一种变频器及其校正方法、模拟量校正方法、系统与流程

文档编号:14477053
研发日期:2018/5/18

本发明涉及电力控制领域,尤其涉及一种变频器及其校正方法、模拟量校正方法、系统。



背景技术:

目前,变频器的硬件控制板具有模拟量输入和模拟量输出的物理接口,可以接收电压或电流输入模拟量信号,也可以输出电压和电流模拟量信号,但由于模拟量输入和输出电路器件本身存在差异,使得模拟量的输入输出与实际值存在差异。以输入电压信号为例,变频器的模拟量输入物理接口外接固定大小的电压值,对于具有不同的控制板的变频器,其接收到的模拟量值会不同。因此在一些对模拟量识别精度要求较高的场合,往往需要调整每一台变频器模拟量输入对应的使用值,操作起来比较繁琐。同理,对于模拟量输出电压信号,要求输出固定大小的电压,但对于不同变频器具有不同的控制板,因此不同的变频器输出的实际模拟量信号也不同,这就需要对相同的输出电压值对应的变频器进行调整,操作起来同样比较繁琐,而且不具有通用性。



技术实现要素:

本发明的实施例提供了一种变频器及其校正方法、模拟量校正方法、系统,以保证变频器实际输入模拟量与变频器接收到的模拟量值相同,以及变频器实际输出模拟量与需要输出的目标模拟量相同。

第一方面,本发明提供了一种变频器模拟量校正方法,用于对所述变频器的模拟量输入进行校正,该方法包括:

将预设输入计算公式写入至所述变频器,其中所述预设输入计算公式用于计算所述变频器的输入模拟量;

向所述变频器输入预设模拟量以确定所述预设输入计算公式的变量参数;

将校验模拟量输入至所述变频器以使得所述变频器经过采样获取所述校验模拟量对应的校验采样值;

获取所述校验采样值对应的输入模拟量,其中所述校验采样值对应的输入模拟量由所述变频器根据所述校验采样值和变量参数通过所述预设输入计算公式计算得到;

若所述校验采样值对应的输入模拟量与所述校验模拟量满足预设条件,则完成对所述变频器的模拟量输入校正。

第二方面,本发明还提供了一种变频器模拟量校正方法,用于对所述变频器的模拟量输出进行校正,该方法包括:

将预设输出计算公式和比较值计算公式写入至所述变频器,其中所述预设输出计算公式用于计算所述变频器的输出模拟量,所述比较值计算公式用于计算所述变频器的EPWM模块所需的比较值;

控制所述变频器输出设定模拟量以确定所述预设输出计算公式的变量参数;

控制所述变频器输出目标模拟量以及根据所述预设输出计算公式计算出所述目标模拟量对应的输出模拟量以使得所述变频器根据所述输出模拟量通过所述比较值计算公式计算出所述输出模拟量对应的比较值;

获取所述变频器根据所述输出模拟量对应的比较值输出的实际模拟量;

若所述实际模拟量与所述目标模拟量满足预设条件,则完成对所述变频器的模拟量输出校正。

第三方面,本发明还提供了一种变频器,所述变频器在经过被测试工装使用上述变频器模拟量校正方法校正后,储存所述预设输入计算公式其相应的变量参数、和/或所述预设输出计算公式与比较值计算公式以及其相应的变量参数。

第四方面,本发明还提供了一种变频器模拟量校正系统,该系统包括测试工装和至少一个变频器,所述测试工装与所述变频器建立通信连接;所述测试工装使用上述变频器模拟量校正方法对变频器进行校正。

第五方面,一种变频器校正方法,该方法包括:上述任意一种模拟量校正方法用于对所述变频器的模拟量输入进行校正;以及上述任意一种模拟量校正方法对所述变频器的模拟量输出进行校正。

本发明的实施例通过将预设输入计算公式写入至所述变频器;向所述变频器输入预设模拟量以确定所述预设输入计算公式的变量参数;将校验模拟量输入至所述变频器以使得变频器采集校验采样值;获取所述校验采样值对应的输入模拟量;若所述校验采样值对应的输入模拟量与所述校验模拟量满足预设条件,则完成对所述变频器的模拟量输入校正。其中该变频器的模拟量输出的校正方法亦类似,因此通过该校正方法校正过的变频器可以保证变频器实际的输入模拟量与变频器接收到的模拟量值相同以及变频器实际输出的模拟量与需要输出的目标模拟量相同,由此提高了变频器的通用性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的变频器模拟量校正系统的结构示意图;

图2是本发明一实施例提供的变频器模拟量校正方法的示意流程图;

图3是图2中的步骤S102的子步骤示意流程图;

图4是本发明另一实施例提供的变频器模拟量校正方法的示意流程图;

图5是图4中的步骤S202的子步骤示意流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

应当理解,当在本说明书和所附权利要求书中使用时,术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在,但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

本申请的实施例提供了一种变频器、变频器校正方法、变频器模拟量校正方法以及系统。

为了便于理解,先对变频器模拟量校正系统进行介绍,在该校正系统的基础上详细介绍变频器模拟量校正方法以及变频器校正方法。

请参阅图1,图1是本发明实施例提供的变频器模拟量校正系统的结构示意图。该校正系统包括至少一个测试工装10和变频器20,其中测试工装10与变频器20建立通信连接。该校正系统用于对变频器的模拟量输入和模拟量输出进行校正,以保证变频器20实际输入模拟量与变频器接收到的模拟量值相同,以及变频器20实际输出模拟量与需要输出的目标模拟量相同。

其中,变频器20包括主控单元、DSP处理单元、通信单元以及整流单元和逆变单元等,该变频器20还包括模拟量输入接口、模拟量输出接口以及通信接口等,该通信接口具体为RS485接口。可以理解的是,该逆变器还可包括其他功能单元,在此不做详细介绍。DSP处理单元和通信单元也可以为外设的设备以实现相应的功能即可。

其中,变频器20的主控单元还包括处理器和存储器,存储器用于存储相关的校正参数以及校正时写入的程序代码,处理器用于执行程序代码和校正参数。

在一实施例中,测试工装10可以同时连接多个变频器20,具体通过RS485通信接口建立通信连接,相对其他通信方式,RS485可节约硬件成本,同时连接多个变频器20可加快校正效率。

请参阅图2,图2是本发明一实施例提供的变频器模拟量校正方法的示意流程图。该变频器模拟量校正方法用于对所述变频器的模拟量输入进行校正,具体应用于图1中的变频器模拟量校正系统,在本实施例中也结合该校正系统对变频器模拟量校正方法进行详细介绍。如图2所示,该校正方法包括步骤S101~S106。

S101、将预设输入计算公式写入至所述变频器。

具体地,通过测试工装将预设输入计算公式写入至变频器。

其中,所述预设输入计算公式用于计算变频器的输入模拟量,该输入模拟量可以为电压,也可以为电流。将该预设输入计算公式写入至变频器,具体地是将该预设输入计算公式以程序代码的形式烧录在变频器的存储器中,以便该变频器调用程序代码使用进行相关的计算。

其中,该预设输入计算公式的具体表达式为:

在表达式1-1中,V表示变频器的输入模拟量,A为采样值,Amin和Amax为AD采样值范围,相对应地变频器接收到的模拟量分别对应Vmin和Vmax。表达式1-1是根据采样值A计算出变频器的输入模拟量V。

在本实施例中,在所述将预设输入计算公式写入至所述变频器之前,还包括:测试工装通过485通信接口与所述变频器建立通信连接。也可以通过其他方式建立通信连接。

S102、向所述变频器输入预设模拟量以确定所述预设输入计算公式的变量参数。

在本实施例中,通过测试工装向变频器输入预设模拟量,输入该预设模拟量用于确定预设输入计算公式(表达式1-1)的变量参数,具体为Amin、Amax、Vmin和Vmax。以便后续利用该预设输入计算公式和已确定的变量参数计算变频器接入的模拟量(电压或电流)对应的输入模拟量,该输入模拟量为变频器实际接收到的模拟量。

在一实施例中,所述向所述变频器输入预设模拟量以确定所述预设输入计算公式的变量参数,包括变量参数确定方法。如图3所示,该确定方法具体包括子步骤S102a~S102c。

S102a、向所述变频器输入第一预设模拟量,并获取所述变频器根据所述第一预设模拟量采集的第一采样值。

具体地,通过测试工装向变频器输入第一预设模拟量,记为V1,该第一预设模拟量V1可以为电压值或电流值。该变频器在接收到第一预设模拟量V1时,会通过变频器的模拟量输入电路接入DSP处理单元进行AD采样以获取该第一预设模拟量V1对应的第一采样值,记为A1,因此测试工装可以获取到第一预设模拟量V1对应的第一采样值A1

S102b、向所述变频器输入第二预设模拟量,并获取所述变频器根据所述第二预设模拟量采集的第二采样值。

具体地,通过测试工装向变频器输入第二预设模拟量,记为V2,该第二预设模拟量V2可以为电压值或电流值。所述变频器在接收到第二预设模拟量V2时,会通过变频器的模拟量输入电路接入DSP处理单元进行AD采样以获取第二预设模拟量V2对应的第二采样值,记为A2,因此测试工装可以获取到第二预设模拟量V2对应的第二采样值A2

S102c、将所述第一预设模拟量和第一采样值相对应以及所述第二预设模拟量和第二采样值相对应地保存至所述变频器作为所述预设输入计算公式的变量参数。

具体地,测试工装将第一预设模拟量V1和第一采样值A1相对应,即A1对应V1;测试工装将第二预设模拟量V2和第一采样值A2相对应,即A2对应V2。测试工装还将V1、A1、V2、A2及其对应关系写入变频器中,由变频器将这些参数保存作为所述预设输入计算公式的变量参数,具体为在表达式1-1中用A1、V1、A2、V2分别代替Amin、Vmin、Amax、Vmax

需要说明的是,第一预设模拟量和第二预设模拟量的选取要在变频器的模拟量范围Vmin和Vmax内。此外,除了第一预设模拟量和第二预设模拟量之外,还可输入其他预设模拟量以确定所述预设输入计算公式的变量参数。或者第一预设模拟量和第二预设模拟量可以为多个模拟量的平均值或者其他模拟量值,在此不做限定。

S103、将校验模拟量输入至所述变频器以使得所述变频器经过采样获取所述校验模拟量对应的校验采样值。

其中,该校验模拟量为用于对变频器进行校正的一个模拟值,可以在模拟量范围Vmin和Vmax内任意选取一个模拟量值。

在本实施例中,具体通过测试工装向变频器输入该校验模拟值,记为Vr,该变频器在接收到校验模拟量Vr时,会通过变频器的模拟量输入电路接入DSP处理单元进行AD采样以获取该校验模拟量Vr对应的采样值A,该采样值A为校验采样值。

S104、获取所述校验采样值对应的输入模拟量。

其中,所述校验采样值对应的输入模拟量是由所述变频器根据所述校验采样值和变量参数通过所述预设输入计算公式计算得到。具体为将变量参数V1、A1、V2、A2和校验采样值A分别带入表达式1-1中,即可计算出所述校验采样值对应的输入模拟量V。

S105、判断所述校验采样值对应的输入模拟量与所述校验模拟量是否满足预设条件。

其中,该预设条件可以是特定范围值,比如输入模拟量V和校验模拟量Vr之差的绝对值在该特定范围值内。

具体地,可以判断所述校验采样值对应的输入模拟量与所述校验模拟量之差的绝对值是否在所述特定范围值内。若所述校验采样值对应的输入模拟量与所述校验模拟量之差的绝对值在所述特定范围值内,则执行步骤S106;若所述校验采样值对应的输入模拟量与所述校验模拟量之差的绝对值不在所述特定范围值内,则返回重新执行步骤S102对该变频器进行校正。

在一实施例中,判断所述校验采样值对应的输入模拟量与所述校验模拟量是否满足预设条件,具体还可以为判断所述校验采样值对应的输入模拟量与所述校验模拟量是否相同。若所述校验采样值对应的输入模拟量与所述校验模拟量相同,则判定所述校验采样值对应的输入模拟量与所述校验模拟量满足所述预设条件。

S106、完成对所述变频器的模拟量输入校正。

在本实施例中,若所述校验采样值对应的输入模拟量与所述校验模拟量满足所述预设条件,则完成对所述变频器的模拟量输入校正使得该变频器保存有所述预设输入计算公式和相应的变量参数,进而使得该变频器在后续使用中在接入模拟量时通过该预设输入计算公式进行计算以得到其输入模拟量,由此可见,通过该校正方法后可以确保具有不同控制板的变频器在接入相同的模拟量时,其得到的实际的输入模拟量也是相同的,由此提高了变频器的通用性。

上述实施例通过将预设输入计算公式写入至所述变频器;向所述变频器输入预设模拟量以确定所述预设输入计算公式的变量参数;将校验模拟量输入至所述变频器以使得变频器采集校验采样值;获取所述校验采样值对应的输入模拟量;若所述校验采样值对应的输入模拟量与所述校验模拟量满足预设条件,则完成对所述变频器的模拟量输入校正。因此通过该校正方法校正过的变频器可以保证变频器实际的输入模拟量与变频器需要接收到的模拟量值相同,由此提高了变频器的通用性。经过校正过的多个变频器在使用时,不需要在现场进行参数调试,由此提高了效率。

请参阅图4,图4是本发明另一实施例提供的变频器模拟量校正方法的示意流程图。该变频器模拟量校正方法用于对该变频器的模拟量输出进行校正,具体应用于图1中的变频器模拟量校正系统。如图4所示,该校正方法包括步骤S201~S206。

S201、将预设输出计算公式和比较值计算公式写入至所述变频器。

其中,所述预设输出计算公式用于计算所述变频器的输出模拟量,所述比较值计算公式用于计算所述变频器的EPWM模块所需的比较值,变频器通过对该EPWM模块赋给相应的比较值以控制所述变频器输出相应的模拟量。

具体地,测试工装将预设输出计算公式和比较值计算公式转换成程序代码的形式烧录至所述变频器的存储器中,以便该变频器调用程序代码使用进行相关的计算。

其中,该预设输出计算公式的具体表达式为:

在表达式1-2中,F表示为变频器的输出模拟量,M表示为输出模拟量F对应的变频器的实际模拟量,F1和F2为设定模拟量,M1、M2为F1和F2对应的实际模拟量,表达式1-2是根据实际模拟量计算出变频器的输出模拟量,该输出模拟量为根据目标模拟量在校正后输出的理想模拟量。

其中,比较值计算公式的具体表达式为:

在表达式1-3中,F表示为变频器的输出模拟量,P为变频器的输出模拟量F对应的比较值,Fmin~Fmax为变频器的输出模拟量的范围,Pmin~Pmax为变频器的EPWM模块赋的比较值的范围,Fmin、Fmax、Pmin和Pmax为表达式1-3的常数。

需要说明的是,相同的输出模拟量F,其向DSP的EPWM模块赋的比较值P是相同的,但实际上,由于变频器的主控板上的器件本身存在差异,特别是运放器件的差异,导致写入相同的比较值,不同的变频器控制板硬件输出的实际模拟量信号大小不同,因此,需要进行校正处理,以保证对于相同的输出模拟量值。

S202、控制所述变频器输出设定模拟量以确定所述预设输出计算公式的变量参数。

在本实施例中,通过该测试工装控制所述变频器输出设定模拟量以确定所述预设输出计算公式的变量参数,该变量参数具体为表达式1-2中的F1、F2、M1和M2

在一实施例中,所述控制所述变频器输出设定模拟量以确定所述预设输出计算公式的变量参数,包括变量参数确定方法,具体如图5所示,该确定方法具体包括子步骤S202a~S202f。

S202a、控制所述变频器输出第一设定模拟量,并获取所述变频器输出所述第一设定模拟量对应的第一实际模拟量。

具体地,通过所述测试工装控制所述变频器输出第一设定模拟量,记为F1,该第一设定模拟量可以为电压或电流,并通过测试工装测量并获取所述变频器输出第一设定模拟量F1对应的第一实际模拟量,记为M1

S202b、获取所述第一设定模拟量对应的第一比较值。

具体地,将第一设定模拟量F1带入表达式1-3中即可计算出第一设定模拟量F1对应的第一比较值,记为P1。由此可以获取第一设定模拟量F1对应的第一比较值P1

S202c、控制所述变频器输出第二设定模拟量,并获取所述变频器输出所述第二设定模拟量对应的第二实际模拟量。

具体地,通过所述测试工装控制所述变频器输出第二设定模拟量,记为F2,第二设定模拟量可以为电压或电流,但需要与第一设定模拟量相同,比如同为电压。并通过测试工装测量获取所述变频器输出第二设定模拟量F2对应的第二实际模拟量,记为M2

S202d、获取所述第二设定模拟量对应的第二比较值。

具体地,将第二设定模拟量F2带入表达式1-3中即可计算出第二设定模拟量F2对应的第二比较值,记为P2。由此可以获取第二设定模拟量F2对应的第二比较值P2

S202e、将所述第一设定模拟量和第一实际模拟量以及所述第二设定模拟量和第二实际模拟量相对应地保存在所述变频器作为所述预设输出计算公式的变量参数。

具体地,测试工装将第一设定模拟量F1和第一实际模拟量M1相对应,即M1对应F1;以及将第二设定模拟量F2和第二实际模拟量M2相对应,即M2对应F2。测试工装还将F1、M1、F2、M2及其对应关系写入变频器中,具体保存在变频器的存储器中,由该变频器将这些参数保存作为所述预设输出计算公式的变量参数,具体为在表达式1-2中用上述F1、M1、F2、M2的值作为表达式1-2中相应变量。

S202f、将所述第一比较值和第二比较值设为所述比较值计算公式的变量参数。

具体地,测试工装将第一设定模拟量F1与第一比较值P1相对应,即P1对应F1;以及将第二设定模拟量F2与第一比较值P2相对应,即P2对应F2。测试工装还将F1、P1、F2、P2及其对应关系写入变频器中,由变频器将这些参数保存作为所述比较值计算公式的变量参数,具体为在表达式1-3中用F1、P1、F2、P2的值作为表达式1-3中Fmin、Pmin、Fmax和Pmax相应变量的值。

S203、控制所述变频器输出目标模拟量以及根据所述预设输出计算公式计算出所述目标模拟量对应的输出模拟量,以使得所述变频器根据所述输出模拟量通过所述比较值计算公式计算出所述输出模拟量对应的比较值。

在本实施例中,测试工装控制所述变频器输出目标模拟量,记为Ma;同时控制变频器根据目标模拟量Ma通过所述预设输出计算公式(表达式1-2)计算出所述目标模拟量对应的输出模拟量Fa,使得变频器根据输出模拟量Fa通过所述比较值计算公式(表达式1-3)计算出输出模拟量Fa对应的比较值P,由此变频器可以将该输出模拟量Fa对应的比较值P赋给所述EPWM模块,由该EPWM模块根据该比较值P输出一定占空比的方波实现变频器输出目标模拟量。

具体地,将目标模拟量Ma带入表达式1-2中即可计算出其对应的输出模拟量,即输出模拟量将输出模拟量Fa带入所述比较值计算公式(表达式1-3)计算出输出模拟量Fa对应的比较值P,即输出模拟量Fa对应的比较值

S204、获取所述变频器根据所述输出模拟量对应的比较值输出的实际模拟量。

具体地,通过测试工装测量并获取所述变频器根据输出模拟量Fa对应的比较值P输出的实际模拟量,记为Mn

S205、判断所述实际模拟量与所述目标模拟量是否满足预设条件。

其中,该预设条件可以为特定范围值,比如实际模拟量Mn和目标模拟量Ma差的绝对值在该特定范围值内,若实际模拟量Mn和目标模拟量Ma差的绝对值在该特定范围值内,则满足预设条件。若所述实际模拟量与所述目标模拟量差的绝对值不在所述特定范围内,则返回重新执行步骤S202对该变频器进行校正。

在一实施例中,所述判断所述实际模拟量与所述目标模拟量是否满足预设条件,包括:判断所述实际模拟量与所述目标模拟量是否相同;若所述实际模拟量与所述目标模拟量相同,则判定所述实际模拟量与所述目标模拟量满足预设条件。

S206、完成对所述变频器的模拟量输出校正。

在本实施例中,若所述实际模拟量与所述目标模拟量满足预设条件,比如所述实际模拟量与所述目标模拟量相同,则完成对所述变频器的模拟量输出校正使得该变频器保存有所述预设输出计算公式、比较值计算公式和相应的变量参数,进而使得该变频器在后续使用中在需要输出目标模拟量时通过该预设输出计算公式进行计算以得到其输出模拟量,由此可见,通过该校正方法后可以确保具有不同控制板的变频器的实际输出模拟量与需要输出的目标模拟量相同,由此提高了变频器的通用性。

上述实施例通过将预设输出计算公式和比较值计算公式写入至所述变频器;控制所述变频器输出设定模拟量以确定所述预设输出计算公式的变量参数;控制所述变频器输出目标模拟量以及根据所述预设输出计算公式计算出所述目标模拟量对应的输出模拟量以使得所述变频器根据所述输出模拟量通过所述比较值计算公式计算出所述输出模拟量对应的比较值;获取所述变频器根据所述输出模拟量对应的比较值输出的实际模拟量;若所述实际模拟量与所述目标模拟量满足预设条件,完成对所述变频器的模拟量输出校正。因此通过该校正方法校正过的变频器可以保证变频器实际输出的模拟量与需要输出的目标模拟量相同,由此提高了变频器的通用性。经过校正过的多个变频器在使用时,不需要在现场进行参数调试,由此提高了效率。

本发明的实施例还提供了一种变频器,该变频器在经过被测试工装使用上述实施例中的变频器模拟量校正方法校正后,储存所述预设输入计算公式及相应的变量参数,和/或所述预设输出计算公式与比较值计算公式以及相应的变量参数。使得变频器在后续使用过程中可以确保具有不同控制板的变频器实际输入模拟量与变频器接收到的模拟量值相同,以及变频器实际输出模拟量与需要输出的目标模拟量相同。使得该变频器适合模拟量精度要求较高的场合,同时省去了现场操作调整参数的麻烦。

本发明的实施例还提供了一种变频器校正方法,其中该变频器校正方法包括:上述实施例中的模拟量校正方法用于对所述变频器的模拟量输入进行校正;以及上述实施例中的模拟量校正方法对所述变频器的模拟量输出进行校正。以保证变频器实际输入模拟量与变频器接收到的模拟量值相同,以及变频器实际输出模拟量与需要输出的目标模拟量相同。

以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

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