專利名稱：變頻器控制方法和設備及變頻器的制作方法
技術領域：
本發明涉及電力電子技術領域，具體涉及變頻器控制方法和設備及變頻器。
背景技術：
變頻器是通過電力電子器件將工頻的電源切換成另外一種頻率的電源轉換設備。高壓大功率變頻器被廣泛應用于例如大型的礦泉水應用生產廠、石油化工、市政供水、冶金鋼鐵、電力能源等行業的風機、水泵、壓縮機、軋鋼機等等。高壓大功率電機能源消耗巨大，為其增加變頻器控制設備是電機節能的重要措施，現有技術對于變頻器控制設備的故障保護問題考慮不足，使得其故障保護的成本變得頗聞。
發明內容
本發明實施例提供一種變頻器控制方法和設備及變頻器，以期降低變頻器控制設備故障保護的成本。本發明第一方面提供一種變頻器控制設備，包括:采樣單元、主控單元、通信單元和備用單元；其中，所述采樣單元用于，采樣變頻器的輸入電信號和/或輸出電信號；所述主控單元用于，根據所述采樣單元采樣得到的電信號生成用以控制所述變頻器輸出的控制參數；與所述備用單元進行載波同步；與所述備用單元同步非時間敏感數據和/或時間敏感數據；其中，所述備用單元，用于在所述主控單元出現故障后接替所述主控單元工作。結合第一方面，在第一種可能的實施方式中，所述采樣單元和所述主控單元組成采樣主控單元，所述備用單元包括第一備用子單元，其中，所述第一備用子單元作為所述采樣主控單元的備用單元，所述第一備用子單元用于，采樣變頻器的輸入電信號和/或輸出電信號，根據采樣得到的電信號生成用以控制變頻器輸出的控制參數；與所述采樣主控單元進行載波同步；與所述采樣主控單元同步非時間敏感數據和/或時間敏感數據；在所述采樣主控單元出現故障后接替所述采樣主控單元工作；或者，所述備用單元包括第二備用子單元和第三備用子單元，其中，所述第二備用子單元作為所述主控單元的備用單元，所述第二備用子單元用于，根據所述采樣單元采樣得到的電信號生成用以控制變頻器輸出的控制參數；與所述主控單元進行載波同步；與所述主控單元同步非時間敏感數據和/或時間敏感數據，在所述主控單元出現故障后接替所述主控單元工作；所述第三備用子單元作為所述采樣單元的備用單元，所述第三備用子單元用于采樣變頻器的輸入電信號和/或輸出電信號，在所述采樣單元出現故障后接替所述采樣單元工作。結合第一方面的第一種可能的實施方式，在第二種可能的實施方式中，所述主控單元分別與所述采樣單元、所述第二備用子單元、所述第三備用子單元和所述通信單元連接;所述第二備用子單元還分別與所述采樣單元、所述第三備用子單元和所述通信單元連接。結合第一方面的第二種可能的實施方式，在第三種可能的實施方式中，所述主控單元與所述采樣單元通過熱插拔連接器連接；和/或，所述主控單元與所述第三備用子單元通過熱插拔連接器連接；和/或，所述主控單元與所述通信單元通過熱插拔連接器連接；和/或，所述第二備用子單元與所述采樣單元通過熱插拔連接器連接；和/或，所述第二備用子單元與所述第三備用子單元通過熱插拔連接器連接；和/或，所述第二備用子單元與所述通信單元通過熱插拔連接器連接。結合第一方面的第三種可能的實施方式，在第四種可能的實施方式中，所述熱插拔連接器為三態驅動門。結合第一方面的第一種可能的實施方式或第一方面的第二種可能的實施方式或第一方面的第三種可能的實施方式或第一方面的第四種可能的實施方式，在第五種可能的實施方式中，所述變頻器控制設備還包括用于供電的供電單元；其中，所述備用單元還包括第四備用子單元，其中，所述第四備用子單元作為所述供電單元的備用單元，所述第四備用子單元用于接替出現故障后的所述供電單元工作，所述第四備用子單元和所述供電單元之間通過熱插拔連接器連接。結合第一方面的第一種可能的實施方式或第一方面的第二種可能的實施方式或第一方面的第三種可能的實施方式或第一方面的第四種可能的實施方式或第一方面的第五種可能的實施方式，在第六種可能的實施方式中，所述采樣單元和第三備用子單元均包括至少一條電壓采樣支路；其中，所述電壓采樣支路包括:放大器和模數轉換器，其中，所述放大器的輸出端與所述模數轉換器的輸入端連接，所述放大器的正輸入端與電壓采樣點連接，所述放大器的輸出端還與所述放大器的負輸入端連接；或者，所述電壓采樣支路包括:模擬開關和模數轉換器，其中，所述模數轉換器的輸入端通過所述模擬開關與電壓采樣點連接；或者，所述電壓采樣支路包括:繼電器和模數轉換器，其中，所述模數轉換器的輸入端通過所述繼電器與電壓采樣點連接。結合第一方面的第一種可能的實施方式或第一方面的第二種可能的實施方式或第一方面的第三種可能的實施方式或者第一方面的第四種可能的實施方式或第一方面的第五種可能的實施方式或者第一方面的第六種可能的實施方式，在第七種可能的實施方式中，所述采樣單元和第三備用子單元均包括至少一條電流采樣支路；其中，所述電流采樣支路包括:第一電阻、第二電阻、第二放大器、模數轉換器和第一場效應三極管，所述第二放大器的輸出端與所述模數轉換器的輸入端連接，所述第二放大器的正輸入端與電流采樣點連接，所述第二放大器的輸出端還與所述第二放大器的負輸入端連接；所述第一場效應三極管的漏極通過所述第一電阻與所述第二放大器的正輸入端連接，所述第一場效應三極管的源極接地，所述第一場效應三極管的柵極通過所述第二電阻與所述第一控制端連接；或者，所述電流采樣支路包括:第一電阻、第二電阻、第二放大器、模數轉換器、第一場效應三極管、第三電阻、第四電阻和第二場效應三極管，所述第二放大器的輸出端與所述模數轉換器的輸入端連接，所述第二放大器的正輸入端與電流采樣點連接，所述第二放大器的輸出端還與所述第二放大器的負輸入端連接；所述第一場效應三極管的漏極通過所述第一電阻與所述第二放大器的正輸入端連接，所述第一場效應三極管的源極接地，所述第一場效應三極管的柵極通過所述第二電阻與所述第一控制端連接；所述第二場效應三極管的漏極通過所述第三電阻與所述第二放大器的正輸入端連接，所述第二場效應三極管的源極接地，所述第二場效應三極管的柵極通過所述第四電阻與所述第二控制端連接；或者，所述電流采樣支路包括:第一電阻、第二電阻、第二放大器、第三放大器、模數轉換器和第一場效應三極管，其中，所述第二放大器的輸出端與所述模數轉換器的輸入端連接，所述第二放大器的正輸入端與所述第三放大器的輸出端連接，所述第三放大器的正輸入端與電流采樣點連接，所述第二放大器的輸出端還與所述第二放大器的負輸入端連接，所述第三放大器的輸出端還與所述第三放大器的負輸入端連接；所述第一場效應三極管的漏極通過所述第一電阻與所述第二放大器的正輸入端連接，所述第一場效應三極管的源極接地，所述第一場效應三極管的柵極通過所述第二電阻與所述第一控制端連接；或者，所述電流采樣支路包括:第一電阻、第二電阻、第二放大器、第三放大器、模數轉換器、第一場效應三極管、第三電阻、第四電阻和第二場效應三極管，其中，所述第二放大器的輸出端與所述模數轉換器的輸入端連接，所述第二放大器的正輸入端與所述第三放大器的輸出端連接，所述第三放大器的正輸入端與電流采樣點連接，所述第二放大器的輸出端還與所述第二放大器的負輸入端連接，所述第三放大器的輸出端還與所述第三放大器的負輸入端連接；所述第一場效應三極管的漏極通過所述第一電阻與所述第二放大器的正輸入端連接，所述第一場效應三極管的源極接地，所述第一場效應三極管的柵極通過所述第二電阻與所述第一控制端連接；所述第二場效應三極管的漏極通過所述第三電阻與所述第二放大器的正輸入端連接，所述第二場效應三極管的源極接地，所述第二場效應三極管的柵極通過所述第四電阻與所述第二控制端連接。本發明第二方面提供一種變頻器，包括:變壓器、與所述變壓器連接的主回路、以及與所述變壓器和所述主回路連接的變頻器控制設備，其中，所述變頻器控制設備為如權利要求1至8任一項所述的變頻器控制設備。本發明第三方面提供一種變頻器控制方法，變頻器控制設備包括主控單元和備用單元，所述方法包括:所述備用單元和所述主控單元進行載波同步；所述備用單元和所述主控單元進行非時間敏感數據和/或時間敏感數據同步；
在所述主控單元出現故障時，所述備用單元接替所述主控單元工作；其中，所述主控單元用于，根據對所述變頻器的輸入電信號和/或輸出電信號進行采樣而得到的電信號，生成用以控制所述變頻器輸出的控制參數。結合第三方面，在第一種可能的實施方式中，所述備用單元和所述主控單元進行非時間敏感數據和/或時間敏感數據同步包括:所述備用單元和所述主控單元基于串行外設接口 SPI總線或集成電路IIC總線，進行非時間敏感數據和/或時間敏感數據同步。結合第三方面或第三方面的第一種可能的實施方式，在第二種可能的實施方式中，所述備用單元和所述主控單元進行載波同步，包括:所述備用單元接收到所述主控單元發送的載波同步信號時啟動定時器，根據接收到的所述載波同步信號生成載波信號，利用所述載波信號發送時間戳和所述定時器記錄的載波信號生成時長，對生成的所述載波信號進行校準，以使得所述備用單元和所述單元載波同步。可以看出，本發明實施例提供的變頻器控制設備包括:采樣單元、主控單元、通信單元和備用單元；其中，采樣單元用于，采樣變頻器的輸入電信號和/或輸出電信號；主控單元用于，根據采樣單元采樣得到的電信號生成用以控制變頻器輸出的控制參數，與備用單元進行載波同步；與備用單元同步非時間敏感數據和/或時間敏感數據，其中，備用單元，用于與主控單元進行載波同步信號；與主控單元同步非時間敏感數據和/或時間敏感數據；在主控單元出現故障后接替主控單元工作。由于在變頻器控制設備中增設了用于接替出現故障后的主控單元工作的備用單元，這樣不必更換整個變頻器控制設備，可實現其中關鍵部件的故障保護，有利于控制故障保護成本；且主控單元和備用單元進行數據和載波的同步，這樣有利于在故障時實現主控單元和備用單元之間的無縫切換，進而有利于提高變頻器運行的穩定性和可靠性。
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所可使用的附圖作簡單地介紹，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。圖Ι-a是本發明實施例提供的一種變頻器控制設備的示意圖；圖Ι-b是本發明實施例提供的另一種變頻器控制設備的示意圖；圖Ι-c是本發明實施例提供的另一種變頻器控制設備的示意圖；圖Ι-d是本發明實施例提供的另一種變頻器控制設備的示意圖；圖Ι-e是本發明實施例提供的另一種變頻器控制設備的示意圖；圖Ι-f是本發明實施例提供的另一種變頻器控制設備的示意圖；圖Ι-g是本發明實施例提供的另一種變頻器控制設備的示意圖；圖Ι-h是本發明實施例提供的另一種變頻器控制設備的示意圖；圖Ι-1是本發明實施例提供的另一種變頻器控制設備的示意圖；圖Ι-j是本發明實施例提供的一種采樣單元和主控單元通過熱插拔連接器連接的不意圖1-k是本發明實施例提供的一種主備供電單元的輸出連接示意圖；圖2_a是本發明實施例提供的一種采樣單元的示意圖；圖2_b是本發明實施例提供的另一種采樣單元的示意圖；圖2-c是本發明實施例提供的另一種采樣單元的示意圖；圖2-d是本發明實施例提供的另一種采樣單元的示意圖；圖2_e是本發明實施例提供的另一種采樣單元的示意圖；圖2_f是本發明實施例提供的另一種采樣單元的示意圖；圖2_g是本發明實施例提供的另一種采樣單元的示意圖；圖2_h是本發明實施例提供的另一種采樣單元的示意圖；圖2_i是本發明實施例提供的另一種采樣單元的示意圖；圖2_j是本發明實施例提供的另一種采樣單元的示意圖；圖3是本發明實施例提供的另一種變頻器控制設備的示意圖；圖4是本發明實施例提供的另一種變頻器控制設備的示意圖；圖5是本發明實施例提供的一種變頻器的示意圖；圖6是本發明實施例提供的一種變頻器控制方法的流程示意圖。
具體實施例方式本發明實施例提供一種變頻器控制方法和設備及變頻器，以期降低變頻器控制設備故障保護的成本。為了使本技術領域的人員更好地理解本發明方案，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分的實施例，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，都應當屬于本發明保護的范圍。以下分別進行詳細說明。本發明的說明書和權利要求書及上述附圖中的術語“第一”、“第二”、“第三 第四”等(如果存在)是用于區別類似的對象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應該理解這樣使用的數據在適當情況下可以互換，以便這里描述的本發明實施例能夠以除了在這里圖示或描述的那些以外的順序實施。此外，術語“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統、產品或設備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或對于這些過程、方法、產品或設備固有的其它步驟或單元。本發明變頻器控制設備的一個實施例。其中，一種變頻器控制設備可以包括:采樣單元、主控單元、通信單元和備用單元；其中，上述備用單元可用于接替出現故障后的上述采樣單元、上述主控單元和上述通信單元中的至少一個工作。舉例來說，上述備用單元可用于接替出現故障后的上述主控單元和/或采樣單元工作。在本發明的一些實施例中，米樣單兀可用于，米樣變頻器的輸入電信號和/或輸出電信號。主控單元可用于，根據上述采樣單元采樣得到的電信號生成用以控制變頻器輸出的控制參數；與上述備用子單元進行載波同步；與上述備用單元同步非時間敏感數據和/或時間敏感數據。其中，上述備用單元可用于與上述主控單元同步非時間敏感數據和/或時間敏感數據，與上述主控單元進行載波同步，在上述主控單元出現故障后接替上述主控單元工作。其中，主控單元和備用單元進行載波同步的方式有很多。例如，主控單元向備用單元發送載波信號發送時間戳和載波同步信號；備用單元在接收到主控單元發送的載波同步信號時啟動定時器，根據接收到的載波同步信號生成載波信號，利用載波信號發送時間戳和定時器記錄的載波信號生成時長，對生成的載波信號進行校準，以使得主控單元和備用單元載波同步。其中，主控單元和備用單元進行非時間敏感數據和時間敏感數據同步的方式有很多。例如，主控單元和備用單元可基于串行外設接口總線，進行非時間敏感數據和/或時間敏感數據。下面結合附圖進行舉例說明。首先請參見圖Ι-a 圖Ι-e，圖l_a 圖l_e為本發明實施例提供的幾種變頻器控制設備100的結構示意圖。如圖ι-a 圖1-C所示，其中，變頻器控制設備100可包括:備用單元110、采樣單元101、主控單元102和通信單元103。備用單元110用于接替出現故障后的采樣單元101、主控單元102和通信單元103中的至少一個的工作。其中，在圖l_a所示結構中，備用單元110可用于接替故障后的主控單元102的工作。在圖Ι-b所示結構中，備用單元110可用于接替故障后的采樣單元101的工作。在圖1-C所示結構中，備用單元110可用于接替故障后的通信單元103的工作。在圖ι-d所示結構中，備用單元110可用于接替故障后的采樣單元101和/或主控單元102的工作。在圖Ι-e所示結構中，備用單元110可用于接替故障后的采樣單元101、主控單元102和/或通信單元103的工作。其它場景則可以此類推，此處不再一一舉例。在本發明的一些實施例中，例如圖l_f所示，變頻器控制設備100還可包括用于供電的供電單元104。其中，供電單元104用于為變頻器控制設備100中的各需要供電的單元(例如備用單元110、采樣單元101、主控單元102和通信單元103等)供電。其中，圖l_f所示結構是在圖1-d所示結構的基礎上增設供電單元104而得到的，其它情況可以此類推。圖l_f未示出供電單元104與變頻器控制設備100中的被供電單元之間的供電線路。其中，采樣單元101主要用于，采樣變頻器的輸入電信號(例如輸入電流信號和/或輸入電壓信號)和/或輸出電信號(例如輸出電流信號和/或輸出電壓信號)。主控單元102主要用于，根據采樣單元101采樣得到的電信號生成用于控制變頻器輸出的控制參數，主控單元102向變頻器主回路(如主回路中的功率單元)傳遞生成的控制參數以控制變頻器的輸出。在本發明的一些實施例中，例如圖l_g所示，通信單元103可包括主回路通信單元1031和對外通信單元1032。其中，主控單元102可通過主回路通信單元1031與變頻器的主回路通信(主要與主回路中的各功率單元通信)，例如主控單元102可將生成的控制參數通過主回路通信單元1031向變頻器的主回路中的功率單元傳遞以控制變頻器的輸出，其中，主回路通信單元1031可為光纖通信單元或者電纜通信單元等等。主控單元102還可通過對外通信單元1032與外部設備(其中，此處的外部設備例如可為管理設備等可與變頻器通信的設備)進行通信，例如，主控單元102可通過對外通信單元1032向管理設備上報故障告警等。當然，如果變頻器控制設備100無需和外部設備進行通信，則可省略對外通信單元1032。在本發明一些實施例中，例如圖l_h所示，采樣單元101和主控單元102可組成采樣主控單元105。備用單元110可包括第一備用子單元111，其中，第一備用子單元111可作為采樣主控單元105的備用單元，第一備用子單元可用于接替出現故障后的采樣主控單元105工作。在此場景下，處于備用狀態的第一備用子單元111可稱備用采樣主控單元。其中，采樣主控單元105包括采樣單元101和主控單元102的主要功能。例如，采樣主控單元105主要用于，采樣變頻器的輸入電信號(例如輸入電流信號和/或輸入電壓信號)和/或輸出電信號(例如輸出電流信號和/或輸出電壓信號)，根據采樣得到的電信號生成控制參數生成用于控制變頻器輸出的控制參數，向變頻器的主回路(如主回路中的功率單元)傳遞生成的控制參數以控制變頻器的輸出。進一步的，采樣主控單元105還可用于向第一備用子單元111發送載波同步信號；向第一備用子單元111同步非時間敏感數據和/或時間敏感數據；第一備用子單元111可用于，采樣變頻器的輸入電信號和/或輸出電信號，與采樣主控單元105同步非時間敏感數據和/或時間敏感數據，根據采樣主控單元105發送的載波同步信號與采樣主控單元105進行載波同步，在采樣主控單元105出現故障后接替采樣主控單元105工作。在本發明一些實施例中，采樣主控單元105可通過第一熱插拔連接器(或其它連接器)與通信單元103連接，例如，采樣主控單元105可通過第一熱插拔連接器(或其它連接器)與通信單元103中的主回路通信單元1031和/或對外通信單元1032連接。第一備用子單元111亦可通過第二熱插拔連接器(或其它連接器)與通信單元103連接，例如，第一備用子單元111可通過第二熱插拔連接器(或其它連接器)與通信單元103中的主回路通信單元1031和/或對外通信單元1032連接。其中，第一熱插拔連接器和第二熱插拔連接器可為相同或不同的熱插拔連接器。第一備用子單元111處于備用狀態時其向通信單元103的輸出處于封鎖狀態。在本發明的另一些實施例中，如圖l_i所示，備用單元110可包括第二備用子單元112和第三備用子單元113，其中，第二備用子單元112作為主控單元102的備用單元，第二備用子單元112用于接替出現故障后的主控單元102工作；第三備用子單元113作為采樣單元101的備用單元，第三備用子單元113用于接替出現故障后的采樣單元101工作。在此場景下，處于備用狀態的第二備用子單元112可稱備用主控單元；而處于備用狀態的第三備用子單元113可稱備用采樣單元。在本發明的一些實施例中，主控單元102可分別與采樣單元101、第二備用子單元112、第三備用子單元113和通信單元103連接；類似的，第二備用子單元112可分別與主控單元102、采樣單元101、第三備用子單元113和通信單元103連接。在本發明的一些實施例中，主控單元102與采樣單元101可通過第三熱插拔連接器(或其它連接器)連接，主控單元與第三備用子單元113可通過第四熱插拔連接器連接(或其它連接器)。主控單元102與通信單元103可通過第五熱插拔連接器(或其它連接器)連接。第二備用子單元112與采樣單元103可通過第六熱插拔連接器(或其它連接器)連接。第二備用子單元112與第三備用子單元113可通過第七熱插拔連接器(或其它連接器)連接。第二備用子單元112與通信單元103可通過第八熱插拔連接器(或其它連接器)連接。其中，第三熱插拔連接器和第六熱插拔連接器可為相同或不同的熱插拔連接器。第四熱插拔連接器和第七熱插拔連接器可為相同或不同的熱插拔連接器。第五熱插拔連接器和第八熱插拔連接器可為相同或不同的熱插拔連接器。第二備用子單元112處于備用狀態時，其向采樣單元101、主控單元102、第三備用子單元113和通信單元103的輸出處于封鎖狀態。第三備用子單元113處于備用狀態時其向主控單元102、第二備用子單元112的輸出處于封鎖狀態。其中，主控單元102可通過熱插拔連接器選擇使用采樣單元101或第三備用子單元113來采樣輸出信號。參見圖Ι-j，圖Ι-j為主控單元102與采樣單元101通過熱插拔連接器連接的示意圖，其它通過熱插拔連接器連接的場景與此類似。在本發明的一些實施例中，主控單元102還可用于，向第二備用子單元112同步非時間敏感數據和/或時間敏感數據。其中，非時間敏感數據可指，在變頻器開始正常運行后，其數值不隨時間變化而不斷變化的數據，或者，在一定時長內，其數值不隨時間變化而不斷變化的數據。舉例來說，在變頻器啟動時配置的靜態參數(如比例積分/微分參數、向量/扭矩曲線參數等)都可認為是非時間敏感數據。時間敏感數據可指，在變頻器開始運行后，其數值隨著時間變化而經常變化的數據，比如，隨機存儲器中的數據，這類數據是隨著時間可能實時進行改變的(每個控制周期都可能會變化)，例如調制波、電機參數(有參數辨識的情況下)等等都可認為是時間敏感數據。在本發明的一些實施例中，主控單元102還可用于向第二備用子單元112發送載波同步信號，以同步主控單元102和第二備用子單元112的載波。第二備用子單元112可根據來自主控單元102的載波同步信號與主控單元102進行載波同步。在本發明的一些實施例中，第二備用子單元112可用于，與主控單元102同步非時間敏感數據和/或時間敏感數據，根據主控單元102發送的載波同步信號與主控單元102進行載波同步，在主控單元102出現故障后接替主控單元102工作。此外，第三備用子單元113可用于，采樣變頻器的輸入電信號和/或輸出電信號，在采樣單元101出現故障后接替采樣單元101工作。可以看出，基于圖l_i所示機制，采樣單元和主控單元實現交叉備份，如果主用采樣單元或主用主控單元發生故障，則可進行無縫切換。在進行無縫切換過程中，備用單元(如備用采樣單元和備用主控單元)替換故障主用單元(如主用采樣單元和主用主控單元)，備用單元切換為主用狀態。并且，備用單元進行報警以提醒更換故障主用單元。若是通過熱插拔連接器連接，則可將故障單元直接帶電拔出，更換上完好的采樣單元或主控單元，其中，更換的采樣單元或主控單元可處于備用狀態，在當前的主用采樣單元或主用主控單元發生故障時再進行主備狀態切換。在本發明的一些實施例中，例如圖l-k所示，備用單元110還包括第四備用子單元114，其中，第四備用子單元114作為供電單元104的備用單元，第四備用子單元114用于接替出現故障后的供電單元104工作。此場景下，第四備用子單元114可稱備用供電單元。圖l-k中以供電單元104和第四備用子單元114通過二極管合路實現主備的熱插拔備份為例，當然，供電單元104和第四備用子單元114也可通過其它切換電路實現主備故障切換，例如。第四備用子單元114和供電單元101之間通過熱插拔連接器連接，以便實現第四備用子單元114和供電單元101的熱插拔，方便供電單元的更換。另外，圖l-k中用電器件為變頻器控制設備中需要用電的單元，包括采樣單元、主控單元或備用單元等。
在本發明一些實施例中，采樣單元101和第三備用子單元均可包括:至少一條電壓采樣支路和/或至少一條電流采樣支路。電壓采樣支路的形式可能是多種多樣的。電流采樣支路的形式也可能是多少多樣的。舉例來說，如圖2-a所示，采樣單元101中的電壓采樣支路可以包括:放大器Al和模數轉換器101-adl,其中，放大器Al的輸出端與模數轉換器101_adl的輸入端連接,放大器Al的正輸入端與電壓米樣點V_U1連接,放大器Al的輸出端還與放大器Al的負輸入端連接。電壓采樣點V_U1還可分別通過二極管和電阻接地。圖2-b示出的采樣單元101包括多條如圖2-a所示的電壓采樣支路，例如假設采樣單元101需要采樣三相電壓，則采樣單元101可配置三條如圖2-a所示的電壓采樣支路。圖2-a和圖2_b示出了結構相對簡單、成本相對低廉的一種電壓米樣支路。如圖2-c所示，采樣單元101中的電壓采樣支路可以包括:模擬開關1011和模數轉換器101-adl，其中模數轉換器101-adl的輸入端通過模擬開關1011與電壓采樣點V_U1連接，電壓采樣點V_U1還可分別通過二極管和電阻接地。參見圖2-d，圖2-d示出的采樣單元101包括多條如圖2-c所示電壓采樣支路，例如假設采樣單元101需要采樣三相電壓，采樣單元101可配置三條如圖2-c所示的電壓采樣支路。圖2-c和圖2-d示出了一種可控性強的電壓采樣支路。例如圖2-e所示，采樣單元101中的電壓采樣支路可以包括:繼電器1012和模數轉換器101-adl，其中，模數轉換器101-adl的輸入端通過繼電器1012與電壓采樣點V_U1連接，電壓采樣點V_U1還可分別通過二極管和電阻接地。參見圖2-f，圖2-f示出的采樣單元101包括多條如圖2-e所示電壓采樣支路,例如采樣單元101需要采樣三相電壓,采樣單元101可配置三條如圖2-e所示的電壓采樣支路。圖2-e和圖2_f示出了一種安全性高的電壓采樣支路。其中，如圖2-a 2_f所示的電壓采樣支路中，通過引入放大器、模擬開關或繼電器等，以便實現采樣單元的熱插拔，方便采樣單元的更換。在本發明一些實施例中，采樣單元101需采樣多個電壓采樣點時，采樣單元101中配置的多條電壓采樣支路中可同時包括圖2-a、圖2-c和圖2-e所示的電壓采樣支路。舉例來說，如圖2-g所示，采樣單元101中的電流采樣支路可以包括:第一電阻R1、第二電阻R2、第二放大器A2、模數轉換器IOladl和第一場效應三極管Q1，第二放大器A2的輸出端與模數轉換器101-adl的輸入端連接,第二放大器A2的正輸入端與電流米樣點I—U1連接，第二放大器A2的輸出端還與第二放大器A2的負輸入端連接。電流采樣點I—U1還可通過電阻接地。第一場效應三極管Ql的漏極d通過第一電阻Rl與第二放大器A2的正輸入端連接，第一場效應三極管Ql的源極s接地，第一場效應三極管Ql的柵極g通過第二電阻R2與第一控制端C_1連接。進一步的，為實現多種控制狀態，如圖2-h所示，采樣單元101中的電流采樣支路還可包括:第三電阻R3、第四電阻R4和第二場效應三極管Q2，其中，第二場效應三極管Q2的漏極d通過第三電阻R3與第二放大器A2的正輸入端連接，第二場效應三極管Q2的源極s接地，第二場效應三極管Q2的柵極g通過第四電阻R4與第二控制端C_2連接。又例如，如圖2-1所示，采樣單元101中的電流采樣支路可以包括:第一電阻R1、第二電阻R2、第二放大器A2、第三放大器A3、模數轉換器IOladl和第一場效應三極管Q1，第二放大器A2的輸出端與模數轉換器101-adl的輸入端連接,第二放大器A2的正輸入端與第三放大器A3的輸出端連接，第三放大器A3的正輸入端與電流采樣點I—U1連接，第二放大器A2的輸出端還與第二放大器A2的負輸入端連接,第三放大器A3的輸出端還與第三放大器A3的負輸入端連接。電流采樣點I—U1還可通過電阻接地。第一場效應三極管Ql的漏極d通過第一電阻Rl與第二放大器A2的正輸入端連接，第一場效應三極管Ql的源極s接地，第一場效應三極管Ql的柵極g通過第二電阻R2與第一控制端C_1連接。進一步的，為實現多種控制狀態，如圖2-j所示，采樣單元101中的電流采樣支路還可包括:第三電阻R3、第四電阻R4和第二場效應三極管Q2，其中，第二場效應三極管Q2的漏極d通過第三電阻R3與第二放大器A2的正輸入端連接，第二場效應三極管Q2的源極s接地，第二場效應三極管Q2的柵極g通過第四電阻R4與第二控制端C_2連接。其中，在如圖2-g 2_i所示的電流采樣支路中，引入放大器和三極管等，以便實現采樣單元的熱插拔，方便采樣單元的更換。需要說明的是，本發明各實施例中提及的熱插拔連接器例如可以是三態驅動門或其它類型的熱插拔連接器。可以看出，本實施例變頻器控制設備包括:采樣單元、主控單元、通信單元和備用單元；其中，備用單元，用于接替出現故障后的采樣單元、主控單元和通信單元中的至少一個工作；其中，采樣單元用于，采樣變頻器的輸入電信號和/或輸出電信號；主控單元用于，根據采樣單元采樣得到的電信號生成用以控制變頻器輸出的控制參數。由于在變頻器控制設備中增設了用于接替出現故障后的采樣單元、主控單元和通信單元中的至少一個工作的備用單元，這樣不必更換整個變頻器控制設備，可實現其中關鍵部件的故障保護，有利于控制故障保護成本。進一步的，主用采樣單元(或備用采樣單元)和主用主控單元(或備用主控單元)通過熱插拔連接器連接，有利于實現故障采樣單元或主控單元的熱插拔更換。主用主控單元和備用主控單元之間同步載波和控制數據，有利于實現主用主控單元和備用主控單元的無縫切換。為便于更好的理解和實施本發明實施例的上述方案，下面舉例兩個具體應用場景進行詳細說明。請參見圖3，圖3為本發明實施例提供的另一種變頻器控制設備300的結構示意圖。其中，變頻器控制設備300可以包括:主用采樣單元301、備用采樣單元311、主用主控單元302、備用主控單元312、通信單元303、主用供電單元304和備用供電單元314。其中，備用采樣單元311用于接替故障后的主用采樣單元301工作，備用主控單元312用于接替故障后的主控單元302工作，備用供電單元314用于接替故障后的主供電單元304工作。其中，采樣單元(如主用采樣單元301和備用采樣單元311)所采樣電信號的種類可能有模擬電流信號和模擬電壓信號，采樣單元還可能接收和/或發送數字信號等。在本發明的一些實施例中，對于模擬信號，例如可通過直連或模擬開關或繼電器等實現主用采樣單元301和備用采樣單元311之間模擬信號選通，可利用運放管、場效應三極管、晶體三極管或者其它邏輯器件實現主用采樣單元301和備用采樣單元311對于模擬信號的熱插拔，具體結構可參考圖2-a 圖2-j。對于數字信號，可使用熱插拔連接器(如三態驅動門)實現主用采樣單元301和備用采樣單元311對于數字信號的熱插拔和備份。在本發明一些實施例中，主控單元(主用主控單元302、備用主控單元312)的熱插拔處理可與針對采樣單元的處理方式類似，主用主控單元302和備用主控單元312之間備份可能涉及如下幾個方面:首先，對于主控單元的備份，需主用主控單元和備用主控單元實現對板狀態檢測，當發現主用主控單元狀態異常后，備用主控單元312切換成為主用狀態；其次，對于中/高壓變頻器來說，最好實現載波同步和控制數據同步，以便實現主用主控單元和備用主控單元之間的無縫切換。在本發明一些實施例中，可在主用主控單元302和備用主控單元312之間設置工作狀態傳遞線和主備狀態傳遞線，其中，工作狀態傳遞線可用于向對端傳遞當前的工作狀態(工作狀態正常或工作狀態異常)，主備狀態傳遞線可用于向對端傳遞當前的主備狀態(主用狀態或備用狀態)。主用主控單元302和備用主控單元312之間還可設置通信總線(例如串行外設接口(SPI, Serial Peripheral Interface)總線或集成電路(IIC,Inter-1ntegrated Circuit)總線或其它類型的通信總線等),通過該通信總線進行載波同步和數據同步。其中，主用主控單元302可通過向備用主控單元312發送載波同步信號以實現載波同步。其中，數據同步可包括非時間敏感數據和時間敏感數據同步。在變頻器的運行期間，主用主控單元和備用主控單元需要對于時間敏感數據進行同步，例如在一個控制周期中，主用主控單元向備用主控單元發送時間敏感數據，實現時間敏感數據同步。在主用主控單元和備用主控單元之間切換后，備用主控單元按照最新同步數據運行，以實現主用主控單元和備用主控單元之間的無縫切換。在本發明一些實施例中，主用主控單元和備用主控單元可為熱備份，即輸入信號(例如來自通信單元或采用單元的信號)同時會傳輸到主用主控單元和備用主控單元上，主用主控單元302的輸出端口處于開放狀態，備用主控單元312和主用主控單元302之間通信端口處于開放狀態，而備用主控單元312對除主用主控單元302之外的其它單元的輸出端口處于封鎖狀態，例如，備用主控單元312向采樣單元301、備用采用單元311和通信單元303的輸出處于封鎖狀態。當主用主控單元和備用主控單元之間發生狀態切換時，備用主控單元切換為主用狀態(即切換為主用主控單元)，端口輸出狀態進行互換。由于載波和數據同步，所以可以實現無縫切換。下面舉例三個場景來說明主用主控單元和備用主控單元之間的切換。場景一、變頻器上電過程中，主用主控單元和備用主控單元將自身默認為備用狀態；主用主控單元和備用主控單元檢測到自身單板在位信號和槽位號后，將自身設定為在線狀態；在主用主控單元和備用主控單元自檢完成后將自身設為好板，根據自身槽位號設定自身為主用狀態還是備用狀態，可由管理設備配置上電時那個槽位號對應主用狀態，那個槽位號對應備用狀態。備用主控單元封鎖其向除主用主控單元之外的其它單元的輸出。主備主控單元同時工作，例如可由管理設備為主用主控單元、備用主控單元配置相關數據(如非時間敏感數據)，主用主控單元運行過程中向備用主控單元發送載波同步信號和其更新的時間敏感數據。場景二、主用主控單元正常，備用主控單元異常。主用主控單元正常工作時，若備用主控單元工作狀態異常，主用主控單元向備用主控單元發送復位信號，若備用主控單元仍異常，主用主控單元則可向管理設備上報故障告警以提醒更換備用主控單元。更換備用主控單元后，更換的備用主控單元重啟，主用主控單元可先為備用主控單元更新非時間敏感數據，備用主控單元正常運行后，主用主控單元向備用主控單元發載波同步信號和更新的時間敏感數據，主用主控單元和備用主控單元進入正常運行過程。主控單元可實現熱插拔在線更換。場景二、運行中的主用主控單元出現異常，備用主控單元正常。主用主控單元發生異常之后，主用主控單元可首先確定其是否可以帶病運行，若不可以，則需要主用主控單元和備用主控單元切換，備用主控單元切換主用狀態，備用主控單元打開輸出，向故障板(之前的主用主控單元)發送復位信號，若故障板仍異常(故障信號例如可為高電平信號或低電平信號)，則新切換的主控單元可上報故障告警，待更換故障板之后，新切換的主用主控單元先向新更換的主控單元(此時為備用主控單元)發送非時間敏感數據，然后主用主控單元和備用主控單元正常運行，主用主控單元向備用主控單元發送載波同步信號和最新的時間敏感數據。主控單元可實現熱插拔在線更換。其中，上述幾種場景下的主備主控單元的工作方式均為舉例，在實際應用中可根據具體需要進行適應性調整。請參見圖4，圖4為本發明實施例提供的另一種變頻器控制設備400的結構示意圖。其中，變頻器控制設備400可以包括:主用采樣主控單元401、備用采樣主控單元411、通信單元402、主用供電單元403和備用供電單元413。其中備用采樣主控單元411用于接替故障后的主用采樣主控單元401工作，備用供電單元403用于接替故障后的主供電單元413工作。其中，采樣主控單元(如主用采樣主控單元401和備用采樣主控單元411)所采樣電信號的種類可能有模擬電流信號和模擬電壓信號，采樣主控單元還可能接收和/或發送
數字信號等。在本發明的一些實施例中，對于模擬信號，例如可通過直連或模擬開關或繼電器等實現主用采樣主控單元401和備用采樣主控單元411之間模擬信號選通，可利用運放管、場效應三極管、晶體三極管或者其它邏輯器件實現主用采樣主控單元401和備用采樣主控單元411對于模擬信號的熱插拔，具體結構可參考圖2-a 圖2-j。對于數字信號，可使用熱插拔連接器(如三態驅動門)實現主用采樣主控單元401和備用采樣主控單元411對于數字信號的熱插拔和備份。在本發明一些實施例中，對于采樣主控單元備份，需主用采樣主控單元和備用采樣主控單元實現對板狀態檢測，發現主用采樣主控單元狀態異常后，備用采樣主控單元411切換成為主用狀態；其次，對于中/高壓變頻器來說，最好實現載波同步和控制數據同步，以便實現主用采樣主控單元和備用采樣主控單元的無縫切換。在本發明一些實施例中，可在主用采樣主控單元401和備用采樣主控單元411之間設置工作狀態傳遞線和主備狀態傳遞線，其中，工作狀態傳遞線可用于向對端傳遞當前的工作狀態(工作狀態正常或工作狀態異常)，主備狀態傳遞線可用于向對端傳遞當前的主備狀態(主用狀態或備用狀態)。主用采樣主控單元401和備用采樣主控單元411之間還可設置通信總線(例如SPI總線)，通過該通信總線進行載波同步和數據同步。其中，主用采樣主控單元401可通過向備用采樣主控單元411發送載波同步信號，以實現主用采樣主控單元401和備用采樣主控單元411的載波同步。其中，數據同步可包括非時間敏感數據和時間敏感數據同步。在變頻器的運行期間，主用采樣主控單元401和備用采樣主控單元411需要對于時間敏感數據進行同步，例如在一個控制周期中，主用采樣主控單元401向備用采樣主控單元411發送時間敏感數據，實現時間敏感數據同步。在主用采樣主控單元和備用采樣主控單元切換后，備用采樣主控單元411按照最新同步數據運行，以實現主用采樣主控單元和備用采樣主控單元的無縫切換。在本發明的一些實施例中，主用采樣主控單元和備用采樣主控單元可為熱備份，即輸入信號(例如來自通信單元的信號)同時會傳輸到主用采樣主控單元和備用采樣主控單元上，其中，主用采樣主控單元401的輸出端口處于開放狀態，備用采樣主控單元411和主用采樣主控單元401之間輸出端口處于開放狀態，而備用采樣主控單元411向除主用采樣主控單元401之外的其它單元的輸出端口處于封鎖狀態，例如，備用采樣主控單元411向通信單元402的輸出處于封鎖狀態。主用采樣主控單元和備用采樣主控單元發生切換時，備用采樣主控單元411切換為主用狀態(即切換為主用主控單元)，信號輸出狀態互換。由于載波和數據同步，所以可以實現主用采樣主控單元和備用采樣主控單元無縫切換。下面舉例三個場景來說明主用采樣主控單元和備用采用主控單元切換。場景一、變頻器上電過程中，主用采樣主控單元和備用采樣主控單元將自身默認為備用狀態；主用采樣主控單元和備用采樣主控單元檢測到自身單板在位信號和槽位號后，將自身設定為在線狀態；在主用采樣主控單元和備用采樣主控單元自檢完成后將自身設為好板，根據自身槽位號設定自身為主用狀態還是備用狀態。備用采樣主控單元411封鎖其向除主用采樣主控單元401之外的其它單元的輸出。主備采樣主控單元同時工作，由管理設備為主用采樣主控單元401、備用采樣主控單元411配置相關數據(非時間敏感數據)，主用采樣主控單元401運行過程中，向備用采樣主控單元411發送載波同步信號和其更新的時間敏感數據，以便實現主備用采樣主控單元的無縫切換。場景二、主用采樣主控單元401正常，備用采樣主控單元411異常。其中，主用采樣主控單元401正常工作時，若備用采樣主控單元411工作狀態異常，主用采樣主控單元401向備用采樣主控單元411發送復位信號，若備用采樣主控單元411仍異常，主用采樣主控單元401則可向管理設備上報故障告警以提醒更換備用采樣主控單元。在更換備用采樣主控單元411之后，更換的備用采樣主控單元重啟，主用采樣主控單元可先為備用采樣主控單元更新非時間敏感數據，備用采樣主控單元正常運行后，主用采樣主控單元向備用主控單元發送載波同步信號和更新的時間敏感數據，主備采樣主控單元進入正常運行過程。采樣主控單元可實現熱插拔在線更換。
場景三、運行中的主用采樣主控單元401出現異常，備用采樣主控單元411正常。主用采樣主控單元401發生異常之后，主用采樣主控單元401可首先確定其是否可以帶病運行，若不可以，則需要主備采樣主控單元切換，備用采樣主控單元411切換主用狀態，備用主控單元打開輸出，向故障板(之前的主用采樣主控單元401)發送復位信號，若故障板仍異常(故障信號例如可為高電平信號或低電平信號)，則新切換的采樣主控單元可上報故障告警，待更換故障板之后，新切換的主用采樣主控單元先向新更換的采樣主控單元(此時為備用采樣主控單元)發送非時間敏感數據，然后主用采樣主控單元和備用采樣主控單元正常運行，主用采樣主控單元向備用采樣主控單元發送載波同步信號和最新的時間敏感數據。采樣主控單元可實現熱插拔在線更換。其中，上述幾種場景下的主備采樣主控單元的工作方式均為舉例，在實際應用中可根據具體需要進行適應性調整。參見圖5，本發明實施例還提供一種變頻器，可包括:變壓器510、與變壓器510連接的主回路520、以及與主回路520和變壓器510連接的變頻器控制設備530 ;其中，變頻器控制設備530例如可如上述實施例舉例的變頻器控制設備。變頻器控制設備530可與變頻器控制設備100、變頻器控制設備300或變頻器控制設備400的結構功能相同或類似。本發明實施例還提供一種變頻器控制方法，應用于變頻器控制設備，該變頻器控制設備包括:主控單元和備用單元。參見圖6，一種變頻器控制方法可包括:601、備用單元和主控單元進行載波同步；602、備用單元和主控單元進行非時間敏感數據和/或時間敏感數據同步；603、在主控單元出現故障時，備用單元接替主控單元工作。其中，主控單元可用于根據對變頻器的輸入電信號和/或輸出電信號進行采樣而得到的電信號，生成用以控制變頻器輸出的控制參數。在本發明的一些實施例中，變頻器控制設備還可包括:米樣單兀，用于米樣變頻器的輸入電信號和/或輸出電信號。其中，主控單元可用于根據采樣單元對變頻器的輸入電信號和/或輸出電信號進行采樣而得到的電信號，生成用以控制變頻器輸出的控制參數。在本發明的一些實施例中，備用單元和主控單元進行載波同步的方式可以有多種方式，其中，備用單元和主控單元均可發起載波同步。例如，主控單元向備用單元發送載波信號發送時間戳和載波同步信號；備用單元在接收到主控單元發送的載波同步信號時啟動定時器，根據接收到的載波同步信號生成載波信號，利用載波信號發送時間戳和定時器記錄的載波信號生成時長，對生成的載波信號進行校準，以使得主控單元和備用單元載波同
止/J/ O在本發明的一些實施例中，備用單元和主控單元進行非時間敏感數據和時間敏感數據同步可以有多種方式，其中，備用單元和主控單元均可發起非時間敏感數據和時間敏感數據的同步。例如，備用單元和主控單元可基于串行外設接口總線或IIC總線或其它類型的通信總線，進行非時間敏感數據和/或時間敏感數據。
在本發明的一些實施例中，備用單元還可采樣變頻器的輸入電信號和/或輸出電信號，在采樣單元出現故障后接替采樣單元工作。在本發明的一些實施例中，采樣單元和主控單元可組成采樣主控單元，備用單元包括第一備用子單元，其中，第一備用子單元作為采樣主控單元的備用單元，第一備用子單元用于接替出現故障后的采樣主控單元工作。例如，第一備用子單元可采樣變頻器的輸入電信號和/或輸出電信號，與上述采樣主控單元同步非時間敏感數據和/或時間敏感數據，根據上述采樣主控單元發送的載波同步信號與上述采樣主控單元進行載波同步，在上述采樣主控單元出現故障后接替上述采樣主控單元工作。在本發明另一些實施例中，備用單元包括第二備用子單元和第三備用子單元，其中，第二備用子單元作為主控單元的備用單元，第二備用子單元用于接替出現故障后的上述主控單元工作；第三備用子單元作為采樣單元的備用單元，第三備用子單元用于接替出現故障后的采樣單元工作。例如，上述第二備用子單元用于與上述主控單元同步非時間敏感數據和/或時間敏感數據，根據上述主控單元發送的載波同步信號與上述主控單元進行載波同步，在上述主控單元出現故障后接替上述主控單元工作。上述第三備用子單元用于采樣變頻器的輸入電信號和/或輸出電信號，在上述采樣單元出現故障后接替上述采樣單元工作。可以理解，本實施例變頻器控制設備可與變頻器控制設備100、變頻器控制設備300或變頻器控制設備400的結構功能相同或類似。具體工作過程可參見上述實施例的相關描述，此處不再一一贅述。本發明實施例還提供一種計算機存儲介質，其中，該計算機存儲介質可存儲有程序，該程序執行時包括上述方法實施例中記載的變頻器控制方法的部分或全部步驟。需要說明的是，對于前述的各方法實施例，為了簡單描述，故將其都表述為一系列的動作組合，但是本領域技術人員應該知悉，本發明并不受所描述的動作順序的限制，因為依據本發明，某些步驟可以采用其他順序或者同時進行。其次，本領域技術人員也應該知悉，說明書中所描述的實施例均屬于優選實施例，所涉及的動作和模塊并不一定是本發明所必須的。在上述實施例中，對各個實施例的描述都各有側重，某個實施例中沒有詳述的部分，可以參見其他實施例的相關描述。綜上，本發明實施例的變頻器控制設備包括:采樣單元、主控單元、通信單元和備用單元；其中，采樣單元用于采樣變頻器的輸入電信號和/或輸出電信號；主控單元用于，根據采樣單元采樣得到的電信號生成用以控制變頻器輸出的控制參數，與備用單元進行載波同步；與備用單元同步非時間敏感數據和/或時間敏感數據，其中，備用單元，用于與主控單元進行載波同步；與主控單元同步非時間敏感數據和/或時間敏感數據；在主控單元出現故障后接替主控單元工作。由于在變頻器控制設備中增設了用于接替出現故障后的主控單元工作的備用單元，這樣不必更換整個變頻器控制設備，可實現其中關鍵部件的故障保護，有利于控制故障保護成本；且主控單元和備用單元進行數據和載波同步，這樣有利于在故障時實現主控單元和備用單元之間的無縫切換，進而有利于提高變頻器運行的穩定性和可靠性。在本申請所提供的幾個實施例中，應該理解到，所揭露的裝置，可通過其它的方式實現。例如，以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，例如上述單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實際實現時可以有另外的劃分方式，例如多個單元或組件可以結合或者可以集成到另一個系統，或一些特征可以忽略，或不執行。另一點，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些接口，裝置或單元的間接耦合或通信連接，可以是電性或其它的形式。上述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個地方，或者也可以分布到多個網絡單元上。可以根據實際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實現本實施例方案的目的。另外，在本發明各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理單元中，也可以是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中。上述集成的單元既可以采用硬件的形式實現，也可以采用軟件功能單元的形式實現。上述集成的單元如果以軟件功能單元的形式實現并作為獨立的產品銷售或使用時，可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質中。基于這樣的理解，本發明的技術方案本質上或者說對現有技術做出貢獻的部分或者該技術方案的全部或部分可以以軟件產品的形式體現出來，該計算機軟件產品存儲在一個存儲介質中，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可為個人計算機、服務器或者網絡設備等)執行本發明各個實施例上述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質包括:U盤、只讀存儲器(ROM，Read-Only Memory)、隨機存取存儲器(RAM, Random Access Memory)、移動硬盤、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質。以上上述，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和范圍。
權利要求
1.一種變頻器控制設備，其特征在于，包括: 采樣單元、主控單元、通信單元和備用單元； 其中，所述采樣單元用于，采樣變頻器的輸入電信號和/或輸出電信號； 所述主控單元用于，根據所述采樣單元采樣得到的電信號生成用以控制所述變頻器輸出的控制參數；與所述備用單元進行載波同步；與所述備用單元同步非時間敏感數據和/或時間敏感數據； 其中，所述備用單元，用于在所述主控單元出現故障后接替所述主控單元工作。
2.根據權利要求1所述的變頻器控制設備，其特征在于， 所述采樣單元和所述主控單元組成采樣主控單元，所述備用單元包括第一備用子單元，其中，所述第一備用子單元作為所述采樣主控單元的備用單元，所述第一備用子單元用于，采樣變頻器的輸入電信號和/或輸出電信號，根據采樣得到的電信號生成用以控制變頻器輸出的控制參數；與所述采樣主控單元進行載波同步；與所述采樣主控單元同步非時間敏感數據和/或時間敏感數據；在所述采樣主控單元出現故障后接替所述采樣主控單元工作； 或者， 所述備用單元包括第二備用子單元和第三備用子單元， 其中，所述第二備用子單元作為所述主控單元的備用單元，所述第二備用子單元用于，根據所述采樣單元采樣得到的電信號生成用以控制變頻器輸出的控制參數；與所述主控單元進行載波同步；與所述主控單元同步非時間敏感數據和/或時間敏感數據，在所述主控單元出現故障后接替所述主控單元工作；所述第三備用子單元作為所述采樣單元的備用單元，所述第三備用子單元用于采樣變頻器的輸入電信號和/或輸出電信號，在所述采樣單元出現故障后接替所述采樣單元工作。
3.根據權利要求2所述的變頻器控制設備，其特征在于， 所述主控單元分別與所述采樣單元、所述第二備用子單元、所述第三備用子單元和所述通信單元連接； 所述第二備用子單元還分別與所述采樣單元、所述第三備用子單元和所述通信單元連接。
4.根據權利要求3所述的變頻器控制設備，其特征在于， 所述主控單元與所述采樣單元通過熱插拔連接器連接；和/或， 所述主控單元與所述第三備用子單元通過熱插拔連接器連接；和/或， 所述主控單元與所述通信單元通過熱插拔連接器連接；和/或， 所述第二備用子單元與所述采樣單元通過熱插拔連接器連接；和/或， 所述第二備用子單元與所述第三備用子單元通過熱插拔連接器連接； 和/或，所述第二備用子單元與所述通信單元通過熱插拔連接器連接。
5.根據權利要求4所述的變頻器控制設備，其特征在于， 所述熱插拔連接器為三態驅動門。
6.根據權利要求2至5任一項所述的變頻器控制設備，其特征在于， 所述變頻器控制設備還包括用于供電的供電單元；其中，所述備用單元還包括第四備用子單元，其中，所述第四備用子單元作為所述供電單元的備用單元，所述第四備用子單元用于接替出現故障后的所述供電單元工作，所述第四備用子單元和所述供電單元之間通過熱插拔連接器連接。
7.根據權利要求2至6任一項所述的變頻器控制設備，其特征在于， 所述采樣單元和第三備用子單元均包括至少一條電壓采樣支路； 其中，所述電壓采樣支路包括:放大器和模數轉換器，其中，所述放大器的輸出端與所述模數轉換器的輸入端連接，所述放大器的正輸入端與電壓采樣點連接，所述放大器的輸出端還與所述放大器的負輸入端連接； 或者， 所述電壓采樣支路包括:模擬開關和模數轉換器，其中，所述模數轉換器的輸入端通過所述模擬開關與電壓采樣點連接； 或者， 所述電壓采樣支路包括:繼電器和模數轉換器，其中，所述模數轉換器的輸入端通過所述繼電器與電壓采樣點連接。
8.根據權利要求2至7任一項所述的變頻器控制設備，其特征在于， 所述采樣單元和第三備用子單元均包括至少一條電流采樣支路； 其中，所述電流采樣支路包括:第一電阻、第二電阻、第二放大器、模數轉換器和第一場效應三極管，所述第二放大器的輸出端與所述模數轉換器的輸入端連接，所述第二放大器的正輸入端與電流采樣點連接，所述第二放大器的輸出端還與所述第二放大器的負輸入端連接；所述第一場效應三極管的漏極通過所述第一電阻與所述第二放大器的正輸入端連接，所述第一場效應三極管的源極接地，所述第一場效應三極管的柵極通過所述第二電阻與所述第一控制端連接； 或者， 所述電流采樣支路包括:第一電阻、第二電阻、第二放大器、模數轉換器、第一場效應三極管、第三電阻、第四電阻和第二場效應三極管，所述第二放大器的輸出端與所述模數轉換器的輸入端連接，所述第二放大器的正輸入端與電流采樣點連接，所述第二放大器的輸出端還與所述第二放大器的負輸入端連接；所述第一場效應三極管的漏極通過所述第一電阻與所述第二放大器的正輸入端連接，所述第一場效應三極管的源極接地，所述第一場效應三極管的柵極通過所述第二電阻與所述第一控制端連接；所述第二場效應三極管的漏極通過所述第三電阻與所述第二放大器的正輸入端連接，所述第二場效應三極管的源極接地，所述第二場效應三極管的柵極通過所述第四電阻與所述第二控制端連接； 或者， 所述電流采樣支路包括:第一電阻、第二電阻、第二放大器、第三放大器、模數轉換器和第一場效應三極管，其中，所述第二放大器的輸出端與所述模數轉換器的輸入端連接，所述第二放大器的正輸入端與所述第三放大器的輸出端連接，所述第三放大器的正輸入端與電流采樣點連接，所述第二放大器的輸出端還與所述第二放大器的負輸入端連接，所述第三放大器的輸出端還與所述第三放大器的負輸入端連接；所述第一場效應三極管的漏極通過所述第一電阻與所述第二放大器的正輸入端連接，所述第一場效應三極管的源極接地，所述第一場效應三極管的柵極通過所述第二電阻與所述第一控制端連接； 或者，所述電流采樣支路包括:第一電阻、第二電阻、第二放大器、第三放大器、模數轉換器、第一場效應三極管、第三電阻、第四電阻和第二場效應三極管，其中，所述第二放大器的輸出端與所述模數轉換器的輸入端連接，所述第二放大器的正輸入端與所述第三放大器的輸出端連接，所述第三放大器的正輸入端與電流采樣點連接，所述第二放大器的輸出端還與所述第二放大器的負輸入端連接，所述第三放大器的輸出端還與所述第三放大器的負輸入端連接；所述第一場效應三極管的漏極通過所述第一電阻與所述第二放大器的正輸入端連接，所述第一場效應三極管的源極接地，所述第一場效應三極管的柵極通過所述第二電阻與所述第一控制端連接；所述第二場效應三極管的漏極通過所述第三電阻與所述第二放大器的正輸入端連接，所述第二場效應三極管的源極接地，所述第二場效應三極管的柵極通過所述第四電阻與所述第二控制端連接。
9.一種變頻器，其特征在于，包括: 變壓器、與所述變壓器連接的主回路、以及與所述變壓器和所述主回路連接的變頻器控制設備，其中，所述變頻器控制設備為如權利要求1至8任一項所述的變頻器控制設備。
10.一種變頻器控制方法，其特征在于，變頻器控制設備包括主控單元和備用單元，所述方法包括: 所述備用單元和所述主控單元進行載波同步； 所述備用單元和所述主控單元進行非時間敏感數據和/或時間敏感數據同步； 在所述主控單元出現故障時，所述備用單元接替所述主控單元工作； 其中，所述主控單元用于，根據對所述變頻器的輸入電信號和/或輸出電信號進行采樣而得到的電信號，生成用以控制所述變頻器輸出的控制參數。
11.根據權利要求10所述的方法，其特征在于，所述備用單元和所述主控單元進行非時間敏感數據和/或時間敏感數據同步包括:所述備用單元和所述主控單元基于串行外設接口 SPI總線或集成電路IIC總線，進行非時間敏感數據和/或時間敏感數據同步。
12.根據權利要求10或11所述的方法，其特征在于，所述備用單元和所述主控單元進行載波同步，包括: 所述備用單元接收到所述主控單元發送的載波同步信號時啟動定時器，根據接收到的所述載波同步信號生成載波信號，利用所述載波信號發送時間戳和所述定時器記錄的載波信號生成時長，對生成的 所述載波信號進行校準，以使得所述備用單元和所述主控單元載波同步。
全文摘要
本發明實施例公開了一種變頻器控制方法和設備及變頻器。其中一種變頻器控制設備，包括采樣單元、主控單元、通信單元和備用單元；其中，采樣單元用于，采樣變頻器的輸入電信號和/或輸出電信號；主控單元用于，根據采樣單元采樣得到的電信號生成用以控制變頻器輸出的控制參數；與備用單元進行載波同步；與備用單元同步非時間敏感數據和/或時間敏感數據；其中備用單元，用于在主控單元出現故障后接替主控單元工作。本發明實施例提供的技術方案有利于降低變頻器控制設備故障保護的成本。
文檔編號H02M1/00GK103095102SQ20131001434
公開日2013年5月8日 申請日期2013年1月15日 優先權日2013年1月15日
發明者張希戩, 王恒義, 于文明 申請人:華為技術有限公司