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CN107317460B - 用于控制变频器的设备 - Google Patents

用于控制变频器的设备 Download PDF

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Abstract

一种用于控制变频器的设备包括易失性第一存储部分；非易失性第二存储部分；以及控制部分，其被配置成当变频器被驱动时将与变频器的状态有关的数据存储在第一存储部分中，并被配置成当发生故障事件时根据故障事件的类型而选择存储在第一存储部分中的某些数据并将所选数据存储在第二存储部分中。

Description

用于控制变频器的设备
技术领域
本发明涉及一种用于控制变频器(inverter)的设备。
背景技术
一般而言，变频器指的是接收商业AC功率并通过对马达施加适当的AC电压来驱动马达的功率转换装置。
当变频器被通电时，变频器的控制部分一致地存储与变频器的状态有关的数据。这时，控制部分临时地存储在故障情况下要存储的变频器状态数据，并且然后在故障情况下将变频器状态数据存储在故障历史存储部分中。
然而，由于故障历史存储部分的存储器方面的限制，难以存储故障情况下的所有的变频器状态数据。
图1是被用来解释存储在变频器存储部分中的与总体变频器状态有关的数据和与在故障情况下存储在故障历史存储部分中的与变频器状态有关的数据的视图。
如图1中所示，总体变频器状态数据A被存储在临时存储部分中，并且某些数据B在故障情况下被存储在故障历史存储部分中。在这种情况下，存储在故障历史存储部分中的数据类型由用户预置。以这种方式存储在故障历史存储部分中的某些数据B被提供给上级控制部分以便诊断故障的原因。
变频器的故障可以根据变频器的输入功率的状态、马达的状态、环境温度等而改变。亦即，在某些故障情况下诊断故障的原因所需的变频器状态数据是非常多样化的。
然而，当按照惯例仅存储在故障情况下预置的变频器状态数据时，存在故障诊断方面的限制的问题。
发明内容
本发明的一方面是提供一种用于控制变频器的设备，其能够当发生变频器故障事件时根据故障的类型和负载状态而选择并存储与变频器的状态有关的数据。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于控制变频器的设备，包括：易失性第一存储部分；非易失性第二存储部分；以及控制部分，其被配置成当变频器被驱动时将与变频器的状态有关的数据存储在第一存储部分中，并被配置成当发生故障事件时根据故障事件的类型而选择存储在第一存储部分中的数据中的某些并将所选数据存储在第二存储部分中。
在一个实施例中，所述设备还可以包括第三存储部分，其被配置成根据故障事件的类型而存储要被存储在第二存储部分中的与变频器状态有关的数据的类型。
在一个实施例中，第三存储部分可以根据故障事件的类型而存储要被存储在第二存储部分中的与变频器状态有关的数据的第一存储部分中的地址。
在一个实施例中，所述控制部分可以当发生故障事件时确定故障事件的类型，并且通过参考根据存储在第三存储部分中的故障事件的类型而选择的数据类型来选择存储在第一存储部分中的数据。
在一个实施例中，与变频器状态有关的数据可以包括与操作状态、负载状态和变频器使用环境有关的数据。
在一个实施例中，当故障事件是过电流时，控制部分可以从存储在第一存储部分中的数据中选择与输出电压、DC链路电压和端子块(termianl block)状态有关的数据，并且可以将所选数据存储在第二存储部分中。
在一个实施例中，当故障事件是过电压时，控制部分可以从存储在第一存储部分中的数据中选择与输出电流和输出频率有关的数据，并且可以将所选数据存储在第二存储部分中。
在一个实施例中，当故障事件是紧急停机时，控制部分可以从存储在第一存储部分中的数据中选择与端子块信息和输入/输出部分信息有关的数据，并且可以将所选数据存储在第二存储部分中。
根据本发明，可以通过根据在变频器中发生的故障事件的类型来选择与变频器状态有关的数据并将所选数据存储在故障历史存储部分中以进行针对故障的正确诊断。
附图说明
图1是被用来解释存储在变频器存储部分中的与总体变频器状态有关的数据和在故障情况下存储在故障历史存储部分中的与变频器状态有关的数据的视图。
图2是示出了根据本发明的一个实施例的变频器控制器的配置示例的视图。
图3是根据本发明的一个实施例的用于解释控制部分的变频器控制方法的流程图。
图4是根据本发明的一个实施例的用来解释存储在故障历史存储部分中的数据的视图。
具体实施方式
本发明可以被以各种方式修改，并且可以包括多种实施例。然而，应理解的是本发明不限于以下实施例，并且实施例仅仅是出于说明性目的而提供的。本发明的范围应仅由所附权利要求及其等价物限定。
在下文中，将参考附图来详细地描述本发明的优选实施例。
图2是示出了根据本发明的一个实施例的变频器控制器的配置示例的视图。
参考图2，根据本发明的一个实施例的变频器控制器1可以包括控制部分10、状态存储部分20、故障历史存储部分30和设置存储部分40。控制部分10可以从变频器2接收与变频器状态有关的数据。
虽然为了方便起见，在图中示出本发明的控制器1与变频器2分离，但控制器2可以被内置于变频器2中。控制部分10控制变频器2的总体操作，并且可以是变频器2的CPU(中央处理单元)。
变频器2被提供为在控制部分10的控制下驱动马达(未示出)。当变频器2被通电时，控制部分10可以控制变频器2的操作。在变频器2的操作中，控制部分10可以将与操作状态、负载状态和变频器使用环境有关的数据存储在状态存储单元30中。
例如，与操作状态有关的数据可包括停机、加速度、减速度等。与负载状态有关的数据可以包括输出电流、输出电压、DC链路电压、输出频率、端子块状态、操作时间、模块温度、加速度/减速度时间、内部温度等。与变频器使用环境有关的数据可以包括变频器的外部温度。然而，这些数据仅仅是说明性的。对于本领域的技术人员而言显而易见的是可以以更加多样化的方式来配置与操作状态和负载状态有关的数据。
状态存储部分20可以是当变频器2被断电时存储数据被从其中擦除的易失性存储器。例如，状态存储部分20可以被配置成包括随机存取存储器(RAM)、动态RAM(DRAM)、静态RAM(SRAM)等。然而，这仅仅是说明性的，并且本发明不限于此。应理解的是可以使用各种不同的易失性存储器作为状态存储部分20。
故障历史存储部分30可以是当变频器2被断电时保持存储数据的非易失性存储器。例如，故障历史存储部分30可以被配置成包括电可擦可编程只读存储器(EEPROM)、闪速存储器、铁电RAM(FRAM)等。本发明不限于此。应理解的是可以使用各种不同的非易失性存储器作为故障历史存储部分30。
设置存储部分40可以与故障事件相关联地存储在故障情况下被存储在故障历史存储部分30中的数据的类型。用户可以通过人机接口(HMI)来设置在故障情况下要存储的变频器相关数据。为此，HMI(未示出)可以向用户提供与故障历史数据的设置有关的菜单。
替换地，可以通过网络从上级控制部分(未示出)接收在故障情况下存储在故障历史存储部分30中的数据的类型，并且可以由控制部分10存储在设置存储部分40中。作为另一替换，可以在制造变频器2时预先设定数据类型并且存储在故障历史存储部分30中。以这种方式，可以以各种不同方式来设定在各种事件中存储在设置存储部分40和故障历史存储部分30中的数据类型。
另外，虽然设置存储部分40可以直接地选择在故障情况下存储在故障历史存储部分30中的数据，但设置存储部分40可以选择存储在状态存储部分20中的数据的存储器地址。存储在状态存储部分20中的数据在制造变频器2时被预先设定，并且可以具有在状态存储部分20中预先设定的地址。在这种情况下，作为直接选择数据的替代，用户可以选择状态存储部分20中的数据的地址，并且将相应地址的数据存储在故障历史存储部分30中。
根据本发明的一个实施例，在变频器2的操作中，控制部分10可以周期性地或实时地将与变频器2有关的状态存储在状态存储部分20中。在故障情况下，根据变频器2的操作状态和当时的故障事件的类型，控制部分10可以选择存储在状态存储部分20中的与变频器状态有关的某些数据，并且将所选数据存储在故障历史存储部分30中，如下面将参考附图描述的。
图3是根据本发明的一个实施例的用于解释控制部分10的变频器控制方法的流程图。
参考图3的流程图，当变频器2被通电时(S31)，本发明的一个实施例的控制部分10驱动变频器2。当变频器2被驱动时，控制部分10将与变频器2的状态有关的数据存储在状态存储部分20中(S32)。
与变频器2的状态有关的数据可以包括与操作状态、负载状态和变频器使用环境有关的数据，其可以被从检测设备(诸如变频器2的内部和外部传感器)传送到控制部分10。
例如，与操作状态有关的数据可包括停机、加速度、减速度等。与负载状态有关的数据可以包括输出电流、输出电压、DC链路电压、输出频率、端子块状态、操作时间、模块温度、加速度/减速度时间、内部温度等。与变频器使用环境有关的数据可以包括变频器的外部温度。然而，如上所述，这些数据仅仅是说明性的，并且对于本领域的技术人员而言显而易见的是可以以更加多样化的方式来配置与操作状态和负载状态有关的数据。
以这种方式，控制部分10可以周期性地或者当特定事件(除故障事件之外)发生时将与变频器2的状态有关的数据存储在状态存储部分20中。
当故障事件发生时(S33)，控制部分10检测变频器2的故障事件的类型(S34)。然后，控制部分10根据故障事件的类型来选择存储在状态存储部分20中的与变频器状态有关的某些数据并将所选数据存储在故障历史存储部分30中(S35)。控制部分10可以通过参考被存储在设置存储部分40中且根据故障事件的类型而设定的数据类型来确定要选择的数据。
图4是根据本发明的一个实施例的用来解释存储在故障历史存储部分30中的数据的视图。
参考图4，在其中与总体变频器状态有关的数据4A在控制部分10的控制下被存储在状态存储部分20中的情况下，当发生故障事件时，控制部分10可以从存储在状态存储部分20中的数据4A中选择根据故障事件类型而设定的某些数据4B至4G，并将所选数据4B至4G存储在故障历史存储部分30中。在这种情况下，控制部分10可以通过参考被存储在设置存储部分40中且根据故障事件的类型而选择的数据类型来确定要选择的数据。
作为一个示例，如果故障事件的类型是过电流(OC)，则控制部分10可以从存储在状态存储部分20中的状态数据中选择与输出电压、DC链路电压和端子块状态有关的数据并将所选数据存储在故障历史存储部分30中。
作为另一示例，如果故障事件的类型是过电压(OV)，则控制部分10可以从存储在状态存储部分20中的状态数据中选择与输出电流和输出频率有关的数据并将所选数据存储在故障历史存储部分30中。
作为另一例子，如果故障事件的类型是紧急停机，则控制部分10可以从存储在状态存储部分20中的状态数据中选择与端子块信息和输入/输出部分(I/O)信息有关的数据并将所选数据存储在故障历史存储部分30中。
然而，这些数据仅仅是说明性的，并且本发明不限于此。本发明的控制部分10可以根据故障事件的更加多样化的类型而选择存储在状态存储部分20中的数据并将所选数据存储在故障历史存储部分30中。在这种情况下，控制部分10可以通过参考被存储在设置存储部分40中且根据故障事件的类型而设定的数据类型来确定要选择的数据。
虽然未示出，但以这种方式根据故障事件的类型来选择数据并存储在故障历史存储部分30中的控制部分可以停止变频器2的操作，并经由有线或无线网络将存储在故障历史存储部分30中的故障相关状态数据存储到上级控制部分(未示出)。
根据本发明，可以通过根据在变频器中发生的故障事件的类型来选择与变频器状态有关的数据并将所选数据存储在故障历史存储部分中来进行针对故障的正确诊断。
虽然已参考本发明的示例性实施例特别地示出并描述了本发明，但本领域的技术人员将理解的是在不脱离本发明的精神和范围的情况下可对其进行形式和细节方面的各种改变。示例性实施例是出于举例说明本发明的目的而不是在限制性意义上提供的。因此，意图在于本发明涵盖本发明的修改和变更，假定其落在所附权利要求及其等价物的范围内。

Claims (6)

1.一种用于控制变频器的设备，包括：
易失性的第一存储部分；
非易失性的第二存储部分；
第三存储部分，其被配置成根据故障事件的类型而存储要被存储在第二存储部分中的与变频器状态有关的数据的类型；以及
控制部分，其被配置成当变频器被驱动时将与变频器的状态有关的数据存储在第一存储部分中，并被配置成当发生故障事件时根据故障事件的类型而选择被存储在第一存储部分中的数据的某些并将所选数据存储在第二存储部分中，
其中，所述控制部分当发生故障事件时确定故障事件的类型，并且通过参考根据被存储在第三存储部分中的故障事件的类型而选择的数据类型来选择被存储在第一存储部分中的数据。
2.根据权利要求1所述的设备，
其中，第三存储部分根据故障事件的类型而存储要被存储在第二存储部分中的与变频器状态有关的数据的第一存储部分中的地址。
3.根据权利要求1所述的设备，
其中，与变频器状态有关的数据包括与操作状态、负载状态和变频器使用环境有关的数据。
4.根据权利要求1所述的设备，
其中，当所述故障事件是过电流时，所述控制部分从被存储在第一存储部分中的数据中选择与输出电压、DC链路电压和端子块状态有关的数据并将所选数据存储在第二存储部分中。
5.根据权利要求1所述的设备，
其中，当所述故障事件是过电压时，所述控制部分从被存储在第一存储部分中的数据中选择与输出电流和输出频率有关的数据并将所选数据存储在第二存储部分中。
6.根据权利要求1所述的设备，
其中，当所述故障事件是紧急停机时，所述控制部分从被存储在第一存储部分中的数据中选择与端子块信息和输入/输出部分信息有关的数据并将所选数据存储在第二存储部分中。
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