專利名稱：一種電動機振動抑制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種振動抑制方法，尤其涉及一種電動機振動抑制方法。
背景技術：
發(fā)電廠、煉油廠等場合需要大量使用風機和水泵(引風機、送風機、泥漿泵、冷卻泵等)。在這些系統中采用變頻調速裝置作為電源拖動風機和水泵變速運行，從而滿足調速以及節(jié)能的工藝要求。目前這類變頻調速系統的典型拓撲結構如

圖1所示。它主要由變頻器、電動機、膜片聯軸器、傳動軸、風機(或水泵)及其負載，以及系統控制器這幾部分組成。電動機定子側通過變頻器連接至電網，電動機轉子側經膜片聯軸器和傳動軸連接至風機水泵類負載，系統控制器實時監(jiān)控風機(或水泵)出力情況從而控制變頻器輸出。變頻調速是一種通過改變電源頻率來調節(jié)電動機的轉速的控制方法。在變頻調速風機(或水泵)系統中，控制系統控制變頻器輸出電壓的頻率改變電機轉速，從而改變經膜片聯軸器和傳動軸連接到電動機上的風機(或水泵)的轉速。由于現場安裝位置的限制，系統的傳動軸一般較長。因此從動力學的角度出發(fā)，圖1中的電動機轉子、風機(或水泵)旋轉部分和傳動軸構成一個多質量塊系統。其中最為典型的是雙質量塊系統，如圖2所示，圖中Tm是電動機的電磁轉矩，Tl是風機水泵類負載，wM是電動機轉子轉速，是風機(或水泵)轉速，Jm是電動機轉子轉動慣量，Jl是風機(或水泵)旋轉部分轉動慣量，ks是傳動軸的彈性系數。雙質量塊系統屬于典型的二階系統，具有多階確定的諧振頻率。在圖1的變頻器輸出是理想電壓的情況下，即電壓不包含諧波時，電動機的穩(wěn)態(tài)電磁轉矩應該是平穩(wěn)無振蕩的。但實際情況中，變頻器的輸出電壓中會或多或少含有諧波，這些諧波會造成電動機電磁轉矩中包含非直流分量，即電磁轉矩振蕩。當電機的電磁轉矩振蕩頻率接近機械傳動系統的共振頻率時，會引起機械傳動系統中扭轉矩不為零或增大的共振，即軸系扭振問題。如果軸系的扭振轉矩過大并持續(xù)一段時間，會造成嚴重的設備損壞。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種電動機振動抑制方法，可以在不改變現有系統機械結構的情況下，有效減小電動機電磁轉矩振蕩的幅值，從而緩解軸系扭振問題。本發(fā)明采用如下技術方案實現:一種電動機振動抑制方法，其特征在于，該控制方法包括如下步驟:( I)啟動階段:電動機的額定電壓是U0 (V)，額定頻率是& (Hz)，系統空載啟動，計算控制器的電壓給定值:控制系統采用恒壓頻比的方式，電壓給定信號的頻率經時間h從
0線性增加到fi，期間電壓給定信號的幅值從0線性增加到M = In)，其中k > 1，
和的選取由現場需求決定；(2)根據步驟(I)中計算得到的電壓給定值，控制系統控制變頻器進行隨機PWM調制，得到變頻器輸出電壓；(3)啟動完成后,系統接入風機或水栗負載；(4)在帶載運行過程中，控制系統檢測到風機或水泵出力不足或過剩時，向變頻器發(fā)出控制指令，增加或降低電壓給定信號的頻率和幅值。其中電壓給定信號的頻率U和幅
值f應保持
權利要求
1.一種電動機振動抑制方法，其特征在于，該方法包括如下步驟: (1)啟動階段:電動機的額定電壓是Utl(V)，額定頻率是& (Hz)，系統空載啟動，計算控制器的電壓給定值:控制系統采用恒壓頻比的方式，電壓給定信號的頻率經時間h從O線性增加到，期間電壓給定信號的幅值從O線性增加到
2.根據權利要求1所述的基于變頻控制的抑制系統軸系扭振的控制方法，其特征在于，在步驟(I)中，k的取值是1.1-1.9。
3.根據權利要求1或2所述的基于變頻控制的抑制系統軸系扭振的控制方法，其特征在于，在步驟(4)中，k的取值是1.1-1.9。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電動機振動抑制方法，包括如下步驟(1)啟動階段系統空載啟動，計算控制器的電壓給定值；(2)進行隨機PWM調制，得到變頻器輸出電壓；(3)系統接入風機或水泵負載；(4)控制系統檢測到風機或水泵出力不足或過剩時增加或降低電壓給定信號的頻率和幅值；(5)根據電壓給定值，控制系統控制變頻器進行隨機PWM調制，得到輸出電壓；(6)增加或降低電壓給定信號的頻率和幅值過程，持續(xù)到控制系統檢測到風機或水泵出力滿足實際需求。本發(fā)明具備的有益技術效果是控制方法通用性強，不涉及電機內部參數；控制方法實施簡便，可直接用于現有的風機系統，不需要改變機械結構或在電機軸上加裝速度傳感器以構成速度反饋。
文檔編號H02P23/04GK103219940SQ20121042978
公開日2013年7月24日 申請日期2012年11月1日 優(yōu)先權日2012年11月1日
發(fā)明者楊耕, 賴成毅, 潘淼, 梁之龍 申請人:東方日立(成都)電控設備有限公司