自動扶梯由電網驅動切換至變頻驅動的控制方法及裝置的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種自動扶梯由電網驅動切換至變頻驅動的控制方法及裝置，該方法包括：將自動扶梯的驅動電機與電網斷開；待斷開時間達到預設第一時間后，對電機定子兩相電流進行采樣；通過跟蹤邏輯算法計算逆變單元的輸出電壓目標值，并確定所述逆變單元的頻率目標值；根據所述輸出電壓目標值以及所述頻率目標值，將所述逆變單元的輸出電壓逐步過渡到所述輸出電壓目標值，以對電機進行驅動，完成自動扶梯由電網驅動至變頻驅動的切換。本申請在切換時，主動將自動扶梯驅動電機與電網斷開，迅速追蹤到當前電機轉速，完成由電網驅動切換至變頻驅動，簡單易行，在切換的過程中，電機定子電流穩定且不過流，扶梯過渡平穩，有較好的工程實踐價值。
【專利說明】
自動扶梯由電網驅動切換至變頻驅動的控制方法及裝置
技術領域
[0001] 本發明涉及變頻控制技術領域，特別是涉及一種自動扶梯由電網驅動切換至變頻 驅動的控制方法及裝置。
【背景技術】
[0002] 自動扶梯廣泛應用于在酒店、商場、地鐵、火車站等場所。在實際的應用中，為了節 能和安全的需要，自動扶梯在電網驅動與變頻驅動之間不停地切換，電網驅動切換變頻驅 動時，逆變單元一般會立即停止輸出，此時，電機在一定的時間內處于自由旋轉狀態，由于 當前電機轉速未知，直接啟動會因較大的轉差引起過大的沖擊電流而導致啟動失敗。過大 的沖擊電流也會危及到電機以及周邊設備的穩定性。因此，由電網驅動切換至變頻驅動是 自動扶梯的一個重要的功能。
[0003] 目前，實現自動扶梯由電網驅動切換至變頻驅動的控制方法主要有以下幾種：1) 等待電機轉速降為零再重新啟動，這種方法效率較低，需要一定的等待時間和額外的電路 測量電機是否已停止。2)電機殘壓檢測，通過硬件對電機殘壓檢測與處理，得到較為精確的 電壓值和脈沖信號，測量脈沖信號可以得到電機運行頻率，再按照運行頻率和對應的電壓 值啟動電機，該方法較簡單，但需要額外的放大電路和運算電路。3)模型參考自適應法，該 方法可以精確得到任意運行狀態下的電機轉速，但它對控制器和工程實現有很高的要求， 在實際中很少應用。
[0004] 鑒于此，提供一種搜索準確、電流沖擊小、可靠性高的電網驅動切換至變頻驅動的 控制方法及裝置是非常有必要的。

【發明內容】

[0005] 本發明的目的是提供一種自動扶梯由電網驅動切換至變頻驅動的控制方法及裝 置，目的在于解決現有技術效率低、不易實現、可靠性較低的問題，以在電機與電網斷開后， 迅速追蹤到當前電機轉速，實現平穩切換至變頻驅動。
[0006] 為解決上述技術問題，本發明提供一種自動扶梯由電網驅動切換至變頻驅動的控 制方法，包括：
[0007] 將自動扶梯的驅動電機與電網斷開；
[0008] 待斷開時間達到預設第一時間后，對電機定子兩相電流進行采樣；
[0009] 通過跟蹤邏輯算法計算逆變單元的輸出電壓目標值，并確定所述逆變單元的頻率 目標值；
[0010] 根據所述輸出電壓目標值以及所述頻率目標值，將所述逆變單元的輸出電壓逐步 過渡到所述輸出電壓目標值，以對電機進行驅動，完成自動扶梯由電網驅動至變頻驅動的 切換。
[0011] 可選地，所述通過跟蹤邏輯算法計算逆變單元的輸出電壓目標值，并確定所述逆 變單元的頻率目標值包括：
[0012] 根據采樣得到的數據計算電機三相定子電流的有效值以及電機的功率因數；
[0013] 調節逆變單元下一控制周期的輸出電壓以及頻率，直至所述功率因數小于或等于 預設閾值為止；
[0014] 將當前對應的頻率作為所述頻率目標值，將根據扶梯電機驅動系統特性V/f曲線 確定的與所述頻率目標值對應的值作為所述輸出電壓目標值。
[0015] 可選地，所述根據采樣得到的數據計算電機三相定子電流的有效值以及電機的功 率因數包括：
[0016] 對逆變單元的輸出電壓的頻率進行積分運算，獲得三相靜止坐標到兩相旋轉坐標 變換的變換角；
[0017] 對采樣得到的電機定子兩相電流進行坐標變換分別得到電機定子的勵磁電流、力 矩電流分量；
[0018] 根據所述勵磁電流以及所述力矩電流分量，計算得到電機三相定子電流的有效值 和電機的功率因數。
[0019] 可選地，所述調節逆變單元下一控制周期的輸出電壓以及頻率，直至所述功率因 數小于或等于預設閾值為止包括：
[0020] S11:通過預設頻率目標值，根據扶梯電機驅動系統特性V/f曲線計算得到與所述 預設頻率目標值對應的第一電壓；
[0021] S12:將電機標稱額定定子電流與所述電機三相定子電流的有效值進行減法運算， 將運算的差值進行比例積分調節，獲取第二電壓；
[0022] S13:將切換啟動時間與預設時間閾值進行比較;若所述切換啟動時間大于所述預 設時間閾值，則進入步驟S14;否則，進入步驟S15;
[0023] S14:將所述電機的功率因數與預設功率因數相比較;若所述電機的功率因數大于 所述預設功率因數，則進入步驟S15;否則，結束；
[0024] S15:將所述第一電壓與所述第二電壓中較小的數值作為所述逆變單元在下一個 控制周期的輸出電壓，并確定所述逆變單元在下一個控制周期的輸出頻率，進入步驟S16;
[0025] S16:計算當前控制周期的電機三相定子電流的有效值和電機的功率因數，返回步 驟 Sll〇
[0026] 可選地，所述根據所述輸出電壓目標值以及所述頻率目標值，將所述逆變單元的 輸出電壓逐步過渡到所述輸出電壓目標值包括：
[0027] S21:比較當前控制周期的輸出電壓值U(k)與所述第一電壓Uo的大小，若U(k)_Uo< A U，則進入步驟S22;否則進入步驟S23;
[0028] 322:令1]仏+1)=1]。，進入步驟325;
[0029] S23:令U(k+l)=U(k)+AU，其中AU為逆變單元輸出電壓增量，由電機V/f曲線獲 得，執彳丁后進入步驟S24;
[0030] S24:計算當前控制周期的電機三相定子電流的有效值Irms(k)、電機的功率因數 co?幻)和U〇 (k)的值，返回步驟S21;
[0031 ] S25:將獲得的逆變單元的輸出電壓的頻率和有效值維持預設第二時間后，轉入自 動扶梯驅動預置的V/f曲線，完成自動扶梯由電網驅動至變頻驅動的切換。
[0032]可選地，所述電機標稱額定定子電流為額定定子電流的90%，所述比例積分調節 為每0.2ms調節一次。
[0033]本發明還提供了一種自動扶梯由電網驅動切換至變頻驅動的控制裝置，包括： [0034]斷開模塊，用于將自動扶梯的驅動電機與電網斷開；
[0035] 采樣模塊，用于待斷開時間達到預設第一時間后，對電機定子兩相電流進行采樣；
[0036] 確定模塊，用于通過跟蹤邏輯算法計算逆變單元的輸出電壓目標值，并確定所述 逆變單元的頻率目標值；
[0037] 驅動模塊，用于根據所述輸出電壓目標值以及所述頻率目標值，將所述逆變單元 的輸出電壓逐步過渡到所述輸出電壓目標值，以對電機進行驅動，完成自動扶梯由電網驅 動至變頻驅動的切換。
[0038] 本發明所提供的自動扶梯由電網驅動切換至變頻驅動的控制方法及裝置，將自動 扶梯的驅動電機與電網斷開;待斷開時間達到預設第一時間后，對電機定子兩相電流進行 采樣;通過跟蹤邏輯算法計算逆變單元的輸出電壓目標值，并確定逆變單元的頻率目標值； 根據輸出電壓目標值以及頻率目標值，將逆變單元的輸出電壓逐步過渡到輸出電壓目標 值，以對電機進行驅動，完成自動扶梯由電網驅動至變頻驅動的切換。本申請在切換時，主 動將自動扶梯驅動電機與電網斷開，迅速追蹤到當前電機轉速，完成由電網驅動切換至變 頻驅動。本申請簡單易行，在切換的過程中，電機定子電流穩定且不過流，扶梯過渡平穩，有 較好的工程實踐價值。
【附圖說明】
[0039] 為了更清楚的說明本發明實施例或現有技術的技術方案，下面將對實施例或現有 技術描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發 明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根 據這些附圖獲得其他的附圖。
[0040] 圖1為本發明所提供的自動扶梯由電網驅動切換至變頻驅動的控制方法的一種具 體實施方式的流程圖；
[0041 ]圖2為本發明所提供的控制方法計算逆變單元的輸出電壓目標值及頻率目標值過 程流程圖；
[0042]圖3為本發明實施例所提供的控制電路示意圖；
[0043]圖4為本發明所提供的控制框圖；
[0044] 圖5為本發明所提供的定子電壓定向的定子電流矢量分解圖；
[0045] 圖6為本發明所提供的實施例切換過程中定子電壓電流波形示意圖；
[0046] 圖7為本發明實施例提供的自動扶梯由電網驅動切換至變頻驅動的控制裝置的結 構框圖。
【具體實施方式】
[0047] 為了使本技術領域的人員更好地理解本發明方案，下面結合附圖和【具體實施方式】 對本發明作進一步的詳細說明。顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是 全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提 下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0048]本發明所提供的自動扶梯由電網驅動切換至變頻驅動的控制方法的一種具體實 施方式的流程圖如圖1所示，該方法包括：
[0049]步驟S101:將自動扶梯的驅動電機與電網斷開；
[0050]步驟S102:待斷開時間達到預設第一時間后，對電機定子兩相電流進行采樣；
[0051] 步驟S103:通過跟蹤邏輯算法計算逆變單元的輸出電壓目標值，并確定所述逆變 單元的頻率目標值；
[0052] 步驟S104:根據所述輸出電壓目標值以及所述頻率目標值，將所述逆變單元的輸 出電壓逐步過渡到所述輸出電壓目標值，以對電機進行驅動，完成自動扶梯由電網驅動至 變頻驅動的切換。
[0053] 本發明所提供的自動扶梯由電網驅動切換至變頻驅動的控制方法，將自動扶梯的 驅動電機與電網斷開;待斷開時間達到預設第一時間后，對電機定子兩相電流進行采樣;通 過跟蹤邏輯算法計算逆變單元的輸出電壓目標值，并確定逆變單元的頻率目標值;根據輸 出電壓目標值以及頻率目標值，將逆變單元的輸出電壓逐步過渡到輸出電壓目標值，以對 電機進行驅動，完成自動扶梯由電網驅動至變頻驅動的切換。本申請在切換時，主動將自動 扶梯驅動電機與電網斷開，迅速追蹤到當前電機轉速，完成由電網驅動切換至變頻驅動。本 申請簡單易行，在切換的過程中，電機定子電流穩定且不過流，扶梯過渡平穩，有較好的工 程實踐價值。
[0054] 在上述實施例的基礎上，如圖2本發明所提供的控制方法計算逆變單元的輸出電 壓目標值及頻率目標值過程流程圖所示，通過跟蹤邏輯算法計算逆變單元的輸出電壓目標 值，并確定所述逆變單元的頻率目標值的過程可以具體包括：
[0055]步驟S201:根據采樣得到的數據計算電機三相定子電流的有效值以及電機的功率 因數；
[0056] 步驟S202:調節逆變單元下一控制周期的輸出電壓以及頻率，直至所述功率因數 小于或等于預設閾值為止；
[0057] 步驟S203:將當前對應的頻率作為所述頻率目標值，將根據扶梯電機驅動系統特 性V/f曲線確定的與所述頻率目標值對應的值作為所述輸出電壓目標值。
[0058]在本實施例中，根據采樣得到的數據計算電機三相定子電流的有效值以及電機的 功率因數的過程又可以具體包括：
[0059]對逆變單元的輸出電壓的頻率進行積分運算，獲得三相靜止坐標到兩相旋轉坐標 變換的變換角；
[0060] 對采樣得到的電機定子兩相電流進行坐標變換分別得到電機定子的勵磁電流、力 矩電流分量；
[0061] 根據所述勵磁電流以及所述力矩電流分量，計算得到電機三相定子電流的有效值 和電機的功率因數。
[0062] 在上述實施例的基礎上，本發明實施例所提供的調節逆變單元下一控制周期的輸 出電壓以及頻率，直至所述功率因數小于或等于預設閾值為止的過程可以具體包括：
[0063] S11:通過預設頻率目標值，根據扶梯電機驅動系統特性V/f曲線計算得到與所述 預設頻率目標值對應的第一電壓；
[0064] S12:將電機標稱額定定子電流與所述電機三相定子電流的有效值進行減法運算， 將運算的差值進行比例積分調節，獲取第二電壓；
[0065] S13:將切換啟動時間與預設時間閾值進行比較;若所述切換啟動時間大于所述預 設時間閾值，則進入步驟S14;否則，進入步驟S15;
[0066] S14:將所述電機的功率因數與預設功率因數相比較;若所述電機的功率因數大于 所述預設功率因數，則進入步驟S15;否則，結束；
[0067] S15:將所述第一電壓與所述第二電壓中較小的數值作為所述逆變單元在下一個 控制周期的輸出電壓，并確定所述逆變單元在下一個控制周期的輸出頻率，進入步驟S16;
[0068] S16:計算當前控制周期的電機三相定子電流的有效值和電機的功率因數，返回步 驟 Sll〇
[0069] 進一步地，本發明上述實施例中根據所述輸出電壓目標值以及所述頻率目標值， 將所述逆變單元的輸出電壓逐步過渡到所述輸出電壓目標值的過程可以具體包括：
[0070] S21:比較當前控制周期的輸出電壓值U(k)與所述第一電壓Uo的大小，若U(k)_Uo< A U，則進入步驟S22;否則進入步驟S23;
[0071] 322:令1]仏+1)=1]()，進入步驟325;
[0072] S23:令U(k+l)=U(k)+AU，其中AU為逆變單元輸出電壓增量，由電機V/f曲線獲 得，執彳丁后進入步驟S24;
[0073] S24:計算當前控制周期的電機三相定子電流的有效值Irms(k)、電機的功率因數 cos(外幻)和UQ (k)的值，返回步驟S21;
[0074] S25:將獲得的逆變單元的輸出電壓的頻率和有效值維持預設第二時間后，轉入自 動扶梯驅動預置的V/f曲線，完成自動扶梯由電網驅動至變頻驅動的切換。
[0075] 下面結合具體電路原理圖對本發明所提供的控制方法進行進一步詳細闡述。請參 照圖3本發明實施例所提供的控制電路示意圖，主要包括電網、控制單元、逆變單元、和電 機，以及交流接觸器心、1( 2、1(3。以自動扶梯上行為例，由電網驅動切換至變頻驅動的過程中， 首先控制單元斷開觸發交流接觸器K2，再閉合交流接觸器K3，同時逆變單元封鎖輸出，待斷 開時間達到設定時間^后，控制單元根據采樣得到兩相電流，計算相應逆變單元應輸出的 電壓和頻率，再經過逆變單元驅動電機，完成電梯上行由電網驅動切換至變頻驅動。
[0076] 圖4為本發明所提供的控制框圖，實現逆變單元輸出驅動電機的電壓和頻率的計 算和選擇。在圖4中，f 〇為給定頻率，I *為自動扶梯中使用的電機標稱額定定子電流，I rms (t) 為計算得到的電機三相定子電流的有效值，c〇s(%)為設定數值較小的功率因數，cos(爐)為 計算得到的功率因數，U為用于驅動電機的輸出電壓，Uo為V/f曲線得到電壓值，U。為PI調節 輸出電壓值。坐標變換角度0= r2T./n力+私，其中％為坐標變換角度的初始值。
[0077] 圖5給出了以定子電壓定向的定子電流矢量分解圖，實現對電機定子電流的分解， 并求取功率因數COS(妁。為定子電壓矢量，}?為電機三相定子電流矢量，臀為功率因數 1 X ifrh 角。
[0078] 在靜止坐標系下，三相定子電流ia、ib、ic轉換成兩相靜止坐標系i a、ie，得： (1) (2)
[0080] 再根據，ia+ib+ic； = 0代入式⑴中，得：
[0082] 式中ia、ib為系統實際采樣的兩相定子電流。
[0083] 以逆變單元輸出至電機的定子電壓矢量4定向，兩相靜止坐標系ia、ie可轉換成兩 相旋轉坐標系im、it，得： i, ] 「eo:s..沒.sin 沒 , a、.
[0084] r = (3) A」.L-也沒.c'o:s沒.」_
[0085] 則，定子電流的有效值和功率因數為：
(4) (5 )
[0088]結合上述電路原理圖以及控制框圖，下面對本發明所提供的控制方法的實施過程 進行進一步詳細闡述。
[0089] 步驟S301:主動將自動扶梯驅動電機與電網斷開，待斷開時間達到設定時間ts后， 將逆變單元的輸出電壓及頻率設定為電機額定電壓的10%和fo;
[0090]步驟S302:對電機定子兩相電流進行采樣，同時對逆變單元的輸出電壓的頻率進 行積分運算獲得三相靜止坐標到兩相旋轉坐標變換的變換角0，待獲得變換角0后，對采樣 得到的電機定子兩相電流由公式(2)-(3)分別求取電機定子的勵磁電流。、力矩電流分量 it，并在此基礎上由公式(4)求得電機三相定子電流的有效值Irms(t)和公式(5)求得電機的 功率因數cosU/j);
[0091]步驟S303:由扶梯電機驅動系統特性獲得的V/f曲線和給定的fo得到電壓U〇;
[0092]步驟S304:將自動扶梯中使用的電機標稱額定定子電流I*和Irms(t)進行減法運 算，將運算獲得的差值進行PI (比例積分）調節獲得電壓UC，I*為額定定子電流的90 %，PI (比例積分)調節每0.2ms調節一次；
[0093] 步驟S305:將切換啟動時間4與預設時間閥值相比較，若切換啟動時間大于預設 時間閥值，則轉入步驟S306，否則轉入步驟S307;
[0094] 步驟S306:將cos(供)與設定數值較小的cos〇")進行比較，如c〇s(f)' >_cas(^%_)，則轉 入步驟S307，如滿足cos((/?) S cos(妁），則轉入步驟S308;
[0095]步驟S307:將Uo和UC兩者的較小值設定為逆變單元下一控制周期的輸出電壓U(k+ 1)，并將逆變單元在下一控制周期的頻率設定為f〇(k)_Af，其中，Ts為控制周期，fo(k)為逆 變單元當前控制周期輸出電壓頻率，A f為由電機V/f曲線獲得的，且能確保自動扶梯中使 用電機平滑工作的逆變單元輸出頻率增量，執行完畢后轉入步驟S309;
[0096] 步驟S308:比較當前控制周期的U(k)與Uo大小，若U(k) -Uo < A U，則令U(k+1) = Uo， 并轉入步驟S311;否則令U(k+1) = U(k) + A U，其中A U是由電機V/f曲線獲得的，且能確保自 動扶梯中使用電機平滑工作的逆變單元輸出電壓增量，執行完畢后轉入步驟S310;
[0097]步驟S309:采用步驟S302的方法，計算當前控制周期的電機三相定子電流的有效 值I?s (k)和電機的功率因數cos(p(/c))的值，并轉入步驟S303;
[0098] 步驟S310:采用步驟S302和步驟S303的方法，在計算當前控制周期的電機三相定 子電流的有效值Irms(k)、電機的功率因數COS⑷⑷)和U〇(k)的值后，比較當前控制周期的U (k)與Uo大小，若U(k)-Uo< A U，則令U(k+1) = Uo，并轉入步驟S311;否則令U(k+1) = U(k) + A U，并轉入步驟S310;
[0099] 步驟S311:將由步驟S308或步驟S310獲得的逆變單元的輸出電壓的頻率和有效值 維持一段時間Td后，轉入自動扶梯驅動預置的V/f曲線，完成自動扶梯由電網驅動切換至變 頻驅動的過程。
[0100] 圖6為本發明所提供的實施例切換過程中定子電壓電流波形示意圖，從圖中可以 看出，電梯的切換過渡是比較平穩的。
[0101] 下面對本發明實施例提供的自動扶梯由電網驅動切換至變頻驅動的控制裝置進 行介紹，下文描述的自動扶梯由電網驅動切換至變頻驅動的控制裝置與上文描述的自動扶 梯由電網驅動切換至變頻驅動的控制方法可相互對應參照。
[0102] 圖7為本發明實施例提供的自動扶梯由電網驅動切換至變頻驅動的控制裝置的結 構框圖，參照圖7自動扶梯由電網驅動切換至變頻驅動的控制裝置可以包括：
[0103] 斷開模塊100,用于將自動扶梯的驅動電機與電網斷開；
[0104] 采樣模塊200,用于待斷開時間達到預設第一時間后，對電機定子兩相電流進行采 樣；
[0105] 確定模塊300,用于通過跟蹤邏輯算法計算逆變單元的輸出電壓目標值，并確定所 述逆變單元的頻率目標值；
[0106] 驅動模塊400，用于根據所述輸出電壓目標值以及所述頻率目標值，將所述逆變單 元的輸出電壓逐步過渡到所述輸出電壓目標值，以對電機進行驅動，完成自動扶梯由電網 驅動至變頻驅動的切換。
[0107] 本發明提出了一種基于輸出電流和功率因數相結合的電網驅動切換至變頻驅動 的控制方法，將自動扶梯中使用的電機標稱額定定子電流和反饋電流進行減法運算，運算 獲得的差值經PI(比例積分)調節獲得的電壓和V/f曲線得到的電壓，通過跟蹤邏輯運算得 到逆變單元的輸出電壓和輸出頻率，從最高頻率向下調節輸出頻率，檢測功率因數，直至功 率因數小于或等于預設閥值，此時，認為對應的輸出頻率即為轉子轉速，搜索到轉子轉速以 后，逆變單元的輸出電壓逐步過渡到轉子轉速V/F曲線對應的輸出電壓。該方法無需增加額 外的硬件裝置，且速度搜索準確、啟動電流沖擊小、可靠性高。
[0108] 本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其它 實施例的不同之處，各個實施例之間相同或相似部分互相參見即可。對于實施例公開的裝 置而言，由于其與實施例公開的方法相對應，所以描述的比較簡單，相關之處參見方法部分 說明即可。
[0109] 專業人員還可以進一步意識到，結合本文中所公開的實施例描述的各示例的單元 及算法步驟，能夠以電子硬件、計算機軟件或者二者的結合來實現，為了清楚地說明硬件和 軟件的可互換性，在上述說明中已經按照功能一般性地描述了各示例的組成及步驟。這些 功能究竟以硬件還是軟件方式來執行，取決于技術方案的特定應用和設計約束條件。專業 技術人員可以對每個特定的應用來使用不同方法來實現所描述的功能，但是這種實現不應 認為超出本發明的范圍。
[0110] 結合本文中所公開的實施例描述的方法或算法的步驟可以直接用硬件、處理器執 行的軟件模塊，或者二者的結合來實施。軟件模塊可以置于隨機存儲器(RAM)、內存、只讀存 儲器(R0M)、電可編程R0M、電可擦除可編程R0M、寄存器、硬盤、可移動磁盤、CD-ROM、或技術 領域內所公知的任意其它形式的存儲介質中。
[0111] 以上對本發明所提供的自動扶梯由電網驅動切換至變頻驅動的控制方法以及裝 置進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上 實施例的說明只是用于幫助理解本發明的方法及其核心思想。應當指出，對于本技術領域 的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以對本發明進行若干改進和修 飾，這些改進和修飾也落入本發明權利要求的保護范圍內。
【主權項】
1. 一種自動扶梯由電網驅動切換至變頻驅動的控制方法，其特征在于，包括： 將自動扶梯的驅動電機與電網斷開； 待斷開時間達到預設第一時間后，對電機定子兩相電流進行采樣； 通過跟蹤邏輯算法計算逆變單元的輸出電壓目標值，并確定所述逆變單元的頻率目標 值； 根據所述輸出電壓目標值以及所述頻率目標值，將所述逆變單元的輸出電壓逐步過渡 到所述輸出電壓目標值，以對電機進行驅動，完成自動扶梯由電網驅動至變頻驅動的切換。2. 如權利要求1所述的自動扶梯由電網驅動切換至變頻驅動的控制方法，其特征在于， 所述通過跟蹤邏輯算法計算逆變單元的輸出電壓目標值，并確定所述逆變單元的頻率目標 值包括： 根據采樣得到的數據計算電機三相定子電流的有效值以及電機的功率因數； 調節逆變單元下一控制周期的輸出電壓以及頻率，直至所述功率因數小于或等于預設 閾值為止； 將當前對應的頻率作為所述頻率目標值，將根據扶梯電機驅動系統特性V/f曲線確定 的與所述頻率目標值對應的值作為所述輸出電壓目標值。3. 如權利要求2所述的自動扶梯由電網驅動切換至變頻驅動的控制方法，其特征在于， 所述根據采樣得到的數據計算電機三相定子電流的有效值以及電機的功率因數包括： 對逆變單元的輸出電壓的頻率進行積分運算，獲得三相靜止坐標到兩相旋轉坐標變換 的變換角； 對采樣得到的電機定子兩相電流進行坐標變換分別得到電機定子的勵磁電流、力矩電 流分量； 根據所述勵磁電流以及所述力矩電流分量，計算得到電機三相定子電流的有效值和電 機的功率因數。4. 如權利要求3所述的自動扶梯由電網驅動切換至變頻驅動的控制方法，其特征在于， 所述調節逆變單元下一控制周期的輸出電壓以及頻率，直至所述功率因數小于或等于預設 閾值為止包括： Sll:通過預設頻率目標值，根據扶梯電機驅動系統特性V/f曲線計算得到與所述預設 頻率目標值對應的第一電壓； S12:將電機標稱額定定子電流與所述電機三相定子電流的有效值進行減法運算，將運 算的差值進行比例積分調節，獲取第二電壓； S13:將切換啟動時間與預設時間閾值進行比較;若所述切換啟動時間大于所述預設時 間閾值，則進入步驟S14;否則，進入步驟S15; S14:將所述電機的功率因數與預設功率因數相比較;若所述電機的功率因數大于所述 預設功率因數，則進入步驟Sl 5;否則，結束； S15:將所述第一電壓與所述第二電壓中較小的數值作為所述逆變單元在下一個控制 周期的輸出電壓，并確定所述逆變單元在下一個控制周期的輸出頻率，進入步驟S16; S16:計算當前控制周期的電機三相定子電流的有效值和電機的功率因數，返回步驟 Sll05. 如權利要求4所述的自動扶梯由電網驅動切換至變頻驅動的控制方法，其特征在于， 所述根據所述輸出電壓目標值以及所述頻率目標值，將所述逆變單元的輸出電壓逐步過渡 到所述輸出電壓目標值包括： S21:比較當前控制周期的輸出電壓值U(k)與所述第一電壓Uo的大小，若U(k)-Uo<AU， 則進入步驟S22;否則進入步驟S23; S22:令 U(k+1) =Uo，進入步驟 S25; S23:令U(k+l)=U(k)+AU，其中AU為逆變單元輸出電壓增量，由電機V/f曲線獲得，執 行后進入步驟S24; S 2 4 :計算當前控制周期的電機三相定子電流的有效值I r m s (k )、電機的功率因數 COS(舛幻)和Uo (k)的值，返回步驟S21; S25:將獲得的逆變單元的輸出電壓的頻率和有效值維持預設第二時間后，轉入自動扶 梯驅動預置的V/f曲線，完成自動扶梯由電網驅動至變頻驅動的切換。6. 如權利要求4所述的自動扶梯由電網驅動切換至變頻驅動的控制方法，其特征在于， 所述電機標稱額定定子電流為額定定子電流的90%，所述比例積分調節為每0.2ms調節一 次。7. -種自動扶梯由電網驅動切換至變頻驅動的控制裝置，其特征在于，包括： 斷開模塊，用于將自動扶梯的驅動電機與電網斷開； 采樣模塊，用于待斷開時間達到預設第一時間后，對電機定子兩相電流進行采樣； 確定模塊，用于通過跟蹤邏輯算法計算逆變單元的輸出電壓目標值，并確定所述逆變 單元的頻率目標值； 驅動模塊，用于根據所述輸出電壓目標值以及所述頻率目標值，將所述逆變單元的輸 出電壓逐步過渡到所述輸出電壓目標值，以對電機進行驅動，完成自動扶梯由電網驅動至 變頻驅動的切換。
【文檔編號】B66B25/00GK106006342SQ201610629748
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年8月1日
【發明人】張淼, 祝大芬, 黎慶發, 唐雄民
【申請人】廣東工業大學