现有很高的要求， 在实际中很少应用。
[0004] 鉴于此，提供一种搜索准确、电流冲击小、可靠性高的电网驱动切换至变频驱动的 控制方法及装置是非常有必要的。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种自动扶梯由电网驱动切换至变频驱动的控制方法及装 置，目的在于解决现有技术效率低、不易实现、可靠性较低的问题，以在电机与电网断开后， 迅速追踪到当前电机转速，实现平稳切换至变频驱动。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明提供一种自动扶梯由电网驱动切换至变频驱动的控 制方法，包括：
[0007] 将自动扶梯的驱动电机与电网断开；
[0008] 待断开时间达到预设第一时间后，对电机定子两相电流进行采样；
[0009] 通过跟踪逻辑算法计算逆变单元的输出电压目标值，并确定所述逆变单元的频率 目标值；
[0010] 根据所述输出电压目标值以及所述频率目标值，将所述逆变单元的输出电压逐步 过渡到所述输出电压目标值，以对电机进行驱动，完成自动扶梯由电网驱动至变频驱动的 切换。
[0011] 可选地，所述通过跟踪逻辑算法计算逆变单元的输出电压目标值，并确定所述逆 变单元的频率目标值包括：
[0012] 根据采样得到的数据计算电机三相定子电流的有效值以及电机的功率因数；
[0013] 调节逆变单元下一控制周期的输出电压以及频率，直至所述功率因数小于或等于 预设阈值为止；
[0014] 将当前对应的频率作为所述频率目标值，将根据扶梯电机驱动系统特性V/f曲线 确定的与所述频率目标值对应的值作为所述输出电压目标值。
[0015] 可选地，所述根据采样得到的数据计算电机三相定子电流的有效值以及电机的功 率因数包括：
[0016] 对逆变单元的输出电压的频率进行积分运算，获得三相静止坐标到两相旋转坐标 变换的变换角；
[0017] 对采样得到的电机定子两相电流进行坐标变换分别得到电机定子的励磁电流、力 矩电流分量；
[0018] 根据所述励磁电流以及所述力矩电流分量，计算得到电机三相定子电流的有效值 和电机的功率因数。
[0019] 可选地，所述调节逆变单元下一控制周期的输出电压以及频率，直至所述功率因 数小于或等于预设阈值为止包括：
[0020] S11:通过预设频率目标值，根据扶梯电机驱动系统特性V/f曲线计算得到与所述 预设频率目标值对应的第一电压；
[0021] S12:将电机标称额定定子电流与所述电机三相定子电流的有效值进行减法运算， 将运算的差值进行比例积分调节，获取第二电压；
[0022] S13:将切换启动时间与预设时间阈值进行比较;若所述切换启动时间大于所述预 设时间阈值，则进入步骤S14;否则，进入步骤S15;
[0023] S14:将所述电机的功率因数与预设功率因数相比较;若所述电机的功率因数大于 所述预设功率因数，则进入步骤S15;否则，结束；
[0024] S15:将所述第一电压与所述第二电压中较小的数值作为所述逆变单元在下一个 控制周期的输出电压，并确定所述逆变单元在下一个控制周期的输出频率，进入步骤S16;
[0025] S16:计算当前控制周期的电机三相定子电流的有效值和电机的功率因数，返回步 骤 Sll〇
[0026] 可选地，所述根据所述输出电压目标值以及所述频率目标值，将所述逆变单元的 输出电压逐步过渡到所述输出电压目标值包括：
[0027] S21:比较当前控制周期的输出电压值U(k)与所述第一电压Uo的大小，若U(k)_Uo< A U，则进入步骤S22;否则进入步骤S23;
[0028] 322:令1]仏+1)=1]。，进入步骤325;
[0029] S23:令U(k+l)=U(k)+AU，其中AU为逆变单元输出电压增量，由电机V/f曲线获 得，执彳丁后进入步骤S24;
[0030] S24:计算当前控制周期的电机三相定子电流的有效值Irms(k)、电机的功率因数 co?幻)和U〇 (k)的值，返回步骤S21;
[0031 ] S25:将获得的逆变单元的输出电压的频率和有效值维持预设第二时间后，转入自 动扶梯驱动预置的V/f曲线，完成自动扶梯由电网驱动至变频驱动的切换。
[0032]可选地，所述电机标称额定定子电流为额定定子电流的90%，所述比例积分调节 为每0.2ms调节一次。
[0033]本发明还提供了一种自动扶梯由电网驱动切换至变频驱动的控制装置，包括： [0034]断开模块，用于将自动扶梯的驱动电机与电网断开；
[0035] 采样模块，用于待断开时间达到预设第一时间后，对电机定子两相电流进行采样；
[0036] 确定模块，用于通过跟踪逻辑算法计算逆变单元的输出电压目标值，并确定所述 逆变单元的频率目标值；
[0037] 驱动模块，用于根据所述输出电压目标值以及所述频率目标值，将所述逆变单元 的输出电压逐步过渡到所述输出电压目标值，以对电机进行驱动，完成自动扶梯由电网驱 动至变频驱动的切换。
[0038] 本发明所提供的自动扶梯由电网驱动切换至变频驱动的控制方法及装置，将自动 扶梯的驱动电机与电网断开;待断开时间达到预设第一时间后，对电机定子两相电流进行 采样;通过跟踪逻辑算法计算逆变单元的输出电压目标值，并确定逆变单元的频率目标值； 根据输出电压目标值以及频率目标值，将逆变单元的输出电压逐步过渡到输出电压目标 值，以对电机进行驱动，完成自动扶梯由电网驱动至变频驱动的切换。本申请在切换时，主 动将自动扶梯驱动电机与电网断开，迅速追踪到当前电机转速，完成由电网驱动切换至变 频驱动。本申请简单易行，在切换的过程中，电机定子电流稳定且不过流，扶梯过渡平稳，有 较好的工程实践价值。
【附图说明】
[0039] 为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，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的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发 明的一些实施例，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 据这些附图获得其他的附图。
[0040] 图1为本发明所提供的自动扶梯由电网驱动切换至变频驱动的控制方法的一种具 体实施方式的流程图；
[0041 ]图2为本发明所提供的控制方法计算逆变单元的输出电压目标值及频率目标值过 程流程图；
[0042]图3为本发明实施例所提供的控制电路示意图；
[0043]图4为本发明所提供的控制框图；
[0044] 图5为本发明所提供的定子电压定向的定子电流矢量分解图；
[0045] 图6为本发明所提供的实施例切换过程中定子电压电流波形示意图；
[0046] 图7为本发明实施例提供的自动扶梯由电网驱动切换至变频驱动的控制装置的结 构框图。
【具体实施方式】
[0047] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和【具体实施方式】 对本发明作进一步的详细说明。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。
[0048]本发明所提供的自动扶梯由电网驱动切换至变频驱动的控制方法的一种具体实 施方式的流程图如图1所示，该方法包括：
[0049]步骤S101:将自动扶梯的驱动电机与电网断开；
[0050]步骤S102:待断开时间达到预设第一时间后，对电机定子两相电流进行采样；
[0051] 步骤S103:通过跟踪逻辑算法计算逆变单元的输出电压目标值，并确定所述逆变 单元的频率目标值；
[0052] 步骤S104:根据所述输出电压目标值以及所述频率目标值，将所述逆变单元的输 出电压逐步过渡到所述输出电压目标值，以对电机进行驱动，完成自动扶梯由电网驱动至 变频驱动的切换。
[0053] 本发明所提供的自动扶梯由电网驱动切换至变频驱动的控制方法，将自动扶梯的 驱动电机与电网断开;待断开时间达到预设第一时间后，对电机定子两相电流进行采样;通 过跟踪逻辑算法计算逆变单元的输出电压目标值，并确定逆变单元的频率目标值;根据输 出电压目标值以及频率目标值，将逆变单元的输出电压逐步过渡到输出电压目标值，以对 电机进行驱动，完成自动扶梯由电网驱动至变频驱动的切换。本申请在切换时，主动将自动 扶梯驱动电机与电网断开，迅速追踪到当前电机转速，完成由电网驱动切换至变频驱动。本 申请简单易行，在切换的过程中，电机定子电流稳定且不过流，扶梯过渡平稳，有较好的工 程实践价值。
[0054] 在上述实施例的基础上，如图2本发明所提供的控制方法计算逆变单元的输出电 压目标值及频率目标值过程流程图所示，通过跟踪逻辑算法计算逆变单元的输出电压目标 值，并确定所述逆变单元的频率目标值的过程可以具体包括：
[0055]步骤S201:根据采样得到的数据计算电机三相定子电流的有效值以及电机的功率 因数；
[0056] 步骤S202:调节逆变单元下一控制周期的输出电压以及频率，直至所述功率因数 小于或等于预设阈值为止；
[0057] 步骤S203:将当前对应的频率作为所述频率目标值，将根据扶梯电机驱动系统特 性V/f曲线确定的与所述频率目标值对应的值作为所述输出电压目标值。
[0058]在本实施例中，根据采样得到的数据计算电机三相定子电流的有效值以及电机的 功率因数的过程又可以具体包括：
[0059]对逆变单元的输出电压的频率进行积分运算，获得三相静止坐标到两相旋转坐标 变换的变换角；
[0060] 对采样得到的电机定子两相电流进行坐标变换分别得到电机定子的励磁电流、力 矩电流分量；
[0061] 根据所述励磁电流以及所述力矩电流分量，计算得到电机三相定子电流的有效值 和电机的功率因数。
[0062] 在上述实施例的基础上，本发明实施例所提供的调节逆变单元下一控制周期的输 出电压以及频率，直至所述功率因数小于或等于预设阈值为止的过程可以具体包括：
[0063] S11:通过预设频率目标值，根据扶梯电机驱动系统特性V/f曲线计算得到与所述 预设频率目标值对应的第一电压；
[0064] S12:将电机标称额定定子电流与所述电机三相定子电流的有效值进行减法运算， 将运算的差值进行比例积分调节，获取第二电压；
[0065] S13:将切换启动时间与预设时间阈值进行比较;若所述切换启动时间大于所述预 设时间阈值，则进入步骤S14;否则，进入步骤S15;
[0066] S14:将所述电机的功率因数与预设功率因数相比较;若所述电机的功率因数大于 所述预设功率因数，则进入步骤S15;否则，结束；
[0067] S15:将所述第一电压与所述第二电压中较小的数值作为所述逆变单元在下一个 控制周期的输出电压，并确定所述逆变单元在下一个控制周期的输出频率，进入步骤S16;
[0068] S16:计算当前控制周期的电机三相定子电流的有效值和电机的功率因数，返回步 骤 Sll〇
[0069] 进一步地，本发明上述实施例中根据所述输出电压目标值以及所述频率目标值， 将所述逆变单元的输出电压逐步过渡到所述输出电压目标值的过程可以具体包括：
[0070] S21:比较当前控制周期的输出电压值U(k)与所述第一电压Uo的大小，若U(k)_Uo< A U，则进入步骤S22;否则进入步骤S23;
[0071] 322:令1]仏+1)=1]()，进入步骤325;
[0072] S23:令U(k+l)=U(k)+AU，其中AU为逆变单元输出电压增量，由电机V/f曲线获 得，执彳丁后进入步骤S24;
[0073] S24:计算当前控制周期的电机三相定子电流的有效值Irms(k)、电机的功率因数 cos(外幻)和UQ (k)的值，返回步骤S21;
[0074] S25:将获得的逆变单元的输出电压的频率和有效值维持预设第二时间后，转入自 动扶梯驱动预置的V/f曲线，完成自动扶梯由电网驱动至变频驱动的切换。
[0075] 下面结合具体电路原理图对本发明所提供的控制方法进行进一步详细阐述。请参 照图3本发明实施例所提供的控制电路示意图，主要包括电网、控制单元、逆变单元、和电 机，以及交流接触器心、1( 2、1(3。以自动扶梯上行为例，由电网驱动切换至变频驱动的过程中， 首先控制单元断开触发交流接触器K2，再闭合交流接触器K3，同时逆变单元封锁输出，待断 开时间达到设定时间^后，控制单元根据采样得到两相电流，计算相应逆变单元应输出的 电压和频率，再经过逆变单元驱动电机，完成电梯上行由电网驱动切换至变频驱动。
[0076] 图4为本发明所提供的控制框图，实现逆变单元输出驱动电机的电压和频率的计 算和选择。在图4中，f 〇为给定频率，I *为自动扶梯中使用的电机标称额定定子电流，I rms (t) 为计算得到的电机三相定子电流的有效值，c〇s(%)为设定数值较小的功率因数，cos(炉)为 计算得到的功率因数，U为用于驱动电机的输出电压，Uo为V/f曲线得到电压值，U。为PI调节 输出电压值。坐标变换角度0= r2T./n力+私，其中％为坐标变换角度的初始值。
[0077] 图5给出了以定子电压定向的定子电流矢量分解图，实现对电机定子电流的分解， 并求取功率因数COS(妁。为定子电压矢量，}?为电机三相定子电流矢量，臀为功率因数 1 X ifrh 角。
[0078] 在静止坐标系下，三相定子电流ia、ib、ic转换成两相静止坐标系i a、ie，得： (1) (2)
[0080] 再根据，ia+ib+ic； = 0代入式⑴中，得：
[0082] 式中ia、ib为系统实际采样的两相定子电流。
[0083] 以逆变单元输出至电机的定子电压矢量4定向，两相静止坐标系ia、ie可转换成两 相旋转坐标系im、it，得： i, ] 「eo:s..沒.sin 沒 , a、.
[0084] r = (3) A」.L-也沒.c'o:s沒.」_
[0085] 则，定子电流的有效值和功率因数为：
(4) (5 )
[0088]结合上述电路原理图以及控制框图，下面对本发明所提供的控制方法的实施过程 进行进一步详细阐述。
[0089] 步骤S301:主动将自动扶梯驱动电机与电网断开，待断开时间达到设定时间ts后， 将逆变单元的输出电压及频率设定为电机额定电压的10%和fo;
[0090]步骤S302:对电机定子两相电流进行采样，同时对逆变单元的输出电压的频率进 行积分运算获得三相静止坐标到两相旋转坐标变换的变换角0，待获得变换角0后，对采样 得到的电机定子两相电流由公式(2)-(3)分别求取电机定子的励磁电流。、力矩电流分量 it，并在此基础上由公式(4)求得电机三相定子电流的有效值Irms(t)和公式(5)求得电机的 功率因数cosU/j);
[0091]步骤S303:由扶梯电机驱动系统特性获得的V/f曲线和给定的fo得到电压U〇;
[0092]步骤S304:将自动扶梯中使用的电机标称额定定子电流I*和Irms(t)进行减法运 算，将运算获得的差值进行PI (比例积分）调节获得电压UC，I*为额定定子电流的90 %，PI (比例积分)调节每0.2ms调节一次；
[0093] 步骤S305:将切换启动时间4与预设时间阀值相比较，若切换启动时间大于预设 时间阀值，则转入步骤S306，否则转入步骤S307;
[0094] 步骤S306:将cos(供)与设定数值较小的cos〇")进行比较，如c〇s(f)' >_cas(^%_)，则转 入步骤S307，如满足cos((/?) S cos(妁），则转入步骤S308;
[0095]步骤S307:将Uo和UC两者的较小值设定为逆变单元下一控制周期的输出电压U(k+ 1)，并将逆变单元在下一控制周期的频率设定为f〇(k)_Af，其中，Ts为控制周期，fo(k)为逆 变单元当前控制周期输出电压频率，A f为由电机V/f曲线获得的，且能确保自动扶梯中使 用电机平滑工作的逆变单元输出频率增量，执行完毕后转入步骤S309;
[0096] 步骤S308:比较当前控制周期的U(k)与Uo大小，若U(k) -Uo < A U，则令U(k+1) = Uo， 并转入步骤S311;否则令U(k+1) = U(k) + A U，其中A U是由电机V/f曲线获得的，且能确保自 动扶梯中使用电机平滑工作的逆变单元输出电压增量，执行完毕后转入步骤S310;
[0097]步骤S309:采用步骤S302的方法，计算当前控制周期的电机三相定子电流的有效 值I?s (k)和电机的功率因数cos(p(/c))的值，并转入步骤S303;
[0098] 步骤S310:采用步骤S302和步骤S303的方法，在计算当前控制周期的电机三相定 子电流的有效值Irms(k)、电机的功率因数COS⑷⑷)和U〇(k)的值后，比较当前控制周期的U (k)与Uo大小，若U(k)-Uo< A U，则令U(k+1) = Uo，并转入步骤S311;否则令U(k+1) = U(k) + A U，并转入步骤S310;
[0099] 步骤S311:将由步骤S308或步骤S310获得的逆变单元的输出电压的频率和有效值 维持一段时间Td后，转入自动扶梯驱动预置的V/f曲线，完成自动扶梯由电网驱动切换至变 频驱动的过程。
[0100] 图6为本发明所提供的实施例切换过程中定子电压电流波形示意图，从图中可以 看出，电梯的切换过渡是比较平稳的。
[0101] 下面对本发明实施例提供的自动扶梯由电网驱动切换至变频驱动的控制装置进 行介绍，下文描述的自动扶梯由电网驱动切换至变频驱动的控制装置与上文描述的自动扶 梯由电网驱动切换至变频驱动的控制方法可相互对应参照。
[0102] 图7为本发明实施例提供的自动扶梯由电网驱动切换至变频驱动的控制装置的结 构框图，参照图7自动扶梯由电网驱动切换至变频驱动的控制装置可以包括：
[0103] 断开模块100,用于将自动扶梯的驱动电机与电网断开；
[0104] 采样模块200,用于待断开时间达到预设第一时间后，对电机定子两相电流进行采 样；
[0105] 确定模块300,用于通过跟踪逻辑算法计算逆变单元的输出电压目标值，并确定所 述逆变单元的频率目标值；
[0106] 驱动模块400，用于根据所述输出电压目标值以及所述频率目标值，将所述逆变单 元的输出电压逐步过渡到所述输出电压目标值，以对电机进行驱动，完成自动扶梯由电网 驱动至变频驱动的切换。
[0107] 本发明提出了一种基于输出电流和功率因数相结合的电网驱动切换至变频驱动 的控制方法，将自动扶梯中使用的电机标称额定定子电流和反馈电流进行减法运算，运算 获得的差值经PI(比例积分)调节获得的电压和V/f曲线得到的电压，通过跟踪逻辑运算得 到逆变单元的输出电压和输出频率，从最高频率向下调节输出频率，检测功率因数，直至功 率因数小于或等于预设阀值，此时，认为对应的输出频率即为转子转速，搜索到转子转速以 后，逆变单元的输出电压逐步过渡到转子转速V/F曲线对应的输出电压。该方法无需增加额 外的硬件装置，且速度搜索准确、启动电流冲击小、可靠性高。
[0108] 本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它 实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装 置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分 说明即可。
[0109] 专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元 及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和 软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些 功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业 技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应 认为超出本发明的范围。
[0110] 结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执 行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存 储器(R0M)、电可编程R0M、电可擦除可编程R0M、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术 领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
[0111] 以上对本发明所提供的自动扶梯由电网驱动切换至变频驱动的控制方法以及装 置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上 实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域 的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修 饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
【主权项】
1. 一种自动扶梯由电网驱动切换至变频驱动的控制方法，其特征在于，包括： 将自动扶梯的驱动电机与电网断开； 待断开时间达到预设第一时间后，对电机定子两相电流进行采样； 通过跟踪逻辑算法计算逆变单元的输出电压目标值，并确定所述逆变单元的频率目标 值； 根据所述输出电压目标值以及所述频率目标值，将所述逆变单元的输出电压逐步过渡 到所述输出电压目标值，以对电机进行驱动，完成自动扶梯由电网驱动至变频驱动的切换。2. 如权利要求1所述的自动扶梯由电网驱动切换至变频驱动的控制方法，其特征在于， 所述通过跟踪逻辑算法计算逆变单元的输出电压目标值，并确定所述逆变单元的频率目标 值包括： 根据采样得到的数据计算电机三相定子电流的有效值以及电机的功率因数； 调节逆变单元下一控制周期的输出电压以及频率，直至所述功率因数小于或等于预设 阈值为止； 将当前对应的频率作为所述频率目标值，将根据扶梯电机驱动系统特性V/f曲线确定 的与所述频率目标值对应的值作为所述输出电压目标值。3. 如权利要求2所述的自动扶梯由电网驱动切换至变频驱动的控制方法，其特征在于， 所述根据采样得到的数据计算电机三相定子电流的有效值以及电机的功率因数包括： 对逆变单元的输出电压的频率进行积分运算，获得三相静止坐标到两相旋转坐标变换 的变换角； 对采样得到的电机定子两相电流进行坐标变换分别得到电机定子的励磁电流、力矩电 流分量； 根据所述励磁电流以及所述力矩电流分量，计算得到电机三相定子电流的有效值和电 机的功率因数。4. 如权利要求3所述的自动扶梯由电网驱动切换至变频驱动的控制方法，其特征在于， 所述调节逆变单元下一控制周期的输出电压以及频率，直至所述功率因数小于或等于预设 阈值为止包括： Sll:通过预设频率目标值，根据扶梯电机驱动系统特性V/f曲线计算得到与所述预设 频率目标值对应的第一电压； S12:将电机标称额定定子电流与所述电机三相定子电流的有效值进行减法运算，将运 算的差值进行比例积分调节，获取第二电压； S13:将切换启动时间与预设时间阈值进行比较;若所述切换启动时间大于所述预设时 间阈值，则进入步骤S14;否则，进入步骤S15; S14:将所述电机的功率因数与预设功率因数相比较;若所述电机的功率因数大于所述 预设功率因数，则进入步骤Sl 5;否则，结束； S15:将所述第一电压与所述第二电压中较小的数值作为所述逆变单元在下一个控制 周期的输出电压，并确定所述逆变单元在下一个控制周期的输出频率，进入步骤S16; S16:计算当前控制周期的电机三相定子电流的有效值和电机的功率因数，返回步骤 Sll05. 如权利要求4所述的自动扶梯由电网驱动切换至变频驱动的控制方法，其特征在于， 所述根据所述输出电压目标值以及所述频率目标值，将所述逆变单元的输出电压逐步过渡 到所述输出电压目标值包括： S21:比较当前控制周期的输出电压值U(k)与所述第一电压Uo的大小，若U(k)-Uo<AU， 则进入步骤S22;否则进入步骤S23; S22:令 U(k+1) =Uo，进入步骤 S25; S23:令U(k+l)=U(k)+AU，其中AU为逆变单元输出电压增量，由电机V/f曲线获得，执 行后进入步骤S24; S 2 4 :计算当前控制周期的电机三相定子电流的有效值I r m s (k )、电机的功率因数 COS(舛幻)和Uo (k)的值，返回步骤S21; S25:将获得的逆变单元的输出电压的频率和有效值维持预设第二时间后，转入自动扶 梯驱动预置的V/f曲线，完成自动扶梯由电网驱动至变频驱动的切换。6. 如权利要求4所述的自动扶梯由电网驱动切换至变频驱动的控制方法，其特征在于， 所述电机标称额定定子电流为额定定子电流的90%，所述比例积分调节为每0.2ms调节一 次。7. -种自动扶梯由电网驱动切换至变频驱动的控制装置，其特征在于，包括： 断开模块，用于将自动扶梯的驱动电机与电网断开； 采样模块，用于待断开时间达到预设第一时间后，对电机定子两相电流进行采样； 确定模块，用于通过跟踪逻辑算法计算逆变单元的输出电压目标值，并确定所述逆变 单元的频率目标值； 驱动模块，用于根据所述输出电压目标值以及所述频率目标值，将所述逆变单元的输 出电压逐步过渡到所述输出电压目标值，以对电机进行驱动，完成自动扶梯由电网驱动至 变频驱动的切换。
【文档编号】B66B25/00GK106006342SQ201610629748
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年8月1日
【发明人】张淼, 祝大芬, 黎庆发, 唐雄民
【申请人】广东工业大学