所述补偿相位对输出的变频信号进行相位补偿，并在相位补偿完成后执行步骤(d); (d)、控制高压变频器(I)执行切换动作，在所述动作时间内先后控制第二接触器(KM2)断开、第三接触器(KM3)闭合。
2.根据权利要求1所述的高压变频器变频切换至工频的控制方法，其特征在于，所述步骤(c)中的补偿相位根据以下公式确定: Δ Θ = 2 π * Δ f *T 其中，Δ Θ表示补偿相位，Af表示电机在掉电的暂态过程中的频率衰减幅值，T表示所述动作时间。
3.根据权利要求1所述的高压变频器变频切换至工频的控制方法，其特征在于，所述步骤(c)中的使所述高压变频器(I)以所述补偿相位对输出的变频信号进行相位补偿包括:将实时采集的变频信号的相位减去所述补偿相位后与工频信号的相位进行比较， 如果变频信号的相位减去所述补偿相位后与工频信号的相位未同步且变频信号的相位减去所述补偿相位后滞后工频信号的相位，则发送正频率指令至高压变频器(I)，所述高压变频器(I)接收正频率指令并增加变频信号的频率； 如果变频信号的相位减去所述补偿相位后与工频信号的相位未同步且变频信号的相位减去所述补偿相位后超前工频信号的相位，则发送负频率指令至高压变频器(I)，所述高压变频器(I)接收负频率指令并减小变频信号的频率； 如果变频信号的相位减去所述补偿相位后与工频信号的相位同步，则确定相位补偿完成，发送切换指令至高压变频器(I)。
4.根据权利要求3所述的高压变频器变频切换至工频的控制方法，其特征在于，所述步骤(d)中控制第二接触器(KM2)断开、第三接触器(KM3)闭合的过程为: 高压变频器(I)接收到所述切换指令，向第二接触器(KM2)发送分断信号； 第二接触器(KM2)接收到分断信号时执行分断操作并在完全断开时反馈已分断信号至高压变频器⑴； 高压变频器(I)接收到第二接触器(KM2)反馈的已分断信号时向第三接触器(KM3)发送合闸信号； 第三接触器(KM3)接收到合闸信号时执行合闸操作并在完全闭合时反馈已合闸信号至高压变频器⑴； 高压变频器(I)接收到第三接触器(KM3)反馈的已合闸信号并确定所述电机的输入切换至工频方式。
5.根据权利要求4所述的高压变频器变频切换至工频的控制方法，其特征在于，所述动作时间为:高压变频器(I)向第二接触器(KM2)发送分断信号至高压变频器(I)接收到第三接触器(KM3)反馈的已合闸信号的过程所对应的时间。
6.根据权利要求1所述的高压变频器变频切换至工频的控制方法，其特征在于， 所述变频信号与工频信号的频率同步的标准为:所述变频信号与工频信号的频率的差值在第一阈值范围内； 所述变频信号与工频信号的相位同步的标准为:所述变频信号与工频信号的相位的差值在第二阈值范围内。
7.根据权利要求6所述的高压变频器变频切换至工频的控制方法，其特征在于，所述步骤(b)中的使所述高压变频器(I)调节变频信号的频率包括:将实时采集的变频信号与工频信号的相位、频率分别对应进行比较， 如果变频信号与工频信号的频率和/或相位不同步，且变频信号的相位滞后工频信号的相位，则发送第一同步指令至高压变频器(I)，所述高压变频器(I)接收第一同步指令并增加变频信号的频率； 如果变频信号与工频信号的频率和/或相位不同步，且变频信号的相位超前工频信号的相位，则发送第二同步指令至高压变频器(I)，所述高压变频器(I)接收第二同步指令并减小变频信号的频率。
8.—种高压变频器变频切换至工频的控制系统，用于将电机的输入从变频方式切换至工频方式，其特征在于，该系统包括:高压变频器(I)、第一接触器(KMl)、第二接触器(KM2)、第三接触器(KM3)，所述电机经由第三接触器(KM3)连接至高压母线，所述电机经由第二接触器(KM2)与高压变频器(I)相连，所述高压变频器(I)经由第一接触器(KMl)与高压母线相连， 该系统还包括采集模块(21)、同步模块(22)、相位补偿模块(23): 采集模块(21)，用于采集高压母线一侧的工频信号的相序、相位、频率以及高压变频器(I)输出的变频信号的相序、相位、频率； 同步模块(22)，用于在变频信号与工频信号的相序一致时，判断变频信号与工频信号的频率是否同步以及相位是否同步，并在变频信号与工频信号的频率和/或相位不同步时，根据变频信号与工频信号的相位、频率，发送同步指令至所述高压变频器(I)使所述高压变频器(I)调节变频信号的频率，并在所述变频信号与工频信号的频率同步且相位同步时发送已同步指令至相位补偿模块(23); 相位补偿模块(23)，用于接收所述已同步指令，根据所述电机在掉电的暂态过程中的频率衰减幅值、以及第二接触器(KM2)断开和第三接触器(KM3)闭合的动作时间确定补偿相位，并发送补偿指令至所述高压变频器(I)，并在相位补偿完成时，发送切换指令至高压变频器⑴； 高压变频器(I)，用于接收所述同步指令并调节输出的变频信号的频率以使所述变频信号与工频信号的频率同步且相位同步，以及接收所述补偿指令并以所述补偿相位对输出的变频信号进行相位补偿，以及接收所述切换指令并执行切换动作，在所述动作时间内先后控制第二接触器(KM2)断开、第三接触器(KM3)闭合。
9.根据权利要求8所述的高压变频器变频切换至工频的控制系统，其特征在于，所述补偿指令包括:正频率指令和负频率指令；所述相位补偿模块(23)包括补偿相位计算单元(231)和相位比较单元(232)； 补偿相位计算单元(231)，用于根据所述电机在掉电的暂态过程中的频率衰减幅值、以及第二接触器(KM2)断开和第三接触器(KM3)闭合的动作时间确定补偿相位，所述补偿相位根据以下公式确定:Δ Θ =2Ji*Af*T，其中，Δ Θ表示补偿相位，Af表示电机在掉电的暂态过程中的频率衰减幅值，T表示所述动作时间； 相位比较单元(232)，用于接收所述已同步指令，将实时采集的变频信号的相位减去所述补偿相位后与工频信号的相位进行比较，如果变频信号的相位减去所述补偿相位后与工频信号的相位未同步且变频信号的相位减去所述补偿相位后滞后工频信号的相位，则发送正频率指令至高压变频器(I);如果变频信号的相位减去所述补偿相位后与工频信号的相位未同步且变频信号的相位减去所述补偿相位后超前工频信号的相位，则发送负频率指令至高压变频器(I);如果变频信号的相位减去所述补偿相位后与工频信号的相位同步，则确定相位补偿完成，停止相位的比较，发送切换指令至高压变频器(I)。
10.根据权利要求9所述的高压变频器变频切换至工频的控制系统，其特征在于，所述高压变频器(I)包括:同步调频单元、补偿调频单元、切换控制单元； 同步调频单元，用于接收所述同步指令，调节输出的变频信号的频率以使所述变频信号与工频信号的频率同步且相位同步； 补偿调频单元，用于接收所述正频率指令并增加变频信号的频率，以及接收所述负频率指令并减小变频信号的频率； 切换控制单元，用于接收切换指令并向第二接触器(KM2)发送分断信号，以及接收第二接触器(KM2)反馈的已分断信号并向第三接触器(KM3)发送合闸信号，以及接收第三接触器(KM3)发送的已合闸信号并确定所述电机的输入切换至工频方式， 所述动作时间为:切换控制单元向第二接触器(KM2)发送分断信号至接收到第三接触器(KM3)反馈的已合闸信号的过程所对应的时间。
【专利摘要】本发明公开了一种高压变频器变频切换至工频的控制系统以及控制方法，方法包括：采集工频信号以及变频信号的相序、相位、频率；在变频信号与工频信号的相序一致、变频信号与工频信号的频率和/或相位不同步时，使高压变频器调节变频信号的频率，并在采集到的变频信号与工频信号的频率同步且相位同步时根据电机在掉电的暂态过程中的频率衰减幅值、以及第二接触器断开和第三接触器闭合的动作时间确定补偿相位，使高压变频器以补偿相位对输出的变频信号进行相位补偿，并在相位补偿完成后控制高压变频器执行切换动作，在动作时间内先后控制第二接触器断开、第三接触器闭合。本发明在切换工频时不会产生冲击电流，不会损坏电机，也因此无需增加电抗器。
【IPC分类】H02P27-04, H02P27-00
【公开号】CN104579101
【申请号】CN201410723356
【发明人】蔡准
【申请人】苏州汇川技术有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月2日