变频器3-启动过程

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1、10HzCarrier2KHz2Hz0.3s2.67sSTEAD(Sensorlessmode)Carrier4.17KHz20HzSTART_POSSYNCROTRANSFARrps↑U+/W-1%PWMDuty↑1.5%6.5%or7.5%2Hz/sec3Hz/sec1.87%/sec5sTIME→1Hz/sec40Hz0.01%/60°(注1)20sSelf_regulation1s3.5s10s3%6.5%启动过程及参数设置上面波形，即是启动过程对应的波形。其中1s的时间用于转子的定位，因为在停机时转子的位置是不固定的，所以再次启动时首先要确定一下转子的位

2、置，把转子固定在目标位置上。然后进行强制运转，即同步运转阶段，这是由驱动控制方式决定的，强制运转即使压机强制转起来，这一过程不理会转子的实际位置，按照既定的60度时间和占空比进行控制，在压缩机转起来的同时就会产生反电动势，当反电动势一定大的时候，就可以进行位置检测，一般会在压机最高频率的1/8~1/10的转速期间进行检测。强制运转阶段的升频速度为3hz/s，速度太慢会使转子的惯性太小，压机不容易转起来，升频速度太快在检测位置信号之后不容易控制。10P固定在10rps时进行检测，因为考虑到模块的最大电流的限制，在大负载的情况下启动的占空比比较大，瞬时的冲击电流会比较

3、大，如果电流过大会对模块造成损坏或者致使压机退磁。当然如果强制运转的速度过高也会造成上述现象。位置检测期间的方法：可以变化占空比，可以变化检测时间，可以变化频率。目前采用的是“变化占空比”＋“变化频率”。具体实现：当强制运转的速度已经达到10rps以后，则开始进行位置检测，因为这时的转速比较快，且在1s之内不改变占空比，所以一般会检测到实际转速大于目标转速的速度，这时的位置信号不可取。在1s之后开始降占空比，这时转子的速度就会慢慢的降下来，当实际转速接近10rps的时候就可以检测到正确的位置信号。变化频率的实现：在位置检测的时候，如果检测不到位置信号，则每5次改变

4、一次基准频率，由10rps调整为11rps。一直循环下去。以5次为周期进行循环是为了保证转子的相不平衡时，能检测到所有相的信号。以4极电机为例：为第一周的11rps的相；为第二周的11rps的相；为第三周的11rps的相；为第四周的11rps的相；为第五周的11rps的相。启动阶段载波的选择启动阶段占空比很小，为了使位置信号相对容易检测一些，一般会把载波周期调长，即如果在正常情况下的载波频率为4k，那么启动阶段的载波频率就为1k或2k。10P模块设计的初始阶段，载波周期定义为2k，但是由于占空比很小，而且切换的频率点选择在8rps，所以经常检测不到位置信号（当然硬

5、件参数也没有调整好）。提高了切换频率点之后，位置信号可以检测到，但是启动阶段的峰值电流又比较大，很容易引起模块的保护。所以专家建议将载波由2k改为1k，这样同样占空比的情况下，一个载波周期内的导通时间就成为原来的2倍。这样对于回路的延时、虑波、软件处理等造成的延时就留下了足够的时间。看似问题解决了，但是又出现了另一个问题，检测到位置信号以后的升频过程中，在15hz左右经常会出现类似检测不到位置信号的现象，电流会在短时间内又一个脉冲，电压越高这一现象出现的几率越大。现在来分析一下出现上述现象的原因：1K载波时，在10rps的时候60的时间是：5.55ms，一个载波周

6、期的时间为1ms，所以每个60度期间内会有5～6个载波周期，每个载波周期的电气角度为60/5.555=10.8°。随着频率的增加，如20rps时60度的时间是：2.78ms，每个60度期间会有2～3个载波周期，则每个载波周期的电气角度为60/2.78=21.6°。如果压机转速相对比较慢在40度之后开始检测位置信号，上一个载波内的导通时间如果刚好在40度时结束，则要经过一个(半个)载波周期后才能检测到位置信号，即要经过21.6(10.8)度，这时如果因为噪声等原因检测不到位置信号，而实际上位置信号已经产生，则控制信号就会滞后于实际的转速，从波形上来说就产生了渐渐变高

7、的脉冲电流。而当载波频率增加以后，每个60度的时间内的载波数量就会增加，这样每个载波所占的电气角度就会减少，如果上一次因为噪声而没有检测到位置信号，则下次出现位置信号间隔角度也就比较小，从而不会出现控制信号太慢的现象。所以在改善了切换到无感应阶段的控制方法之后，载波频率仍然采用2k。有电流脉冲的启动波形如下：20hz载波切换为了降低压机的噪声，要将载波频率由2K切换到4K，但是切换过程要注意，切换之后的占空比会不会太小，以致于检测不到位置信号。为了克服这一问题，我们将最小占空比进行了限制，也就是说在检测到位置信号之后进入正常运转阶段之后要把最小的占空比限制在可以检

8、测到位置信