一种抑制轴扭振的装置及方法_2

文档序号:9648705阅读:来源:国知局
设备,即利用电能来驱动上述的风机和/或凝栗的设备。
[0052]变频器,可通过滤波器来与上述的驱动设备连接,以通过调整向驱动设备输送的能量来控制驱动设备的运行,例如可通过调整电动机获得的电能的频率来调整电动机的转速,进而来调整风机和/或凝栗等负载设备的运转(一般调整转速),以避免系统产生对传动设备中诸如轴承等部件不利影响的扭振等。
[0053]传感设备,分别与上述的负载设备和驱动设备连接,以实时获取降温设备运行的第一参数和所述驱动设备运行的第二参数;该传感设备可包括传感器,即与负载设备连接的第一传感器(可包括负载状态观测模块)和与驱动设备连接的第二传感器(可包括转速估计模块),以利用第一传感器获取包括负载设备的转速等的第一参数,利用第二传感器获取包括驱动设备的转速和传动设备的传动轴转角等的第二参数。
[0054]控制器(可包括谐振抑制补偿控制器),可分别与上述的传感设备和变频器连接,通过接收并根据上述的第一参数和第二参数来调整变频器输出电能的第三参数(可包括向驱动设备提供的电能的调整补偿频率),以抑制传动设备中的轴扭振等不利影响的出现。
[0055]远程监控模块(可包括显示设备和输入设备等部件),与上述的控制器连接,以获取并显示第一参数和/或第二参数和/或第三参数(可利用显示模块进行显示监控);同时,该利用该远程监控模块还能够根据需求修改第三参数(可利用上述的输入设备(如键盘、鼠标、触摸屏等)来修改该第三参数),以抑制所述传动设备中的轴扭振。
[0056]优选的,上述的转速估计模块可建立基于动力包电机准确参数的数学模型,并结合给定的参考频率及实际获得的电压、电流等参数,实现对电动机转速及位置的估计,进而可在开环状态下获取电动机当前转速的近似值。
[0057]优选的,上述的负载观测模块则可建立基于动力包各设备准确参数的数学观测模型,并可利用高阶滑模控制器,来保证控制量的连续平滑和快速响应。
[0058]优选的,上述的谐振抑制补偿控制器则可通过对观测到的负载(如风机和/或凝栗等)转速、传动轴扭转角的处理,来获得对电动机的输入频率的微调补偿量,并可配合设置在VF电流分配模块与驱动设备之间的滤波器(即提供电能的电源分别与VF电流分配模块和谐振抑制补偿控制器连接,而VF电流分配模块则依次通过诸如滤波器、SVPWM模块及逆变器等部件后连接至感应电机,以向感应电机提供电能运行,进而利用感应电机驱动诸如风机等降温设备工作),来减少引起扭振的谐波分量,进而实现对转速平稳控制,以抑制系统出现轴扭振等不利现象的出现。
[0059]实施例二
[0060]图3是本发明实施例二所提供的抑制轴扭振的方法的流程图,如图3所示,本实施例二中抑制轴扭振的方法可基于上述实施例一抑制轴扭振的装置的基础上(即实施例一与实施例二中相同或相应的技术特征之间可以相互适用),可应用于诸如发电厂中对于热源的冷却中,上述的抑制轴扭振的方法可包括:
[0061]首先,可利用传感设备来获取当前驱动设备及负载设备运行的第一参数和第二参数。
[0062]其次,利用控制器根据获取的第一参数和第二参数来调整变频器输出电能的第三参数(如电能的补偿频率等),以抑制所述传动设备中的轴扭振。
[0063]最后,可利用监控设备来实时获取并显示第一参数和/或第二参数和/或第三参数,以实现对冷却系统的实时监测。
[0064]优选的,还可通过利用上述的监控设备根据实际需求来调整变频器输出电能的第三参数,即可根据实际情况直接输入一个调整参数(即第三参数),来实现抑制传动设备中的轴扭振的目的。
[0065]需要注意的是,由于本实施例二与上述实施例一为相互对应的结构及方法,故在实施例一中提及的相同或相应的技术特征均可适应性的应用于本实施例二中,而在实施例二中提及的相同或相应的技术特征均可适应性的应用于本实施例一中,故为了阐述简洁,在本实例二中与上述实施例一中相同或相应的部分技术特征并未进行重复阐述,但本领域技术人员应当理解的时,上述实施例一中记载的技术特征可适应性应用于本实施例二中的技术特征,均应理解为在本实例二中有所记载。
[0066]综上所述,本申请实施例中的抑制轴扭振的装置及方法,可基于高效智能动力包控制系统,对诸如包括风机、凝栗等的负载设备及包括感应电机的驱动设备等的参数进行整合,通过建立有效的负载观测器,来实现对负载参量的等效获取,并将获取的负载参量输入到谐振抑制补偿控制模块,进而对驱动设备(如电动机)输入频率进行微调补正,以在简易矢量控制的基础上,实现对系统扭振的抑制,即本申请实施例中的抑制轴扭振的装置及方法可在提高动力包系统的可靠性的同时,有效降低变频改造过程中轴系断裂故障的发生概率,进而能够大力推动以动力包为代表的新型工业节能化升级。
[0067]本领域技术人员应该理解,本领域技术人员结合现有技术以及上述实施例可以实现所述变化例,在此不予赘述。这样的变化例并不影响本发明的实质内容,在此不予赘述。
[0068]以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施;任何熟悉本领域的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围情况下,都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例,这并不影响本发明的实质内容。因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰,均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
【主权项】
1.一种抑制轴扭振的装置,其特征在于,应用于电站装备的动力包系统中,所述装置包括: 负载设备,作为所述动力包系统的执行机构,以对目标控制量进行调节; 驱动设备,通过传动设备与所述负载设备连接,以驱动所述负载设备工作; 变频器,与所述驱动设备连接,以通过调整所述驱动设备的运行来控制所述负载设备的转速; 传感设备,分别与所述负载设备和所述驱动设备连接,以实时获取所述负载设备运行的第一参数和所述驱动设备运行的第二参数; 控制器,分别与所述传感设备和所述变频器连接; 其中,所述控制器接收并根据所述第一参数和所述第二参数来调整所述变频器输出电能的第三参数,以抑制所述传动设备中的轴扭振。2.如权利要求1所述的抑制轴扭振的装置,其特征在于,还包括: 远程监控模块,与所述控制器连接,以获取并显示所述第一参数和/或第二参数和/或第三参数; 其中,利用所述远程监控模块能够根据需求修改所述第三参数,以抑制所述传动设备中的轴扭振。3.如权利要求1所述的抑制轴扭振的装置,其特征在于,所述传感设备包括: 第一传感器,分别与所述负载设备和所述控制器连接,以实时获取并发送所述第一参数至所述控制器; 第二传感器,分别与所述驱动设备和所述控制器连接,以实时获取并发送所述第二参数至所述控制器。4.如权利要求3所述的抑制轴扭振的装置,其特征在于,所述第一传感器包括负载状态观测模块,所述第二传感器包括转速估计模块,所述控制器包括谐振抑制补偿控制器。5.如权利要求4所述的抑制轴扭振的装置,其特征在于,所述驱动设备为电动机,所述负载设备包括风机和/或凝栗; 其中,所述电动机驱动所述风机和/或所述凝栗工作。6.如权利要求4所述的抑制轴扭振的装置,其特征在于,所述装置中: 所述第一参数包括负载设备的转速; 所述第二参数包括所述驱动设备的转速和所述传动设备的传动轴转角; 所述第三参数包括向所述驱动设备输送的电能的调整补偿频率; 其中,所述转速估计模块根据参考频率和所述负载设备当前获得电能的电压及电流,以计算出所述负载设备的转速。7.如权利要求4所述的抑制轴扭振的装置,其特征在于,所述装置还包括: 滤波器,所述谐振抑制补偿控制器通过所述滤波器与所述电动机连接,以滤除引起扭振的谐波分量。8.—种抑制轴扭振的方法,其特征在于,基于如权利要求1?7中任意一项所述的抑制轴扭振的装置,所述方法包括: 利用传感设备获取当前负载设备运行的第一参数和驱动设备运行的第二参数; 控制器根据获取的所述第一参数和所述第二参数来调整所述变频器输出电能的第三参数,以抑制所述传动设备中的轴扭振。9.如权利要求8所述的抑制轴扭振的方法,其特征在于,所述方法还包括: 利用监控设备实时获取并显示所述第一参数和/或第二参数和/或第三参数。10.如权利要求8所述的抑制轴扭振的方法,其特征在于,所述方法还包括: 利用监控设备根据需求来调整所述变频器输出电能的第三参数,以抑制所述传动设备中的轴扭振。
【专利摘要】本发明公开了一种抑制轴扭振的装置及方法,可应用在动力包系统中,涉及电站装备的变频改造技术领域,通过传感设备实时的获取当前驱动设备和负载设备的运行参数,控制器根据获取的运行参数及相应的数学模型来计算并输出一个控制量,使得变频器输出电能频率的补偿量,进而调整驱动设备的运行参数,以有效的抑制驱动设备与负载设备之间的传动设备中的轴扭振等不利因素的产生,降低变频改造过程轴轴系断裂等故障发生的概率。
【IPC分类】H02P23/04
【公开号】CN105406793
【申请号】CN201510990827
【发明人】邓云天, 齐亮, 陈江洪, 王旭, 董英
【申请人】上海电气富士电机电气技术有限公司
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年12月24日
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