具体实施方式

为了使本领域的人员更好地理解本申请实施例中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请实施例中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请实施例保护的范围。

需要说明的是，本申请中的第一和第二只是为了区分名称，并不代表顺序关系，不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，例如，第一用户、第二用户、第三用户，仅是为了区别不同的用户。

下面结合本申请实施例附图进一步说明本申请实施例具体实现。

本申请实施例提供一种变频器的调制方法，图1为本申请实施例提供的一种变频器的调制方法的流程图，如图1所示，该方法包括以下步骤：

步骤101：获取变频器输出频率对应的设定频率。

在变频器工作过程中，实时获取变频器输出频率，并根据变频器输出频率获取变频器对应的设定频率，在实际工作时，在一定的设定频率下，变频器输出频率要小于或等于其对应的设定频率，例如，设定频率是100Hz，变频器输出频率有可能是96Hz、或者95Hz等。本申请实施例在获取变频器输出频率之后，还获取变频器的设定频率，提高了后续在利用其设定频率与预设最小频率和预设最大频率之间的关系确定工作模式时的准确性。

为便于理解变频器的工作模式，本申请实施例还示出了变频器在设定脉冲频率下的额定输出电流，如表1所示，表1为本申请实施例提供的一种变频器的工作参数。

表1

示例的，表1中变频器是以SINAMICS G130变频器进行示例性说明，表1中示出了变频器供电电源等级在400V时的工作参数，可以理解的是，供电电源等级也可以为500V和690V，表1仅是以供电电源等级在400V为例进行说明，该供电电源包括380V-480V供电电源区间，在380V-480V供电电源区间，变频器的输出频率包括110kW、132kW、160kW、200kW、250kW、315kW、400kW、450kW和560kW，该变频器的PWM设定脉冲频率包括1.25kHz和2.0kHz，该变频器的PWM较高脉冲频率包括2.5kHz、4.0kHz、5.0kHz、5.5kHz和8.0kHz。表1中还示出了变频器在PWM设定脉冲频率下的额定输出电流以及电流降容因子，以输出频率是315kW为例，变频器在设定脉冲频率为1.25kHz时，输出电流为605A，在PWM设定脉冲频率为2.0kHz时，降容因子为83％，输出电流为605A×83％＝502A；以输出频率是110kW为例，变频器在PWM较高脉冲频率为2.5kHz时，降容因子为95％，输出电流为210A×

95％＝200A，变频器在PWM较高脉冲频率为5.0kHz时，降容因子为54％，输出电流为210A×54％＝155A。表1中变频器中的降容因子功能在于，在变频器工作过程中，电机会存在有噪声的情况，可通过提高脉冲频率改善该情况，当提高脉冲频率之后，变频器的输出电流达不到额定电流210A，因此要考虑降容，使得电机处于正常工作状态下，以提高功率元器件的可靠性。

步骤102：根据设定频率与预设最大频率、预设最小频率之间的关系，确定变频器的工作模式，工作模式包括高频控制模式和常规控制模式。

需要说明的是，现有技术中在常规情况下，当变频器的最大输出频率大于100Hz之后，PWM调制频率会随之增加，即使变频器输出频率降低，PWM调制频率依然按照最大输出频率限定值执行，也就是PWM调制频率的最大输出频率限定值在变频器使用过程中不允许调整，直到此次变频器工作结束。如图2所示，图2为本申请实施例提供的一种现有技术中变频器的调制结果，在图2中，横坐标为变频器与PWM调制频率的工作时间，其两者的工作时间同步，纵坐标为变频器输出频率VFD output frequency、单位是Hz，PWM调制频率Pulsefrequency、单位是kHz，由于变频器的最大输出频率是120Hz，大于100Hz，因此在时间点t1-t4之间，PWM调制频率均是2.5kHz，即使在时间点t1-t2以及时间点t3-t4之间变频器的最大输出频率小于或等于100Hz，PWM调制频率依然是2.5kHz。这种情况下会导致变频器的功率器件开关损耗因为单位时间内调制次数增加而剧增，导致功率器件异常发热，缩短功率器件的寿命，为变频器的损坏埋下隐患。

一种可实现的方式中，可以将PWM调制方式设置为边缘调制模式，该边缘调制模式为矢量调制模式，一般情况下，PWM调制方式在整个周期内均对变频器进行调制，也就是，脉冲是等幅不等宽，也就是脉冲幅度是一样的，脉冲宽度是不一样的(即脉冲波的打开时间是不一样的)；而边缘调制模式中，在整个周期的中间时间段不对变频器进行调制(即脉冲波一直处于打开模式)，仅在整个周期边缘两端设定时间段内对变频器进行调制。然而，该边缘调制模式会导致变频器输出电压边缘产生尖峰，从而在电机中产生轴电流，在一些不利的情况下，这些电流峰值很高，也会导致电机轴承损坏，降低了变频器的可靠性。

而本申请实施例通过根据变频器输出频率对应的设定频率与预设最大频率和预设最小频率之间的关系，设置高频控制模式和常规控制模式，使得变频器的功率器件的开关频率与其实际情况相适应，满足了用户的实际需求，提高了用户体验。

步骤103：在高频控制模式时，根据变频器实际工作频率中的最大频率和变频器的最大额定输出频率之间的关系确定高频电机参数组中变频器的最大输出频率。

在高频控制模式时，将变频器的电机参数组设置为高频电机参数组，变频器以高频电机参数组运行，该高频电机参数组中变频器的最大输出频率是根据变频器实际工作频率中的最大频率和变频器的最大额定输出频率之间的关系确定的，使得变频器的最大输出频率与实际需要的频率相关，防止损坏变频器功率器件开关。

步骤104：在常规控制模式时，将常规电机参数组中变频器的最大输出频率设置为小于或等于PWM载波频率转换点对应的频率，PWM载波频率转换点包括PWM载波频率极大值对应的转换点和PWM载波频率极小值对应的转换点。

在常规控制模式时，表明变频器输出频率小于或等于PWM载波频率转换点对应的频率，也就是说当前变频器的最大输出频率不需要设置的非常大。本示例中将常规电机参数组中变频器的最大输出频率设置为小于或等于PWM载波频率转换点对应的频率，PWM载波频率转换点包括PWM载波频率极大值对应的转换点和PWM载波频率极小值对应的转换点，也就是将变频器的最大输出频率设置在PWM载波频率转换点以下，使得变频器以最低载波频率运行，降低变频器的功率器件不必要的开关损耗。

可选地，在本申请的一种实施例中，在确定变频器的工作模式时，示例的，本申请实施例提供的变频器的调制方法中步骤102可以实现为以下步骤：若设定频率大于预设最大频率，则将变频器的工作模式设置为高频控制模式，将变频器的电机参数组设置为高频电机参数组；若设定频率小于或等于预设最小频率，则将变频器的工作模式设置为常规控制模式，将变频器的电机参数组设置为常规电机参数组；若设定频率大于预设最小频率，且小于或等于预设最大频率，则自动按照常规控制模式对变频器进行控制。

为便于理解变频器与PWM调制频率之间的关系，本申请实施例还示出了变频器的最大输出频率与PWM调制频率之间的对应关系，如表2所示，表2为本申请实施例提供的另一种变频器的工作参数。

表2

在表2中，PWM调制频率Pulse frequency包括：1.25kHz、2.0kHz、2.5kHz、≥4.0kHz，与表1中PWM调制频率相对应，其中PWM调制频率≥4.0kHz包括4.0kHz、5.0kHz、5.5kHz和8.0kHz，变频器的最大输出频率Maximum attainable output frequency包括100Hz、160Hz、200Hz和300Hz，分别与PWM调制频率1.25kHz、2.0kHz、2.5kHz、≥4.0kHz相对应。以PWM调制频率是2.5kHz为例，在PWM调制频率是2.5kHz时，变频器的最大输出频率是200Hz，也就是说变频器输出频率不能超过200Hz。

本申请实施例将变频器输出频率对应的设定频率与预设最大频率进行比较，若设定频率小于或等于预设最大频率，则变频器的工作模式为常规控制模式，并将变频器的电机参数组设置为常规电机参数组，变频器在常规电机参数组下运行时，变频器的最大输出频率设置为小于或等于PWM载波频率转换点对应的频率，使得变频器以最低载波频率运行，降低变频器的功率器件不必要的开关损耗。若设定频率大于预设最大频率，则将变频器的工作模式设置为高频控制模式，将变频器的电机参数组设置为高频电机参数组，使得变频器的最大输出频率与实际需要的频率相关，防止损坏变频器功率器件开关。本申请实施例仅是以预设最小频率和预设最大频对变频器的电机参数组进行控制，在此设置预设最小频率，是因为若设定频率大于预设最小频率，且小于或等于预设最大频率，则自动按照常规控制模式对变频器进行控制，不需要对变频器的电机参数组进行控制。

可选地，在本申请的一种实施例中，在确定变频器高频电机参数组中变频器的最大输出频率时，示例的，本申请实施例提供的变频器的调制方法中步骤103可以实现为以下步骤：若变频器的最大额定输出频率大于变频器实际工作频率中的最大频率，则将变频器的最大输出频率设置为变频器实际工作频率中的最大频率；若变频器的最大额定输出频率小于或等于变频器实际工作频率中的最大频率，则将变频器的最大输出频率设置为变频器的最大额定输出频率。

本申请实施例中在确定高频电机参数组中变频器的最大输出频率时，是将变频器的最大额定输出频率与变频器实际工作频率中的最大频率中最大频率设置为变频器的最大输出频率。在此，列举两个示例进行说明，第一个示例，变频器的最大额定输出频率为160Hz，而用户在实际需求中变频器工作频率中的最大频率是140Hz，那么将变频器的最大输出频率设置在140Hz即可满足用户的需求，并且在满足用户需求的同时还节约了资源。第二个示例，变频器的最大额定输出频率为160Hz，而用户在实际需求中变频器工作频率中的最大频率是150Hz，该情况下，变频器的最大输出频率只能达到160Hz，那么需要将将变频器的最大输出频率设置在160Hz，使得变频器的最大输出频率与实际需要的频率相关，防止损坏变频器功率器件开关。

可选地，在本申请的一种实施例中，当变频器的工作模式为高频控制模式时，本申请实施例还包括以下步骤201和步骤202；

步骤201：判断变频器输出频率对应的设定频率是否小于或等于预设最小频率；步骤202：若设定频率小于或等于预设最小频率，则将变频器的电机参数组由高频电机参数组切换为常规电机参数组。

当变频器的工作模式为高频控制模式时，还需要获取变频器在高频控制模式下的输出频率对应的设定频率，判断该设定频率是否小于或等于预设最小频率；若设定频率小于或等于预设最小频率，说明需要将变频器的工作模式应该在常规控制模式，而不是在高频控制模式，本申请实施例中在检测到变频器输出频率对应的设定频率小于或等于预设最小频率时，将变频器的电机参数组由高频电机参数组切换为常规电机参数组，消除变频器在低频运行时不必要的高PWM调制频率。

其中的步骤202还可以实现为以下步骤2021-步骤2023。

步骤2021：当设定频率小于或等于预设最小频率时，开始计时，获得变频器在设定频率下的工作时间长度；步骤2022：判断变频器在设定频率下的工作时间是否小于或等于延时时间，若变频器在设定频率下的工作时间长度小于或等于延时时间，则变频器的电机参数组与当前的电机参数组一致；步骤2023：若变频器在设定频率下的工作时间大于延时时间，则将变频器的电机参数组由高频电机参数组切换为常规电机参数组。

本申请实施例中在检测到变频器输出频率对应的设定频率小于或等于预设最小频率时，并不是立即将变频器的电机参数组由高频电机参数组切换为常规电机参数组，而是对变频器处于该设定频率状态下的工作时间进行计时，若变频器在设定频率下的工作时间长度小于或等于延时时间，则变频器的电机参数组与当前的电机参数组一致，若变频器在设定频率下的工作时间大于延时时间，则将变频器的电机参数组由高频电机参数组切换为常规电机参数组，避免变频器在切换点附近运行时变电器的电机参数组反复切换。

可选地，在本申请的一种实施例中，示例的，在将变频器的电机参数组设置为高频电机参数组之后，变频器的调制方法还包括：获取变频器在电机参数组切换为高频电机参数组之后的第一切换频率；若第一切换频率小于高频电机参数组中变频器的最大输出频率，则变频器的电机参数组保持在高频电机参数组。

本申请实施例在将变频器的电机参数组设置为高频电机参数组之后，还获取变频器在电机参数组切换为高频电机参数组之后的第一切换频率，若第一切换频率小于高频电机参数组中变频器的最大输出频率，则变频器的电机参数组保持在高频电机参数组；若第一切换频率大于或等于高频电机参数组中变频器的最大输出频率，说明切换为高频电机参数组之后，并没有达到切换效果，则需要根据步骤101-步骤104提供的变频器的调制方法对变频器的电机参数组进行控制，实时检测变频器的工作模式，保证变频器工作在正常工作状态下。

可选地，在本申请的一种实施例中，示例的，在将变频器的电机参数组设置为常规电机参数组之后，变频器的调制方法还包括：获取变频器在电机参数组切换为常规电机参数组之后的第二切换频率；若第二切换频率大于常规电机参数组中变频器的最大输出频率，则变频器的电机参数组保持在常规电机参数组。

本申请实施例在将变频器的电机参数组设置为常规电机参数组之后，还获取变频器在电机参数组切换为常规电机参数组之后的第二切换频率；若第二切换频率大于常规电机参数组中变频器的最大输出频率，则变频器的电机参数组保持在常规电机参数组。若第二切换频率小于或等于常规电机参数组中变频器的最大输出频率，说明切换为常规电机参数组之后，并没有达到切换效果，则需要根据步骤101-步骤104提供的变频器的调制方法对变频器的电机参数组进行控制，实时检测变频器的工作模式，保证变频器工作在正常工作状态下。

如图3所示，图3为本申请实施例提供的一种变频器的调制结果，在图3中，横坐标为变频器与PWM调制频率的工作时间，其两者的工作时间同步，纵坐标为变频器输出频率VFD output frequency、单位是Hz，PWM调制频率Pulse frequency、单位是kHz，由于变频器的最大输出频率是120Hz，大于100Hz，因此在时间点t2-t3之间，PWM调制频率是2.5kHz，使得变频器使用较高的PWM载波频率运行，防止损坏变频器功率器件开关。在时间点t1-t2以及时间点t3-t4之间变频器的最大输出频率小于或等于100Hz，PWM调制频率是1.25Hz，使得变频器以最低载波频率运行，降低变频器的功率器件不必要的开关损耗。

基于上述任一实施例所提供的一种变频器的调制方法，本申请实施例提供了一种变频器的调制装置，如图4所示，图4为本申请实施例提供的一种变频器的调制装置的示意图，变频器的调制装置40包括获取模块401、工作模式确定模块402、高频控制模块403和常规控制模块404；

获取模块401，用于获取变频器输出频率对应的设定频率；

工作模式确定模块402，用于根据设定频率与预设最大频率、预设最小频率之间的关系，确定变频器的工作模式，工作模式包括高频控制模式和常规控制模式；

高频控制模块403，用于在高频控制模式时，根据变频器实际工作频率中的最大频率和变频器的最大额定输出频率之间的关系确定高频电机参数组中变频器的最大输出频率；

常规控制模块404，用于在常规控制模式时，将常规电机参数组中变频器的最大输出频率设置为小于或等于PWM载波频率转换点对应的频率，PWM载波频率转换点包括PWM载波频率极大值对应的转换点和PWM载波频率极小值对应的转换点。

可选地，在本申请一种实施例中，工作模式确定模块402还用于若设定频率大于预设最大频率，则将变频器的工作模式设置为高频控制模式，将变频器的电机参数组设置为高频电机参数组；若设定频率小于或等于预设最小频率，则将变频器的工作模式设置为常规控制模式，将变频器的电机参数组设置为常规电机参数组；若设定频率大于预设最小频率，且小于或等于预设最大频率，则自动按照常规控制模式对变频器进行控制。

可选地，在本申请一种实施例中，高频控制模块403还用于若变频器的最大额定输出频率大于变频器实际工作频率中的最大频率，则将变频器的最大输出频率设置为变频器实际工作频率中的最大频率；若变频器的最大额定输出频率小于或等于变频器实际工作频率中的最大频率，则将变频器的最大输出频率设置为变频器的最大额定输出频率。

可选地，在本申请一种实施例中，变频器的调制装置40还包括切换模块，切换模块用于当变频器的工作模式为高频控制模式时，判断变频器输出频率对应的设定频率是否小于或等于预设最小频率；若设定频率小于或等于预设最小频率，则将变频器的电机参数组由高频电机参数组切换为常规电机参数组。

可选地，在本申请一种实施例中，变频器的调制装置40还包括延时模块，延时模块还用于当设定频率小于或等于预设最小频率时，开始计时，获得变频器在设定频率下的工作时间长度；判断变频器在设定频率下的工作时间是否小于或等于延时时间，若变频器在设定频率下的工作时间长度小于或等于延时时间，则变频器的电机参数组与当前的电机参数组一致；若变频器在设定频率下的工作时间大于延时时间，则将变频器的电机参数组由高频电机参数组切换为常规电机参数组。

可选地，在本申请一种实施例中，高频控制模块403还用于获取变频器在电机参数组切换为高频电机参数组之后的第一切换频率；若第一切换频率小于高频电机参数组中变频器的最大输出频率，则变频器的电机参数组保持在高频电机参数组。

可选地，在本申请一种实施例中，常规控制模块404还用于获取变频器在电机参数组切换为常规电机参数组之后的第二切换频率；若第二切换频率大于常规电机参数组中变频器的最大输出频率，则变频器的电机参数组保持在常规电机参数组。

本申请实施例的变频器的调制装置用于实现前述多个方法实施例中相应的变频器的调制方法，并具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。此外，本申请实施例的变频器的调制装置中的各个模块的功能实现均可参照前述方法实施例中的相应部分的描述，在此亦不再赘述。

基于上述任一实施例所提供的一种变频器的调制方法，本申请实施例提供了一种变频器，如图5所示，图5为本申请实施例提供的一种变频器的示意图，该变频器50包括比较单元502、RS触发器504和切换单元506；

比较单元502包括第一比较器5021和第二比较器5022，第一比较器5021用于对变频器输出频率对应的设定频率与预设最大频率之间进行比较，第一比较器5021的输出端与RS触发器504的置位端电连接，置位端接收第一比较器5021的比较结果；第二比较器5022用于对变频器输出频率对应的设定频率与预设最小频率之间进行比较，第二比较器5022的输出端与RS触发器504的复位端电连接，复位端接收第二比较器5022的比较结果；RS触发器504的输出端与切换单元506的输入端电连接，切换单元506根据RS触发器504的输出结果对变频器的电机参数组进行切换。

比较单元获取变频器输出频率对应的设定频率f_setpoint，第一比较器用于对变频器输出频率对应的设定频率f_setpoint与预设最大频率f_high之间进行比较，判断f_setpoint是否大于f_high，即f_setpoint＞f_high，并将比较结果输出到RS触发器的置位端Set，第二比较器用于对变频器输出频率对应的设定频率f_setpoint与预设最小频率f_low之间进行比较，判断f_setpoint是否小于或等于f_low，即f_setpoint≤f_low，并将比较结果输出到RS触发器的复位端Reset，RS触发器的输出端Q与切换单元的输入端电连接，RS触发器的输出端Q向切换单元输入变频器的电机参数组I，切换单元用于根据电机参数组I的结果将电机参数组MDS切换为I＝1或I＝0，其中I＝1表示电机参数组为高频电机参数组，其中I＝0表示电机参数组为常规电机参数组。

可选地，在本申请的一种实施例中，在图5的基础上，变频器50还包括延时器503，如图6所示，图6为本申请实施例提供的另一种变频器的示意图，延时器503的输入端与第二比较器5022的输出端电连接，延时器503的输出端与RS触发器504的复位端电连接，延时器503用于对第二比较器5022的比较结果进行延时处理。

第二比较器用于对变频器输出频率对应的设定频率f_setpoint与预设最小频率f_low之间进行比较，判断f_setpoint是否小于或等于f_low，即f_setpoint≤f_low，当第二比较器的输出结果为是时，延时器用于计时，可选地，延时器可以是上升沿延时on delay，当满足延时器设置的延时时间时，将比较结果发送给RS触发器的复位端。

可选地，在本申请的一种实施例中，在图5或图6的基础上，变频器50还包括使能单元508，如图7所示，图7为本申请实施例提供的再一种变频器的示意图，图7是在图6的基础上进行示例性说明，可以理解的是，图7也可以是在图5变频器的基础上还包括使能单元，对此本申请实施例不做限制。使能单元508包括第一使能单元5081和第二使能单元5082；切换单元506的第一切换输出端与第一使能单元5081电连接，第一使能单元5081用于触发变频器的常规电机参数组；切换单元506的第二切换输出端与第二使能单元5082电连接，第二使能单元5082用于触发变频器的高频电机参数组。

第一使能单元MDS0用于触发变频器的常规电机参数组，即I＝0，并且获取变频器在电机参数组切换为常规电机参数组之后的第二切换频率；若第二切换频率f_turn大于常规电机参数组中变频器的最大输出频率f0_max，即f_turn＞f0_max，说明PWM调制频率低，则变频器的电机参数组保持在常规电机参数组。第一使能单元MDS1用于触发变频器的高频电机参数组，即I＝1，并且获取变频器在电机参数组切换为高频电机参数组之后的第一切换频率；若第一切换频率f_turn小于高频电机参数组中变频器的最大输出频率f1_max，即f_turn＜f1_max，说明PWM频率高，则变频器的电机参数组保持在高频电机参数组。

基于上述任一实施例所描述的变频器的调制方法，本申请实施例提供了一计算机存储介质，其存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一实施例所描述的方法。

需要指出，根据实施的需要，可将本申请实施例中描述的各个部件/步骤拆分为更多部件/步骤，也可将两个或多个部件/步骤或者部件/步骤的部分操作组合成新的部件/步骤，以实现本申请实施例的目的。

上述根据本申请实施例的方法可在硬件、固件中实现，或者被实现为可存储在记录介质(诸如CD ROM、RAM、软盘、硬盘或磁光盘)中的软件或计算机代码，或者被实现通过网络下载的原始存储在远程记录介质或非暂时机器可读介质中并将被存储在本地记录介质中的计算机代码，从而在此描述的方法可被存储在使用通用计算机、专用处理器或者可编程或专用硬件(诸如ASIC或FPGA)的记录介质上的这样的软件处理。可以理解，计算机、处理器、微处理器控制器或可编程硬件包括可存储或接收软件或计算机代码的存储组件(例如，RAM、ROM、闪存等)，当软件或计算机代码被计算机、处理器或硬件访问且执行时，实现在此描述的变频器的调制方法。此外，当通用计算机访问用于实现在此示出的变频器的调制方法的代码时，代码的执行将通用计算机转换为用于执行在此示出的变频器的调制方法的专用计算机。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及方法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请实施例的范围。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上实施方式仅用于说明本申请实施例，而并非对本申请实施例的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本申请实施例的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本申请实施例的范畴，本申请实施例的专利保护范围应由权利要求限定。