變頻調速系統及方法
【專利摘要】本發明公開一種具低電壓穿越功能的變頻調速系統，包括整流器、直流母線以及逆變器。變頻調速系統還包含：掉電檢測模塊、升降頻率控制模塊、逆變器控制模塊以及運行模式選擇模塊。掉電檢測模塊根據電網電壓與額定饋電電壓產生掉電系數，進而產生相應的運作模式切換信號。運行模式選擇模塊接收升降頻率控制模塊的目標頻率信號及降頻量，根據運作模式切換信號產生輸出頻率信號。逆變器控制模塊根據輸出頻率信號產生三相調制信號控制逆變器的運作。相比于現有技術，本發明可依據掉電系數決定運作模式切換信號，依變頻調速系統的運作情形決定變頻量，從而在不同的運作模式中依相應的變頻量對變頻器進行調整，以維持整個變頻調速系統的穩定運行。
【專利說明】變頻調速系統及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種變頻調速技術，且特別涉及一種變頻調速系統及方法。
【背景技術】
[0002]隨著節能減碳、綠色環保的要求，在工業系統中，變頻調速的電機應用愈來愈廣泛。近年來，高壓變頻系統需求大量增加，對性能的要求也愈來愈嚴格。許多的電網系統在設計上均希望能長時間維持變頻系統的穩定運作，盡量減少停機的時間，以提升效率。尤其大容量的變頻系統往往因為轉動慣量大，一旦電網短暫掉電使得變頻系統中斷運作，在電網恢復后需要長時間讓變頻系統回到運作的狀態。如果變頻調速系統無法穩定運作，或是讓變頻調速系統從中斷狀態恢復到運作狀態耗時過長，將大幅影響變頻調速系統的效能。
[0003]因此，如何設計一個新的變頻調速系統及其方法，以解決上述的問題，乃為此一業界亟待解決的問題。

【發明內容】

[0004]因此，本發明的一態樣是在提供一種具有低電壓穿越功能(Low Voltage RideThrough ；LVRT)的變頻調速系統，包括變頻器。變頻器包含整流器、一直流母線以及逆變器，其中整流器轉換電網電壓為直流母線電壓，逆變器通過該直流母線與整流器電性連接，以根據該直流母線將直流母線電壓轉換為三相交流信號。變頻調速系統包含:掉電檢測模塊、升降頻率控制模塊、運行模式選擇模塊以及逆變器控制模塊。掉電檢測模塊電性連接至電網，以采樣電網電壓，俾根據電網電壓與額定饋電電壓產生掉電系數，根據掉電系數產生相應的運作模式切換信號。升降頻率控制模塊根據頻率給定控制信號產生目標頻率信號。運行模式選擇模塊接收目標頻率信號以及降頻量，根據來自掉電檢測模塊的運作模式切換信號產生輸出頻率信號。逆變器控制模塊根據輸出頻率信號產生三相調制信號控制逆變器的運作。
[0005]本發明的又一態樣是在提供一種變頻調速方法，應用于一種具有低電壓穿越功能的變頻調速系統中，變頻調速系統包括變頻器。變頻器具有整流器、直流母線以及逆變器，其中整流器轉換電網電壓為直流母線電壓，逆變器通過該直流母線將直流母線電壓轉換為三相交流信號。變頻調速方法包含:通過變頻調速系統中，電性連接至電網的掉電檢測模塊采樣電網電壓,俾根據電網電壓與額定饋電電壓值產生掉電系數,根據掉電系數產生相應的運作模式切換信號。通過變頻調速系統的升降頻率控制模塊，根據頻率給定控制信號產生目標頻率信號。通過變頻調速系統的運行模式選擇模塊，接收目標頻率信號以及降頻量，根據來自掉電檢測模塊的運作模式切換信號產生輸出頻率信號。通過變頻調速系統的逆變器控制模塊，根據輸出頻率信號產生三相調制信號控制該逆變器的運作。
[0006]應用本發明的優點在于通過變頻調速系統的設計，依據與電網電壓相關的掉電系數決定運作模式切換信號，進而依變頻調速系統中變頻器的運作情形決定變頻量，在不同的運作模式中依相應的變頻量對變頻器進行調整，以維持整個變頻調速系統的穩定，而輕易地達到上述的目的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1為本發明一實施例中，變頻調速系統的方框圖；
[0008]圖2為本發明一實施例中，掉電檢測模塊更詳細的方框圖；
[0009]圖3為本發明一實施例中，電網電壓有效值以及額定饋電電壓值的比例與掉電系數的關系圖；
[0010]圖4為本發明一實施例中，掉電系數與運作模式切換信號的關系圖；
[0011]圖5為本發明一實施例中，降功率控制模塊更詳細的方框圖；
[0012]圖6為本發明一實施例中，再生發電控制模塊更詳細的方框圖；以及
[0013]圖7為本發明一實施例中，一種變頻調速方法的流程圖。
[0014]其中，附圖標記說明如下:
[0015]1:變頻調速系統10:整流器
[0016]11:電網12:直流母線
[0017]120A、120B :直流母線電容14:逆變器
[0018]15:負載電動機100:變頻器
[0019]160:掉電檢測模塊161:降功率控制模塊
[0020]162:再生發電控制模塊163:升降頻率控制模塊
[0021]164:逆變器控制模塊1640:電壓頻率曲線控制單元
[0022]1642:波寬調變單元165:運行模式選擇模塊
[0023]166:電流檢測模塊167:有功電流分解模塊
[0024]168:母線電壓檢測模塊169A、169B:加法器
[0025]20:檢測單元22:掉電計算單元
[0026]24:運行模式計算單元50:參考電流計算單元
[0027]52:電流差計算單元54:降頻量調節單元
[0028]56:致能單元58:輸出單元
[0029]60:電壓差計算單元62:第一調節單元
[0030]64:電流差計算單元66:第二調節單元
[0031]700:變頻調速方法701-710:步驟
【具體實施方式】
[0032]請參照圖1。圖1為本發明一實施例中，變頻調速系統I的方框圖。
[0033]變頻調速系統I包含變頻器100、掉電檢測模塊160、升降頻率控制模塊163、逆變器控制模塊164、運行模式選擇模塊165、電流檢測模塊166、有功電流分解模塊167及母線電壓檢測模塊168。
[0034]其中，變頻器100包含整流器10、直流母線12以及逆變器14。
[0035]整流器10電性連接于電網11，于一實施例中，整流器10包含多個開關元件(未繪示)，例如但不限于絕緣柵雙極晶體管(Insulated Gate Bipolar Transistor ;IGBT),并通過開關元件的導通與關閉，轉換電網11的電網電壓ea、eb及e。為直流母線電壓Udc.[0036]于一實施例中，變頻調速系統I可還包含濾波器13，整流器10可透過濾波器接收電網電壓ea、eb及e。。濾波器13可提供抑制流入電網11的諧波電流的作用。
[0037]直流母線12用以傳遞直流母線電壓Ud。。于一實施例中，直流母線12可包含直流母線電容120A及120B，提供直流母線電壓Udc的支撐和濾波作用。
[0038]逆變器14通過直流母線12與整流器10電性連接，以通過直流母線12將直流母線電壓Udc轉換為三相交流信號e’ a、e’ b及e’。。于一實施例中，逆變器14更電性連接于負載電動機15,以通過三相交流信號e’ a、e’ b及e’。驅動負載電動機15。
[0039]掉電檢測模塊160電性連接至電網，以采樣電網電壓，并根據電網電壓與額定饋電電壓產生掉電系數k，然后根據掉電系數產生對應的運作模式切換信號S。升降頻率控制模塊163根據頻率給定控制信號Cfteq產生目標頻率信號ftmget。運行模式選擇模塊165接收該目標頻率信號ftogrt以及降頻量，并根據來自掉電檢測模塊160的運作模式切換信號S產生一輸出頻率信號f^ut。
[0040]在一具體實施例中，運行模式選擇模塊165所接收的降頻量為一動態降頻量，該動態降頻量來自一降功率控制模塊161。如此一來，本發明的變頻調速系統可在正常運行模式與降功率運行模式之間切換。
[0041]在一具體實施例中，運行模式選擇模塊165所接收的降頻量為一電機再生發電降頻量，該電機再生發電降頻量來自一再生發電控制模塊162。如此一來，本發明的變頻調速系統可在正常運行模式與電機再生發電運行模式之間切換。
[0042]本領域的技術 人員應當理解，在其他的實施例中，本發明的變頻調速系統可同時配置降功率控制模塊161和再生發電控制模塊162,從而根據掉電檢測模塊160產生的實時掉電系數在正常運行模式、降功率運行模式與電機再生發電運行模式之間予以切換。換言之，掉電檢測模塊160、降功率控制模塊161、再生發電控制模塊162、升降頻率控制模塊163、逆變器控制模塊164及運行模式選擇模塊165可依據電網11及變頻器100的運作狀況，對變頻器100進行適應性的調整，以維持變頻調速系統I的穩定。以下將就上述各元件更詳細的結構及運作方式進行說明。
[0043]請參照圖2。圖2為本發明一實施例中，掉電檢測模塊160更詳細的方框圖。
[0044]掉電檢測模塊160電性連接至電網11，并包含:檢測單元20、掉電計算單元22及運行模式計算單元24。
[0045]檢測單元20接收電網電壓ea、eb及e。，以根據電網電壓ea、eb及e。計算產生電網電壓有效值eMS。于一實施例中，此電網電壓有效值eMS可根據例如,但不限于電網電壓ea、eb及e。的均方根(root mean square)計算產生。
[0046]掉電計算單元22根據電網電壓有效值e.以及額定饋電電壓值Uacn的比例計算掉電系數k。此掉電系數k系表示電網11實際運作中掉電的狀況。
[0047]運行模式計算單元24根據掉電系數k產生相應的運作模式切換信號S。
[0048]請同時參照圖3及圖4。圖3為本發明一實施例中，電網電壓有效值eMS以及額定饋電電壓值Uacm的比例與掉電系數k的關系圖。圖4為本發明一實施例中，掉電系數k與運作模式切換信號S的關系圖。
[0049]于一實施例中，當電網電壓有效值e.位于正常運行電壓下限值以上，例如90%的額定饋電電壓值Um以上，則掉電計算單元22將使掉電系數k輸出為I。此時，運行模式計算單元24判斷電網11為正常未掉電的狀況，并使運作模式切換信號S輸出為O以對應于系統的正常運行模式。
[0050]當電網電壓有效值e.位于正常運行電壓下限值以下以及降功率運行下限值以上，例如90%的額定饋電電壓值Uacn以下及70%的額定饋電電壓值Uacm以上，則掉電計算單元22將使掉電系數k輸出為電網電壓有效值e?s以及額定饋電電壓值Uacn的比例的值，亦即0.7~0.9范圍內的數值。運行模式計算單元24判斷電網11為輕微掉電的狀況，并使運作模式切換信號S輸出為I以對應于系統的降功率運行模式。
[0051]而當電網電壓有效值e?位于降功率運行下限值以下，例如70%的額定饋電電壓值Uacn以下，則掉電計算單元22將使掉電系數k輸出為O。運行模式計算單元24判斷電網11為嚴重掉電的狀況，并使運作模式切換信號S輸出為2以對應于系統的電機再生發電運行模式。
[0052]于注意的是，上述的運作模式切換信號S的數值僅為一范例，于其他實施例中，亦可采用其他可做區別的數值實現。
[0053]請參照圖5。圖5為本發明一實施例中，降功率控制模塊161更詳細的方框圖。
[0054]降功率控制模塊161包含參考電流計算單元50、電流差計算單元52、降頻量調節單元54、致能單元56及輸出單元58。
[0055]參考電流計算單元50根據逆變器14的額定有功電流IMte*及掉電系數k，產生最大有功參考電流Iref。其中，額定有功電流Irato*為額定頻率下，允許輸出的最大電流量。因此，最大有功參考電流Id為根據掉電系數k考慮電網11實際運作狀況后，所允許輸出的最大電流量。于一實施 例中，參考電流計算單元50為一乘法器，以依照掉電系數k反映的掉電比例計算最大有功參考電流IMf。
[0056]電流差計算單元52根據最大有功參考電流IMf以及負載有功電流分量Iarfive產生電流差AIartiv-其中，負載有功電流分量Iarfive的提取，可先由圖1所示的電流檢測模塊166對逆變器14產生的三相交流信號e’ a、e’ b及e’。提取三相電流信號iA、iB及iC后，再由有功電流分解模塊167自三相電流信號、、&及i。中提取出負載有功電流分量Iac;tiTC。其中，負載有功電流分量Iartive系可用以反映逆變器14的輸出功率的大小。本領域的技術人員應當理解，在其他的示意性實施例中，除負載有功電流分量之外的、其他可反映逆變器的輸出功率的大小的電學參數也可與掉電系數相結合，以產生降頻量。于一實施例中，電流差計算單元52為例如，但不限于加法器，其一端為正輸入端，另一端負輸入端，以達到使最大有功參考電流Iref以及負載有功電流分量Iac;tiTC相減的功效。
[0057]降頻量調節單元54進一步根據電流差Λ Iart&產生降頻量ΛΠ。于一實施例中，降頻量調節單元54為比例積分(proportional-1ntegral ；PI)控制器或比例積分微分(proportional-1ntegral-derivative ；PID)控制器，以產生使負載有功電流分量Iaetive追蹤最大有功參考電流IMf的降頻量ΛΠ。
[0058]致能單元56根據電流差Λ Iactive判斷負載有功電流分量Iaetive是否大于該最大有功參考電流IMf，亦即電流差AIarfive是否大于O。致能單元56依據此判斷結果產生信號C。其中，當電流差Λ Iactive大于0，即負載有功電流分量Iartive大于最大有功參考電流IMf時，信號c輸出為高態。而當電流差Δ Iarfive不大于O時,信號c輸出為低態。
[0059]輸出單元58接收降頻量Λ fl，并于接收到高態的信號c時致能，以輸出降頻量ΛΠ。因此，輸出為高態的信號c為用以致能輸出單元58的致能信號。
[0060]請參照圖6。圖6為本發明一實施例中，再生發電控制模塊162更詳細的方框圖。
[0061]再生發電控制模塊162包含電壓差計算單元60、第一調節單元62、電流差計算單元64及第二調節單元66。
[0062]電壓差計算單元60根據直流母線電壓Udc及維持指令電壓Ud一計算電壓差AUdc0于一實施例中，電壓差計算單元60所接收的直流母線電壓Ud。的數值，系由圖1所示的母線電壓檢測模塊168所提取。于一實施例中，電壓差計算單元60為例如，但不限于加法器，其一端為正輸入端，另一端負輸入端，以達到使直流母線電壓Udc及維持指令電壓Ud?！猺ef*相減的功效。[0063]第一調節單元62根據電壓差八仏。產生再生發電參考電流1^*。于一實施例中，第一調節單元62為比例積分控制器或比例積分微分控制器，以產生使直流母線電壓Udc追蹤維持指令電壓U一的再生發電參考電流Iac;tive*。
[0064]電流差計算單元64根據輸出功率Iaetive以及再生發電參考電流Iaetive*計算電流差Λ I。于一實施例中，電流差計算單元64為例如，但不限于加法器，其一端為正輸入端，另一端負輸入端，以達到使輸出功率Iarfive及再生發電參考電流Iartive*相減的功效。
[0065]第二調節單元66根據電流差ΛΙ產生降頻量Af2。于一實施例中，第二調節單元66為比例積分控制器或比例積分微分控制器，以產生使輸出功率Iaetive以及再生發電參考電流Iartive*的降頻量Af2。
[0066]升降頻率控制模塊163根據頻率給定控制信號Cfrai產生目標頻率信號ftogrt。于一實施例中，此頻率給定控制信號Cfrai系由使用者經由輸入模塊(未繪示)所產生。
[0067]運行模式選擇模塊165根據前述的運行模式計算單元24由掉電系數k產生的運作模式切換信號S進行運行模式的選擇，以產生輸出頻率信號fwt。于一實施例中，運行模式選擇模塊165為一切換開關，以切換信號來源來產生輸出頻率信號f—。
[0068]當運作模式切換信號S輸出為0，即對應至變頻調速系統I的正常運行模式時，運行模式選擇模塊165將選擇升降頻率控制模塊163做為信號源，以直接輸出目標頻率信號target做為輸出頻率信號f；ut。
[0069]當運作模式切換信號S輸出為1，即對應至變頻調速系統I的降功率運行模式時，運行模式選擇模塊165將根據目標頻率信號ftmgrt以及降頻量Afl的差產生輸出頻率信號f^ut。于一實施例中，變頻調速系統I還包含加法器169A,其一端為正輸入端,另一端負輸入端，以達到使目標頻率信號ftawt以及降頻量Afl相減的功效。運行模式選擇模塊165系選擇加法器169A做為信號源，以輸出目標頻率信號ftogrt以及降頻量Λ fl的差做為輸出頻率信號f?t。
[0070]當運作模式切換信號S輸出為2，即對應至變頻調速系統I的電機再生發電運行模式時，運行模式選擇模塊165將根據回饋的輸出頻率信號f；ut以及降頻量Af2的和產生輸出頻率信號f；ut。于一實施例中，變頻調速系統I還包含加法器169B，其兩端為正輸入端，以達到使回饋的輸出頻率信號fwt以及降頻量Af2相加的功效。運行模式選擇模塊165系選擇加法器169B做為信號源，以回饋的輸出頻率信號fwt以及降頻量Af2的和做為輸出頻率信號f；ut。
[0071]逆變器控制模塊164進一步根據輸出頻率信號fwt產生一組調制信號SA、Sb及S。控制逆變器14的運作。于本實施例中，逆變器控制模塊164包含:電壓頻率曲線控制單元1640及波寬調變單元1642。其中，電壓頻率曲線控制單元1640根據輸出頻率f；ut產生參考電壓VMf，波寬調變單元1642則根據參考電壓VMf、母線直流電壓Udc以及輸出頻率f；ut產生三相調制信號SA、Sb及S。，以控制逆變器14包含的開關元件。
[0072]需注意的是，圖1所繪示的逆變器控制模塊164僅為一范例，于其他實施例中，亦可能由其他架構實現逆變器控制模塊164。
[0073]由于電網11發生輕微掉電時，如變頻調速系統I輸出功率不變，將導致輸入功率不變而產生大輸入電流。因此，通過降頻量Afl的調整，電壓調變裝置將可在電網11輕微掉電時，使逆變器11與其驅動的負載電動機15降低消耗的功率，避免大輸入電流的產生觸發過電流保護機制，而維持變頻調速系統I的穩定運作。
[0074]而當電網11發生嚴重掉電時，變頻調速系統I將暫停運作。此時，通過降頻量Af2的調變，逆變器14將可使其驅動的負載電動機15進行再生發電，以維持住母線直流電壓Udc,以在電網11的電力回復使變頻調速系統I再次運作時，縮減甚至消除其中斷運作的時間。
[0075]請參照圖7。圖7為本發明一實施例中，一種變頻調速方法700的流程圖。變頻調速方法700可應用于如圖1所示的變頻調速系統I中。變頻調速方法700包含下列步驟。
[0076]于步驟701，通過掉電檢測模塊160采樣電網電壓有效值e?，俾根據電網電壓有效值e?與額定饋電電壓值Uacm產生掉電系數k，并根據掉電系數k產生相應的運作模式切換信號S。 [0077]于步驟702，通過降功率控制模塊161，根據掉電系數k以及逆變器14輸出的輸出功率Ia。*產生降頻量ΔΠ。其中，負載有功電流分量Iartive系可用以反映逆變器14的輸出功率的大小。
[0078]于步驟703，通過再生發電控制模塊162，根據直流母線電壓Udc及輸出功率Iac;tive產生降頻量Af2。
[0079]于步驟704，通過升降頻率控制模塊163，根據頻率給定控制信號Cfrai產生目標頻率信號ft￡ffget。
[0080]于步驟705，判斷變頻調速系統I是否為正常運行模式。當變頻調速系統I為正常運行模式，運作模式切換信號S使運行模式選擇模塊165于步驟706根據目標頻率信號
產生輸出頻率信號f?t。
[0081]當變頻調速系統I不為正常運行模式，流程于步驟707判斷變頻調速系統I是否為降功率運行模式。當變頻調速系統I為降功率運行模式時，運作模式切換信號S使運行模式選擇模塊165于步驟708根據目標頻率信號ftoget以及降頻量λ fl的差產生輸出頻率
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[0082]當變頻調速系統I不為降功率運行模式，流程于步驟709判斷變頻調速系統I為電機再生發電運行模式，運作模式切換信號S使運行模式選擇模塊165根據回饋的輸出頻率信號f；ut以及降頻量Af2的和產生輸出頻率信號f；ut。
[0083]接著，在步驟706、708或709完成后，流程將于步驟710，通過逆變器控制模塊164，根據輸出頻率信號f；ut產生三相調制信號SA、Sb及S?？刂颇孀兤?4的運作。
[0084]同樣地，本領域的技術人員應當理解，上述變頻調速方法700僅為本發明的一示意性實施例。在其他的一些實施例中，變頻調速系統可僅包含正常運行模式與降功率運行模式，則對應的變頻調速方法只需判斷系統是否處于上述兩種模式。在其他的另一些實施例中，變頻調速系統可僅包含正常運行模式與電機再生發電運行模式，則對應的變頻調速方法也只需判斷系統是否處于這兩種模式。
[0085]雖然本揭示內容已以實施方式揭露如上，然其并非用以限定本揭示內容，任何本領域的技術人員，在不脫離本揭示內容的精神和范圍內，當可作各種的更動與潤飾，因此本揭示內容的保護范圍當視所附的權利要求所界定者為準。
【權利要求】
1.一種具有低電壓穿越功能的變頻調速系統，包括一變頻器，該變頻器具有一整流器、一直流母線以及一逆變器，其中該整流器轉換一電網電壓為一直流母線電壓，該逆變器通過該直流母線將該直流母線電壓轉換為一三相交流信號，其特征在于，該變頻調速系統還包含: 一掉電檢測模塊，電性連接至電網，以采樣該電網電壓，并根據該電網電壓與一額定饋電電壓產生一掉電系數，以及根據該掉電系數產生一相應的運作模式切換信號； 一升降頻率控制模塊，用以根據一頻率給定控制信號產生一目標頻率信號； 一運行模式選擇模塊，用以接收該目標頻率信號以及一降頻量，根據來自該掉電檢測模塊的該運作模式切換信號產生一輸出頻率信號；以及 一逆變器控制模塊，用以根據該輸出頻率信號產生一三相調制信號控制該逆變器的運作。
2.如權利要求1所述的變頻調速系統，其特征在于，該變頻調速系統還包含一降功率控制模塊，用以根據該掉電系數以及反映該逆變器的輸出功率的一電學參數，產生該降頻量。
3.如權利要求2所述的變頻調速系統，其特征在于，該降功率控制模塊還包含: 一參考電流計算單元，用以根據該逆變器的一額定有功電流以及該掉電系數產生一最大有功參考電流； 一電流差計算單元，用以根據該最大有功參考電流以及該電學參數產生一電流差，其中該電學參數為該逆變器的一負載有功電流分量； 一降頻量調節單元，用以根據該電流差產生該降頻量； 一致能單元，用以根據該電流差判斷該負載有功電流分量是否大于該最大有功參考電流，以于該負載有功電流分量大于該最大有功參考電流時，產生一致能信號；以及一輸出單元，用以接收該致能信號時輸出該降頻量。
4.如權利要求2所述的變頻調速系統，其特征在于，當該變頻調速系統為一降功率運行模式時，該運作模式切換信號使該運行模式選擇模塊根據該目標頻率信號以及該降頻量之差產生該輸出頻率信號。
5.如權利要求1所述的變頻調速系統，其特征在于，該變頻調速系統還包含一再生發電控制模塊，用以接收該直流母線電壓、一維持指令電壓以及反映該逆變器的輸出功率的一電學參數，產生該降頻量。
6.如權利要求5所述的變頻調速系統，其特征在于，當該變頻調速系統為一電機再生發電運行模式時，該運作模式切換信號使該運行模式選擇模塊根據回饋的該輸出頻率信號以及該降頻量之和產生該輸出頻率信號。
7.如權利要求5所述的變頻調速系統，其特征在于，該再生發電控制模塊還包含: 一電壓差計算單元，用以根據該直流母線電壓及該維持指令電壓計算一電壓差； 一第一調節單元，用以根據該電壓差產生一再生發電參考電流； 一電流差計算單元，用以根據該電學參數以及該再生發電參考電流計算一電流差，其中該電學參數為該逆變器的一負載有功電流分量；以及一第二調節單元，用以根據該電流差產生該降頻量。
8.如權利要求1所述的變頻調速系統，其特征在于，該變頻調速系統還包含:一電流檢測模塊，電性連接于該逆變器，以采樣該逆變器輸出的該三相交流信號中的一三相電流信號； 一有功電流分解模塊，自該三相電流信號提取該逆變器的一負載有功電流分量；以及 一母線電壓檢測模塊，電性連接于該直流母線，以采樣產生該直流母線電壓。
9.如權利要求1所述的變頻調速系統，其特征在于，該掉電檢測模塊還包含: 一檢測單元，用以接收該電網電壓，以根據該電網電壓計算產生一電網電壓有效值； 一掉電計算單元，用以根據該電網電壓有效值以及該額定饋電電壓值的比例計算該掉電系數；以及 一運行模式計算單元，用以根據該掉電系數產生相應的該運作模式切換信號。
10.如權利要求9所述 的變頻調速系統，其特征在于，當該掉電系數介于0.7~0.9時，該運作模式切換信號對應于系統的降功率運行模式。
11.一種變頻調速方法，應用于具有低電壓穿越功能的變頻調速系統中，該變頻調速系統包括一變頻器，該變頻器具有一整流器、一直流母線以及一逆變器，其中該整流器轉換一電網電壓為一直流母線電壓，該逆變器通過該直流母線將該直流母線電壓轉換為一三相交流信號，其特征在于，該變頻調速方法包含: 通過該變頻調速系統中，電性連接至該電網的一掉電檢測模塊采樣該電網電壓，俾根據該電網電壓與一額定饋電電壓值產生一掉電系數，根據該掉電系數產生一相應的運作模式切換信號； 通過該變頻調速系統的一升降頻率控制模塊，根據一頻率給定控制信號產生一目標頻率信號； 通過該變頻調速系統的一運行模式選擇模塊，接收該目標頻率信號以及一降頻量，根據來自該掉電檢測模塊的該運作模式切換信號產生一輸出頻率信號；以及 通過該變頻調速系統的一逆變器控制模塊，根據該輸出頻率信號產生一三相調制信號控制該逆變器的運作。
12.如權利要求11所述的變頻調速方法，其特征在于，該變頻調速方法還包含通過該變頻調速系統的一降功率控制模塊，根據該掉電系數以及反映該逆變器的輸出功率的一電學參數產生該降頻量。
13.如權利要求12所述的變頻調速方法，其特征在于，該變頻調速方法還包含: 通過該降功率控制模塊的一參考電流計算單元，該逆變器的一額定有功電流以及該掉電系數產生一最大有功參考電流； 通過該降功率控制模塊的一電流差計算單元，根據該最大有功參考電流以及該電學參數產生一電流差，其中該電學參數為該逆變器的一負載有功電流分量； 通過該降功率控制模塊的一降頻量調節單元，根據該電流差產生該動態降頻量； 通過該降功率控制模塊的一致能單元，根據該電流差判斷該負載有功電流分量是否大于該最大有功參考電流，以于該負載有功電流分量大于該最大有功參考電流時，產生一致能信號；以及 通過該降功率控制模塊的一輸出單元，在接收到該致能信號時輸出該降頻量。
14.如權利要求12所述的變頻調速方法，其特征在于，該變頻調速方法還包含: 當該變頻調速系統為一降功率運行模式時，該運作模式切換信號使該運行模式選擇模塊根據該目標頻率信號以及該動態降頻量之差產生該輸出頻率信號。
15.如權利要求11所述的變頻調速方法，其特征在于，該變頻調速方法還包含: 通過該變頻調速系統的一再生發電控制模塊，接收該直流母線電壓、一維持指令電壓以及反映該逆變器的輸出功率的一電學參數，產生該降頻量。
16.如權利要求15所述的變頻調速方法，其特征在于，該變頻調速方法還包含: 當該變頻調速系統為一電機再生發電運行模式時，該運作模式切換信號使該運行模式選擇模塊根據回饋的該輸出頻率信號以及該降頻量之和產生該輸出頻率信號。
17.如權利要求11所述的變頻調速方法，其特征在于，該變頻調速方法還包含: 通過該再生發電控制模塊的一電壓差計算單元，根據該直流母線電壓及一維持指令電壓計算一電壓差； 通過該再生發電控制模塊的一第一調節單元，根據該電壓差產生一再生發電參考電流； 通過該再生發電控制模塊的一電流差計算單元，根據該電學參數以及該再生發電參考電流計算一電流差，其中該電學參數該逆變器的一負載有功電流分量；以及 通過該再生發電控制模塊的一第二調節單元，根據該電流差產生該電機再生發電降頻量。
18.如權利要求11所述的變頻調速方法，其特征在于，該變頻調速方法還包含: 通過該變頻調速系統中的、電性連接于該逆變器的一電流檢測模塊，采樣該逆變器輸出的該三相交流信號中的一三相電流信號； 通過該變頻調速系統的一有功電流分解模塊自該三相電流信號提取該逆變器的一負載有功電流分量；以及 通過該變頻調速系統中的、電性連接于該直流母線的一母線電壓檢測模塊，采樣產生該直流母線電壓。
19.如權利要求11所述的變頻調速方法，其特征在于，該變頻調速方法還包含: 通過該掉電檢測模塊的一檢測單元，接收該電網電壓，以根據該電網電壓計算產生一電網電壓有效值； 通過該掉電檢測模塊的一掉電計算單元，根據該電網電壓有效值以及一額定饋電電壓值的比例計算該掉電系數；以及 通過該掉電檢測模塊的一運行模式計算單元，根據該掉電系數產生相應的該運作模式切換信號。
20.如權利要求19所述的變頻調速方法，其特征在于，當該掉電系數介于0.7~0.9時，該運作模式切換信號對應于系統的降功率運行模式。
【文檔編號】H02P27/06GK103986403SQ201410241036
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月30日 優先權日:2014年5月30日
【發明者】劉斌, 王正, 張怡, 甘鴻堅, 應建平 申請人:臺達電子企業管理（上海）有限公司