1.一种电动机控制装置,其可电连接在AC电动机和AC电源之间,所述电动机控制装置包括:
多个切换装置,其包括与所述AC电动机的相应相对应的至少一个晶闸管;以及
控制器,其被编程为:
在所述AC电源的电源相电压的第一多个周期之后将所述AC电源从所述AC电动机断开预定时间段;
在所述预定时间段期间测量反电动势电压;
从所述测量的反电动势电压估计所述AC电动机的操作特性;以及
触发所述多个切换装置以将所述AC电源重新连接到所述AC电动机。
2.根据权利要求1所述的电动机控制装置,其中所述控制器进一步被编程为:
根据将电流从所述AC电源注入到所述AC电动机中的序列来触发所述多个切换装置;以及
停止触发所述多个切换装置以将所述AC电源从所述AC电动机断开。
3.根据权利要求2所述的电动机控制装置,其中所述控制器进一步被编程为:
从所述测量的反电动势电压估计所述AC电动机的旋转速度;
将所述估计的旋转速度与期望的旋转速度比较;以及
基于所述比较来修改将电流从所述AC电源注入到所述AC电动机中的序列。
4.根据权利要求1所述的电动机控制装置,其中所述操作特性包括所述AC电动机的旋转速度。
5.根据权利要求1所述的电动机控制装置,其中所述操作特性包括加载所述AC电动机的扭矩、所述AC电动机的电力输出、所述AC电动机的操作模式、系统惯性和系统故障中的至少一个。
6.根据权利要求1所述的电动机控制装置,其中所述多个切换装置包括可控硅整流器(SCR)。
7.根据权利要求1所述的电动机控制装置,其中所述控制器进一步被编程为:
测量所述预定时间段期间的最大反电动势电压;以及
从所述测量的最大反电动势电压来估计所述AC电动机的所述旋转速度。
8.根据权利要求1所述的电动机控制装置,其中所述控制器进一步被编程为:
从所述测量的反电动势电压来生成旋转电压矢量;以及
从所述旋转电压矢量来估计所述AC电动机的旋转速度。
9.根据权利要求1所述的电动机控制装置,其中所述控制器进一步被编程为从反电动势对速度轮廓来估计所述AC电动机的所述旋转速度。
10.根据权利要求9所述的电动机控制装置,其中所述反电动势对速度轮廓在实验上从所述AC电动机导出。
11.根据权利要求9所述的电动机控制装置,其中从所述AC电动机的铭牌信息确定所述反电动势对速度轮廓。
12.根据权利要求1所述的电动机控制装置,其中所述控制器进一步被编程为根据以下序列来恢复触发所述多个切换装置:
(1)触发所述多个切换装置中的切换装置,以在电源相电压的一个过零之后第一次击发;
(2)触发所述切换装置,以在所述电源相电压的另一个过零之后第二次击发;以及
(3)触发所述切换装置,以在横跨所述切换装置的电压过零之后第三次击发。
13.根据权利要求12所述的电动机控制装置,其中所述控制器进一步被编程为:
触发所述切换装置以在从所述电源相电压的相应过零测量的设定时间延迟之后进行所述第一次和第二次击发;以及
触发所述切换装置以在从横跨所述第一切换装置的所述电压的过零测量的缺口延迟之后进行所述第三次击发,其中所述缺口延迟不同于所述设定时间延迟。
14.根据权利要求13所述的电动机控制装置,进一步包括传感器组件,其被配置为监视线电流的过零和所述电源相电压的所述过零;以及
其中所述设定时间延迟是在所述电源相电压的所述过零与所述电流的所述过零之间的角度。
15.一种方法,用于估计具有软启动器的AC电动机的速度,所述方法包括:
控制所述软启动器以将所述AC电动机从AC电源断开一个断开时段;
在所述断开时段期间测量所述AC电动机的反电动势电压;
从所述测量的反电动势电压估计所述AC电动机的速度;以及
通过根据多步骤击发序列触发所述软启动器的晶闸管,控制所述软启动器将所述AC电动机重新连接到所述AC电源,其中所述晶闸管的一次击发被定时为跟随所述AC电源的电源相电压的过零,并且所述晶闸管的随后击发被定时为跟随所述晶闸管的所述电压的过零。
16.根据权利要求15所述的方法,进一步包括根据三步骤击发序列触发所述晶闸管,其中所述晶闸管的所述第一次和第二次击发被定时为跟随所述电源相电压的相应过零,并且所述晶闸管的所述第三次击发被定时为跟随所述晶闸管的所述电压的过零。
17.根据权利要求15所述的方法,进一步包括:
使用锁相环(PLL)生成旋转反电动势电压矢量;以及
从所述旋转的反电动势电压矢量估计所述AC电动机的速度。
18.根据权利要求17所述的方法,进一步包括:
当所述AC电动机在第一速度范围内操作时,从所述反电动势电压的峰值来估计所述AC电动机的速度;以及
当所述AC电动机在第二速度范围内操作时,从所述旋转反电动势电压矢量来估计所述AC电动机的速度;
其中所述第二速度范围高于所述第一速度范围。
19.根据权利要求15所述的方法,进一步包括从所述反电动势电压的峰值来估计所述AC电动机的速度。
20.一种电动机软启动器,包括:
电路,其具有可连接到AC电源的输入和可连接到AC电动机的输入端子的输出,所述电路包括至少一个晶闸管;以及
连接到所述电路的控制器,所述控制器被编程为:
操作所述电动机软启动器以将所述AC电动机连接到所述AC电源;
操作所述电动机软启动器以将所述AC电动机从所述AC电源断开一个断开时段;
在所述断开时段期间测量所述AC电动机的反电动势电压;
从所述测量的反电动势电压估计所述AC电动机的旋转速度;以及
在所述断开时段之后,操作所述电动机软启动器以将所述AC电动机重新连接到所述AC电源。
21.根据权利要求20所述的电动机软启动器,其中所述AC电动机的所述旋转速度从反电动势电压与速度轮廓来估计。
22.根据权利要求20所述的电动机软启动器,其中所述控制器进一步被编程为向用户界面输出所述估计的旋转速度。
23.根据权利要求20所述的电动机软启动器,其中所述控制器进一步被编程为通过以下操作将所述AC电动机重新连接到所述AC电源:
在所述AC电源的电源相电压的第一个过零之后的第一设定时间处触发所述至少一个切换装置的一次击发;以及
在横跨所述至少一个切换装置的电压的过零之后的第二设定时间处触发所述至少一个切换装置的另一次击发。
24.根据权利要求23所述的电动机软启动器,其中所述第一设定时间由在所述电源相电压的所述第一个过零与所述AC电源的所述电流的过零之间的测量角来确定;以及
其中所述第二设定时间由缺口轮廓公式确定。
25.根据权利要求20所述的电动机软启动器,其中所述控制器进一步被编程为:
将所述估计的旋转速度与所述AC电动机的同步速度比较;以及
基于所述比较来检测所述AC电动机是否在电动机驱动模式和发电模式中的一个模式中操作。
26.根据权利要求20所述的电动机软启动器,其中所述控制器进一步被编程为当所述AC电动机基于所述估计的旋转速度在所述发电模式下操作时限制所述AC电动机的电力输出。