变频器的载频调整方法、装置及变频器与流程

    技术2025-07-09  19


    本发明涉及工业自动化领域,特别涉及一种变频器的载频调整方法、装置及变频器。


    背景技术:

    1、电梯变频器位于电源和电机之间,主要功能是将输入的交流电转换为直流电,再将直流电转换为电机可用的调频调幅的交流电。这种转换过程利用了pwm(pulse widthmodulation,脉冲宽度调制)技术,其中pwm载波频率(简称载频)的选择至关重要。较高的载频导致一个周期内的脉冲数量增多,从而使电流波形更为平滑,电机运行时的噪音和转矩脉动也相应减少,电梯运行更加稳定,振动更小。然而,高载频也带来了一些问题,如使得功率模块(如igbt(insulated gate bipolar transistor,绝缘栅双极型场效应晶体管))的功耗增加和温度上升,同时增加了输出电压变化率,因此需要特别注意散热和电磁干扰的管理。

    2、因此,在选择载频时,如何根据具体变频器的功率和运行工况,找到一个平衡点,以确保良好的电机性能和系统稳定性,同时最小化能量损耗和对周围设备的干扰,是本领域技术人员亟需解决的技术问题。


    技术实现思路

    1、本发明的目的是提供一种变频器的载频调整方法、装置及变频器,能够平衡载频的选择,从而保持功率模块的发热和电机噪音的自动平衡,尽可能减小电流谐波,减少转矩脉动,降低电机噪音,从而提升电梯系统的整体可靠性和舒适性。

    2、一方面,本申请提供了一种变频器的载频调整方法,包括:

    3、获取电梯的期望运行电流,根据所述期望运行电流确定所述变频器中的功率模块的预测运行温度,所述期望运行电流和所述电梯的负载呈正相关;

    4、根据所述预测运行温度确定所述变频器的启动载频,以使所述变频器以所述启动载频启动;

    5、在所述变频器运行过程中,实时获取所述功率模块的当前运行温度;

    6、根据所述当前运行温度对所述变频器的当前载频进行调整。

    7、在一种实施例中,根据所述当前运行温度对所述变频器的当前载频进行调整,包括:

    8、判断所述当前运行温度是否大于温度阈值;

    9、若所述当前运行温度大于所述温度阈值,则每隔第一预设时间将所述变频器的当前载频减小预设值,直至所述功率模块的当前运行温度小于所述温度阈值,或直至所述变频器的当前载频小于最小载频阈值。

    10、在一种实施例中,每隔第一预设时间将所述变频器的当前载频减小预设值,包括:

    11、每隔所述第一预设时间确定目标载频,所述目标载频小于所述变频器的当前载频,且所述目标载频与所述当前载频的差值为所述预设值;

    12、在第二预设时间内,将所述当前载频以预设步长逐步减小至所述目标载频,所述第一预设时间大于所述第二预设时间。

    13、在一种实施例中,实时获取所述功率模块的当前运行温度,包括:

    14、实时获取散热器的当前温度;所述散热器的当前温度用于表征所述功率模块的当前运行温度,所述散热器的当前温度和所述功率模块的当前运行温度之间呈第一预设关系;

    15、根据所述当前运行温度对所述变频器的当前载频进行调整,包括:

    16、根据所述散热器的当前温度对所述变频器的当前载频进行调整。

    17、在一种实施例中,根据所述期望运行电流确定所述变频器中的功率模块的预测运行温度之前,还包括:

    18、获取所述变频器的环境温度和所述变频器的当前温度;

    19、根据所述期望运行电流确定所述变频器中的功率模块的预测运行温度,包括:

    20、根据所述期望运行电流、所述环境温度和所述变频器的当前温度确定所述变频器中的功率模块的预测运行温度。

    21、在一种实施例中,根据所述预测运行温度确定所述变频器的启动载频,以使所述变频器以所述启动载频启动,包括:

    22、判断所述预测运行温度是否大于温度阈值;

    23、若所述预测运行温度不大于所述温度阈值,则根据所述环境温度、所述期望运行电流,从多个预设载频中确定所述变频器的启动载频;其中,所述环境温度与所述启动载频呈负相关,所述期望运行电流与所述启动载频呈负相关。

    24、在一种实施例中,所述根据所述环境温度、所述期望运行电流,从多个预设载频中确定所述变频器的启动载频,包括:

    25、确定所述期望运行电流与电梯额定电流之间的电流比值;

    26、获取第二预设关系;所述第二预设关系包括多个预设组合与多个预设载频之间的一一对应关系;每个所述预设组合包括一个预设比值和一个预设温度;

    27、从所述第二预设关系中,确定所述环境温度和所述电流比值相符合的预设组合所对应的预设载频,得到所述变频器的启动载频。

    28、另一方面,本申请提供了一种变频器的载频调整系统,包括:

    29、温度预估单元,用于获取电梯的期望运行电流,根据所述期望运行电流确定所述变频器中的功率模块的预测运行温度,所述期望运行电流和所述电梯的负载呈正相关;

    30、启动载频确定单元,用于根据所述预测运行温度确定所述变频器的启动载频,以使所述变频器以所述启动载频启动;

    31、实时温度获取单元,用于在所述变频器运行过程中,实时获取所述功率模块的当前运行温度;

    32、载频动态调整单元,用于根据所述当前运行温度对所述变频器的当前载频进行调整。

    33、另一方面,本申请提供了一种变频器的载频调整装置,包括:

    34、存储器,用于存储计算机程序;

    35、处理器,用于在执行计算机程序时,实现上述所述的变频器的载频调整方法的步骤。

    36、另一方面,本申请提供了一种变频器,包括上述所述的变频器的载频调整装置。

    37、本发明提供了一种变频器的载频调整方法、装置及变频器,涉及工业自动化领域。该方案通过获取电梯的期望运行电流并预测功率模块的运行温度,确定了合适的启动载频,使变频器在启动阶段能够稳定运行;随后,在变频器运行过程中实时监测功率模块的当前运行温度,并根据这一实时数据调整当前载频,以优化系统的运行效率和稳定性;本发明的方法能够平衡载频的选择,从而保持功率模块的发热和电机噪音的自动平衡,尽可能减小电流谐波,减少转矩脉动,降低电机噪音,从而提升电梯系统的整体可靠性和舒适性。



    技术特征:

    1.一种变频器的载频调整方法,其特征在于,包括:

    2.如权利要求1的变频器的载频调整方法,其特征在于,根据所述当前运行温度对所述变频器的当前载频进行调整,包括:

    3.如权利要求2的变频器的载频调整方法,其特征在于,每隔第一预设时间将所述变频器的当前载频减小预设值,包括:

    4.如权利要求1的变频器的载频调整方法,其特征在于,实时获取所述功率模块的当前运行温度,包括:

    5.如权利要求1-4任一项的变频器的载频调整方法,其特征在于,根据所述期望运行电流确定所述变频器中的功率模块的预测运行温度之前,还包括:

    6.如权利要求5的变频器的载频调整方法,其特征在于,根据所述预测运行温度确定所述变频器的启动载频,以使所述变频器以所述启动载频启动,包括:

    7.如权利要求6的变频器的载频调整方法,其特征在于,所述根据所述环境温度、所述期望运行电流,从多个预设载频中确定所述变频器的启动载频,包括:

    8.一种变频器的载频调整系统,其特征在于,包括:

    9.一种变频器的载频调整装置,其特征在于,包括:

    10.一种变频器,其特征在于,包括权利要求9所述的变频器的载频调整装置。


    技术总结
    本发明公开了一种变频器的载频调整方法、装置及变频器,涉及工业自动化领域。该方案通过获取电梯的期望运行电流并预测功率模块的运行温度,确定了合适的启动载频,使变频器在启动阶段能够稳定运行;随后,在变频器运行过程中实时监测功率模块的当前运行温度,并根据这一实时数据调整当前载频,以优化系统的运行效率和稳定性;本发明的方法能够平衡载频的选择,从而保持功率模块的发热和电机噪音的自动平衡,尽可能减小电流谐波,减少转矩脉动,降低电机噪音,从而提升电梯系统的整体可靠性和舒适性。

    技术研发人员:李斌
    受保护的技术使用者:长沙市英威腾电气技术有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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