CN118017902B - 一种低频应急拖动装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于电机技术领域，具体为一种低频应急拖动装置。包括：提升机主轴，永磁同步减速电机、通过第一控制开关与所述永磁同步减速电机的受控端连接的高压变频器、与所述高压变频器的电源端连接的高压馈电柜、通过第二控制开关与所述永磁同步减速电机的受控端连接的低压变频器、通过第三控制开关连接与所述低压变频器的电源端连接的低压电源模块以及控制单元，控制单元分别控制连接至所述第一控制开关、所述第二控制开关以及所述第三控制开关。采用本发明的低频应急拖动装置可以大大提高低频应急拖动装置工作的可靠性和安全性，避免危险发生，保障矿井工作人员的人身安全以及财产安全。

Description

一种低频应急拖动装置

技术领域

本发明属于电机技术领域，具体为一种低频应急拖动装置。

背景技术

在煤矿生产过程中，通常采用拖动装置提升和下放工作人员、设备以及物料。用于煤矿生成场景的拖动装置通常为矿井提升机，拖动装置普遍采用电机进行驱动。由于拖动装置传统驱动方法是采用异步电机加减速器结构驱动拖动装置的主轴装置，这种***虽然能够达到低速驱动的目的，但是也存在很多缺点，如结构复杂、体积大、噪声大、效率低、故障率高等问题，因此永磁同步电机低速直驱型拖动装置应运而生。

目前，随着永磁材料的发展，永磁同步电机的应用越来越广泛。现有的拖动装置使用的永磁同步减速电机的驱动方式采用大功率高压变频器进行驱动，其主回路及控制部件拓扑图如图1所示，即主回路由高压馈电柜+K、四象限高压变频器+GBP和永磁同步电动机+M以及提升机主轴等组成，其中，永磁同步电动机+M通过联轴器与应急拖动装置主轴传动连接，永磁同步电动机+M的受控端电连接至四象限高压变频器+GBP的信号输出端，四象限高压变频器+GBP的电源端电连接至高压馈电柜+K。测速闭环采用-BM旋变或编码器元件。该拖动方式采用一拖一的方法，即一台变频器驱动一台永磁同步电机。

然而，在实际生产使用过程中，这种只采用高压变频器驱动的大功率高压永磁同步电机直驱型拖动装置也存在着以下技术问题：

1、高压变频器故障造成***停机；

2、高压开关柜故障造成高压变频器无主回路电源；

3、用户高压断电等供电故障造成高压***无电源；

4、供电线路异常造成主回路***无法正常工作等。

由于应用于矿井的拖动装置的任务是提升煤炭、矸石、下放材料、升降人员和各种采矿设备。它是矿井生产***的咽喉环节，在矿井生产中所占的地位十分重要，尤其是竖井提升时，若发生以上任何一种技术问题，轻则影响生产，重则造成国家财产的严重损失，甚至导致人身的重大伤亡事故。

发明内容

为解决上述一个或多个技术问题，本发明提出为拖动装置的永磁同步减速电机同时配备高压变频器和低压变频器，以便在高压变频器无法正常工作时采用低压变频器对永磁同步减速电机进行控制。为此，本发明在如下方面中提供方案。

本发明提供了一种低频应急拖动装置，包括：提升机主轴，用于带动负荷上下运动；永磁同步减速电机，与所述提升机主轴传动连接，用于带动提升机主轴转动；高压变频器，通过第一控制开关连接至所述永磁同步减速电机的受控端，用于驱动所述永磁同步减速电机转动；高压馈电柜，其输出端连接至所述高压变频器的电源端，用于为高压变频器提供电能；低压变频器，通过第二控制开关连接至所述永磁同步减速电机的受控端，用于驱动所述永磁同步减速电机转动；低压电源模块，通过第三控制开关连接至所述低压变频器的电源端，用于为所述低压变频器提供电能；控制单元，分别控制连接至所述第一控制开关、所述第二控制开关以及所述第三控制开关所述的低频应急拖动装置的控制策略为：响应于所述高压变频器和所述高压馈电柜均正常，控制所述第一控制开关闭合，控制所述第二控制开关以及所述第三控制开关断开；响应于所述高压变频器或者所述高压馈电柜发生故障，控制所述第二控制开关以及所述第三控制开关闭合，控制所述第一控制开关断开。

在一个实施例中，所述的永磁同步减速电机采用FOC矢量控制方法进行控制，所述FOC矢量控制方法包括：

获取永磁同步减速电机的d轴实际定子电流和q轴实际定子电流/>，并获取永磁同步减速电机转子的位置/>和角速度/>；

依据永磁同步减速电机的电源频率和负荷对所述角速度进行补偿，获取补偿后的角速度/>；补偿后的角速度/>的计算表达式如下：

;

式中，为电源频率归一化之后的值，/>为永磁同步减速电机的负荷归一化之后的值；

依据给定的参考角速度与补偿后的角速度/>的差值/>获取q轴参考电流，并结合所述d轴实际定子电流/>以及所述q轴实际定子电流/>对永磁同步减速电机进行驱动。

在一个实施例中，所述高压变频器和所述低压变频器遵循相同的UF特性值对所述永磁同步减速电机进行控制，所述的UF特性值是指所述永磁同步减速电机的电源电压与电源频率的比值。

在一个实施例中，所述获取永磁同步减速电机的d轴实际定子电流和q轴实际定子电流/>包括：

采集永磁同步减速电机的三相定子电流、/>和/>，并对其进行Clark变换，得到永磁同步减速电机的α轴的实际定子电流/>和β轴的实际定子电流/>；

对永磁同步减速电机的α轴的实际定子电流和β轴的实际定子电流/>进行Park变换，得到永磁同步减速电机的d轴实际定子电流/>和q轴实际定子电流/>；

所述获取q轴参考电流，并结合所述d轴实际定子电流/>以及所述q轴实际定子电流/>对永磁同步减速电机进行驱动包括：

给定d轴参考电流，并将给定的参考角速度/>与补偿后的角速度/>的差值输入第一PI控制器，从而获取q轴参考电流/>；

依据d轴实际定子电流、q轴实际定子电流/>、q轴参考电流/>以及d轴参考电流获取d轴电流偏差值/>和q轴电流偏差值/>；并将d轴电流偏差值/>和q轴电流偏差值/>分别输入至第二PI控制器和第三PI控制器中，从而获取d轴参考电压/>和q轴参考电压/>；

对获取的d轴参考电压和q轴参考电压/>进行Park反变换，从而得到/>轴的参考电压/>和/>轴的参考电压/>；并将/>轴的参考电压/>和/>轴的参考电压/>输入至SVPWM模块从而生成三相PWM信号；

利用生成的三相PWM信号控制三相逆变器的通断，从而对永磁同步减速电机进行驱动。

在一个实施例中，所述低压电源模块包括发电装置和升压整流变压器，其中所述发电装置的电能输出端连接至所述升压整流变压器的原边，所述升压整流变压器的副边连接至所述第三控制开关。

在一个实施例中，还包括安装在永磁同步减速电机的转子上的第一位置传感器和第二位置传感器，其中第一位置传感器的信号输出端与所述高压变频器连接，第二位置传感器的信号输出端与所述低压变频器连接。

在一个实施例中，还包括用于为所述低频应急拖动装置提供液压动力的液压站。

在一个实施例中，还包括用于为所述低频应急拖动装置提供润滑油的润滑站。

本发明的技术效果为：本发明的低频应急拖动装置由于设置了低压变频器和低压电源模块，当高压变频器发生故障或高压开关柜发生故障时，可利用低压变频器控制低频应急拖动装置的永磁同步减速电机低速运转，对提升机主轴上的负载进行低速应急提升，从而大大提高低频应急拖动装置工作的可靠性和安全性，避免危险发生，保障矿井工作人员的人身安全以及财产安全。

进一步地，现有技术中对永磁同步电机进行控制时通常采用传统的FPC矢量控制方法，但是传统的FOC矢量控制方法在对电机进行控制时需计算参考角速度与电机实际角速度的角速度差值，并将参考角速度与电机实际角速度的角速度差值作为FOC矢量控制中的角速度环PI控制器模块的输入，对电机进行FOC矢量控制；由于永磁同步减速电机的转速与其负荷呈反比，与其电源频率成正比，而永磁同步减速电机在实际工作时其负荷和电源频率会发生改变；对于同样的角速度差值，当电源频率大于额定频率时，会导致电机的转速变化幅度偏大，当电源频率小于额定频率时，会导致电机的转速变化幅度偏小，当电机负荷大于额定负荷时，会导致电机的转速变化幅度偏小，当电机负荷小于额定负荷时，会导致电机的转速变化幅度偏大，从而导致对电机转速的每次控制的控制步长不一致，控制不平稳，以及对电机进行控制时，控制精度不高的问题。本发明的改进型FOC矢量控制方法并不是依据参考角速度与电机实际角速度的差值进行FOC矢量控制，而是考虑到了电源频率和电机负荷对电机转速的影响，以及采用FOC矢量控制方法对电机进行控制后其转速变化量与输入角速度环PI控制器模块的角速度差值成正比；对获得的原始电机角速度进行补偿，将补偿后的角速度/>和参考角速度之间的角速度差值作为FOC矢量控制中的角速度环PI控制器模块的输入，当频率偏大时，会使得补偿后的角速度/>变大，从而使得输入角速度环PI控制器模块的角速度差值变小，从而避免对电机进行控制后其转速变化量偏大；当频率过偏小时会使得补偿后的角速度/>变小，从而使输入角速度环PI控制器模块的角速度差值变大，从而避免对电机进行控制后其转速变化量偏小；同理，当负荷偏小时，会使得补偿后的角速度/>变大，从而使得输入角速度环PI控制器模块的角速度差值变小，从而避免对电机进行控制后其转速变化量偏大；当负荷偏大时会使得补偿后的角速度/>变小，从而使输入角速度环PI控制器模块的角速度差值变大，从而避免对电机进行控制后其转速变化量偏小；从而使得对永磁同步减速电机转速的每次控制的步长趋于一致，并使得控制精度更高，对电机的控制更平稳，进而提高了低频应急拖动装置工作的可靠性和稳定性。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本发明示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本发明的若干实施方式，其中：

图1示意性地示出了现有技术中的低频应急拖动装置***连接图；

图2示意性地示出了本发明的实施例的低频应急拖动装置***连接图；

图3示意性地示出了本发明的实施例的低频应急拖动装置控制策略流程图；

图4示意性地示出了本发明的实施例的定子电压-频率特性曲线一；

图5示意性地示出了本发明的实施例的定子电压-频率特性曲线二；

图6示意性地示出了本发明的实施例的FOC矢量控制方法流程图；

图7示意性地示出了本发明的实施例的获取永磁同步减速电机d轴实际定子电流和q轴实际定子电流/>的方法流程图；

图8示意性地示出了本发明的实施例的依据q轴参考电流对永磁同步减速电机进行驱动的方法流程图；

图9示意性地示出了本发明的实施例的FOC矢量控制方法原理图。

具体实施方式

下面将参考若干示例性实施方式来描述本发明的原理和精神。应当理解，给出这些实施方式仅仅是为了使本领域技术人员能够更好地理解进而实现本发明，而并非以任何方式限制本发明的范围。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。

低频应急拖动装置实施例：

如图2所示，本发明的低频应急拖动装置包括操作台10、控制单元11、提升机主轴15、高压变频器2、低压变频器7以及与提升机主轴15传动连接的永磁同步减速电机9，高压变频器2和低压变频器7分别通过第一控制开关301和第二控制开关302与永磁同步减速电机9的受控端连接，高压变频器2的电源端连接至高压馈电柜1，低压变频器7的电源端通过第三控制开关6连接至低压电源模块，低压变频器7还连接至制动电阻8；第一控制开关301和第二控制开关302均置于切换柜3内部；控制单元11分别控制连接至第一控制开关301、第二控制开关302以及第三控制开关6。控制单元11可采用单片机、PLC或其它器件，优选地，本实施例中控制单元11采用可编程控制器。

本发明的低频应急拖动装置工作原理如下：

当永磁同步减速电机9处于电动状态时，高压变频器2的整流回馈模块通过高压馈电柜将电网的交流电源整流成直流电，再由逆变部分逆变成指定频率、指定电压的交流电源以控制永磁同步减速电机9。当永磁同步减速电机9处于发电状态时，高压变频器2的逆变部分将完成整流功能，高压变频器2的整流回馈模块根据电网频率相位进行逆变，将电能通过高压馈电柜高质量的回馈到电网。同时，功率单元还具有过压、欠压、均压、过流、缺相、过热等故障保护功能。

如图3所示，本发明的低频应急拖动装置的控制策略包括：

S301、响应于高压变频器2和高压馈电柜均正常，控制第一控制开关301闭合，控制第一控制开关302以及第三控制开关6断开；

在第一控制开关301闭合，第一控制开关302以及第三控制开关6断开的情况下，由高压变频器2控制永磁同步减速电机9的运行。

S302、响应于高压变频器2或者高压馈电柜发生故障，控制第一控制开关302以及第三控制开关6闭合，控制第一控制开关301断开。

在第一控制开关301断开，第一控制开关302以及第三控制开关6闭合的情况下，由低压变频器7控制永磁同步减速电机9的运行，可对提升机主轴15上的负载进行低速应急提升。

本实施例中的高压变频器2或低压变频器7对永磁同步减速电机9控制时采用FOC矢量控制方法。因为永磁体转子产生恒定的电磁场，当定子通以三相对称的正弦波交流电时，则产生旋转的磁场。两种磁场相互作用产生电磁力，推动转子旋转。如果能改变定子三相电源的频率和相位，就可以改变转子的转速和位置。因此，本实施例中对永磁同步减速电机9的控制也和三相异步电动机的控制相似，采用FOC矢量控制方法。

永磁同步减速电机一般额定频率在50HZ左右，以50HZ为例来讲述，常规高压变频器2采用FOC矢量控制时的定子电压-频率特性曲线如图4所示。永磁体转子产生恒定的电磁场，则永磁同步减速电机9的磁通和额定转矩保持不变，成线性关系。此时，定义永磁同步减速电机9的UF特性值C为其电源电压与电源频率的比值。在采用低压变频器7控制时也需遵循上述UF特性值，只有保证这个特性值C不变，才能保障在切换至低压变频器7时，能驱动永磁同步减速电机9在各种负载情况下运行。

低压变频器7的额定电压为永磁同步减速电机9额定电压的7.5%-12%，以额定电压为6KV的永磁同步减速电机9为例，选择低压变频器7的额定电压可以在450V-690V之间，根据C=U1/F1，C是定值，所以可知低压变频器7的额定电压选择的越高，对应的低频运行频率和运行速度相对越高。如图5所示，若额定电压为6KV，低压变频器7的额定电压选择660V，运行频率对应0-5.5HZ。因此可选择额定电压660V、额定频率5.5HZ，电机额定功率为660Pe/6000的低压变频器，即按该永磁同步减速电机9额定功率的11%。

本发明的低频应急拖动装置由于设置了低压变频器7和低压电源模块，当高压变频器2发生故障或高压开关柜发生故障时，可利用低压变频器7控制低频应急拖动装置的永磁同步减速电机9低速运转，对提升机主轴15上的负载进行低速应急提升，从而避免危险发生，保障矿井工作人员的人身安全以及财产安全。

以上实施例中提到采用FOC矢量控制方法对永磁同步减速电机9控制，如图6所示，在一个实施例中，所述FOC矢量控制方法包括：

S601、获取永磁同步减速电机9的d轴实际定子电流和q轴实际定子电流/>，并获取永磁同步减速电机9转子的位置/>和角速度/>；

获取永磁同步减速电机9转子的位置θ和角速度ω的方法有多种，例如可依据永磁同步减速电机9α轴的实际定子电流、β轴的实际定子电流/>、α轴的实际定子电压/>以及β轴的实际定子电压/>解算得到转子的位置θ和角速度ω；也可以在永磁同步减速电机9的转子上安装位置传感器，从而对转子的位置θ和角速度ω进行实时测量。

S602、依据永磁同步减速电机9的电源频率和负荷对所述角速度进行补偿，获取补偿后的角速度/>；补偿后的角速度/>的计算表达式如下：

（1）

式（1）中，为电源频率归一化之后的值，/>为永磁同步减速电机9的负荷归一化之后的值；电源频率归一化之后的值等于永磁同步减速电机9实际的电源频率除于永磁同步减速电机9的额定电源频率；负荷归一化之后的值等于永磁同步减速电机9实际的负荷除于永磁同步减速电机9的额定负荷。

S603、依据给定的参考角速度与补偿后的角速度/>的差值/>获取q轴参考电流/>，并结合所述d轴实际定子电流/>以及所述q轴实际定子电流/>对永磁同步减速电机9进行驱动。

以上实施例中提到获取永磁同步减速电机9的d轴实际定子电流和q轴实际定子电流/>，如图7所示，在一个实施例中，所述获取永磁同步减速电机9的d轴实际定子电流/>和q轴实际定子电流/>包括：

S701、采集永磁同步减速电机9的三相定子电流、/>和/>，并对其进行Clark变换，得到永磁同步减速电机9α轴的实际定子电流/>和β轴的实际定子电流/>；

可通过电流互感器对永磁同步减速电机9的三相定子电流进行采集。

S702、对永磁同步减速电机9的α轴的实际定子电流和β轴的实际定子电流/>进行Park变换，得到永磁同步减速电机9的d轴实际定子电流/>和q轴实际定子电流/>。

以上实施例中提到获取q轴参考电流，并结合所述d轴实际定子电流/>以及所述q轴实际定子电流/>对永磁同步减速电机9进行驱动，如图8所示，在一个实施例中所述获取q轴参考电流/>，并结合所述d轴实际定子电流/>以及所述q轴实际定子电流/>对永磁同步减速电机9进行驱动包括：

S801、给定d轴参考电流，并将给定的参考角速度/>与补偿后的角速度/>的差值/>输入第一PI控制器，从而获取q轴参考电流/>；

S802、依据d轴实际定子电流、q轴实际定子电流/>、q轴参考电流/>以及d轴参考电流/>获取d轴电流偏差值/>和q轴电流偏差值/>；并将d轴电流偏差值/>和q轴电流偏差值/>分别输入至第二PI控制器和第三PI控制器中，从而获取d轴参考电压/>和q轴参考电压/>；

S803、对获取的d轴参考电压和q轴参考电压/>进行Park反变换，从而得到/>轴的参考电压/>和/>轴的参考电压/>；并将/>轴的参考电压/>和/>轴的参考电压/>输入至SVPWM模块从而生成三相PWM信号；

S804、利用生成的三相PWM信号控制三相逆变器的通断，从而对永磁同步减速电机9进行驱动。

本发明中的FOC矢量控制方法原理图如图9所示，包括角速度环PI控制器模块A、d轴电流环PI控制器模块B、q轴电流环PI控制器模块C、反Park变换模块D、SVPWM模块E、逆变器模块F、永磁同步减速电机模块G、Clark变换模块H、Park变换模块I、角速度补偿模块J以及角速度和位置获取模块K。

现有技术中对永磁同步电机进行控制时通常采用传统的FPC矢量控制方法，但是传统的FOC矢量控制方法在对电机进行控制时需计算参考角速度与电机实际角速度的角速度差值，并将参考角速度与电机实际角速度的角速度差值作为FOC矢量控制中的角速度环PI控制器模块的输入，对电机进行FOC矢量控制；由于永磁同步减速电机的转速与其负荷呈反比，与其电源频率成正比，而永磁同步减速电机在实际工作时其负荷和电源频率会发生改变；对于同样的角速度差值，当电源频率大于额定频率时，会导致电机的转速变化幅度偏大，当电源频率小于额定频率时，会导致电机的转速变化幅度偏小，当电机负荷大于额定负荷时，会导致电机的转速变化幅度偏小，当电机负荷小于额定负荷时，会导致电机的转速变化幅度偏大，从而导致对电机转速的每次控制的控制步长不一致，控制不平稳，以及对电机进行控制时，控制精度不高的问题。本发明的改进型FOC矢量控制方法并不是依据参考角速度与电机实际角速度的差值进行FOC矢量控制，而是考虑到了电源频率和电机负荷对电机转速的影响，以及采用FOC矢量控制方法对电机进行控制后其转速变化量与输入角速度环PI控制器模块的角速度差值成正比；对获得的原始电机角速度进行补偿，将补偿后的角速度/>和参考角速度之间的角速度差值作为FOC矢量控制中的角速度环PI控制器模块的输入，当频率偏大时，会使得补偿后的角速度/>变大，从而使得输入角速度环PI控制器模块的角速度差值变小，从而避免对电机进行控制后其转速变化量偏大；当频率过偏小时会使得补偿后的角速度/>变小，从而使输入角速度环PI控制器模块的角速度差值变大，从而避免对电机进行控制后其转速变化量偏小；同理，当负荷偏小时，会使得补偿后的角速度变大，从而使得输入角速度环PI控制器模块的角速度差值变小，从而避免对电机进行控制后其转速变化量偏大；当负荷偏大时会使得补偿后的角速度/>变小，从而使输入角速度环PI控制器模块的角速度差值变大，从而避免对电机进行控制后其转速变化量偏小；从而使得对永磁同步减速电机转速的每次控制的步长趋于一致，并使得控制精度更高，对电机的控制更平稳，进而提高了低频应急拖动装置工作的可靠性和稳定性。

本发明的低频应急拖动装置由于设置了低压变频器和低压电源模块，当高压变频器发生故障或高压开关柜发生故障时，可利用低压变频器控制低频应急拖动装置的永磁同步减速电机低速运转，对提升机主轴上的负载进行低速应急提升，从而大大提高低频应急拖动装置工作的可靠性和安全性，避免危险发生，保障矿井工作人员的人身安全以及财产安全。

以上实施例中提到低压变频器7的电源端通过第三控制开关6连接至低压电源模块，在一个实施例中，低压电源模块包括发电装置4和升压整流变压器5，其中发电装置4的电能输出端连接至升压整流变压器5的原边，升压整流变压器5的副边连接至第三控制开关6。发电装置4可采用光伏发电装置、风力发电装置或柴油发电机，优选地，本实施例中发电装置4采用柴油发电机。

为了采集永磁同步减速电机的转子的转速和位置，以便对永磁同步减速电机进行控制，在一个实施例中，本发明的低频应急拖动装置还包括安装在永磁同步减速电机的转子上的第一位置传感器BM1和第二位置传感器BM2；其中第一位置传感器BM1的信号输出端与高压变频器2连接，第二位置传感器BM2的信号输出端与低压变频器7连接。

为了给提升机提供稳定的液压动力，在一个实施例中，本发明的低频应急拖动装置还包括液压站13。

为了保障永磁提升机主轴15的轴承、同步减速电机的转轴的轴承、提升机主轴15的齿轮和同步减速电机的转轴的齿轮良好地工作，在一个实施例中，还包括润滑站14。

为了给液压站和润滑站提供稳定的电源，使其稳定工作，在一个实施例中，还包括低压辅助电源柜12，低压辅助电源柜12的输出端连接至低频应急拖动装置的液压站13和润滑站14。

在本说明书的描述中，“多个”、“若干个”的含义是至少两个，例如两个，三个或更多个等，除非另有明确具体的限定。

虽然本说明书已经示出和描述了本发明的多个实施例，但对于本领域技术人员显而易见的是，这样的实施例只是以示例的方式提供的。本领域技术人员会在不偏离本发明思想和精神的情况下想到许多更改、改变和替代的方式。应当理解的是在实践本发明的过程中，可以采用对本文所描述的本发明实施例的各种替代方案。

Claims (6)

1.一种低频应急拖动装置，其特征在于，包括：提升机主轴，用于带动负荷上下运动；永磁同步减速电机，与所述提升机主轴传动连接，用于带动提升机主轴转动；高压变频器，通过第一控制开关连接至所述永磁同步减速电机的受控端，用于驱动所述永磁同步减速电机转动；高压馈电柜，其输出端连接至所述高压变频器的电源端，用于为高压变频器提供电能；

低压变频器，通过第二控制开关连接至所述永磁同步减速电机的受控端，用于驱动所述永磁同步减速电机转动；低压电源模块，通过第三控制开关连接至所述低压变频器的电源端，用于为所述低压变频器提供电能；控制单元，分别控制连接至所述第一控制开关、所述第二控制开关以及所述第三控制开关；所述的低频应急拖动装置的控制策略为：响应于所述高压变频器和所述高压馈电柜均正常，控制所述第一控制开关闭合，控制所述第二控制开关以及所述第三控制开关断开；响应于所述高压变频器或者所述高压馈电柜发生故障，控制所述第二控制开关以及所述第三控制开关闭合，控制所述第一控制开关断开；

所述的永磁同步减速电机采用FOC矢量控制方法进行控制，所述FOC矢量控制方法包括：

获取永磁同步减速电机的d轴实际定子电流和q轴实际定子电流/>，并获取永磁同步减速电机转子的位置/>和角速度/>；

依据永磁同步减速电机的电源频率和负荷对所述角速度进行补偿，获取补偿后的角速度/>；

补偿后的角速度的计算表达式如下：

；

式中，为电源频率归一化之后的值，/>为永磁同步减速电机的负荷归一化之后的值；

依据给定的参考角速度与补偿后的角速度/>的差值/>获取q轴参考电流/>，并结合所述d轴实际定子电流/>以及所述q轴实际定子电流/>对永磁同步减速电机进行驱动；

所述获取永磁同步减速电机的d轴实际定子电流和q轴实际定子电流/>包括：

采集永磁同步减速电机的三相定子电流、/>和/>，并对其进行Clark变换，得到永磁同步减速电机的α轴的实际定子电流/>和β轴的实际定子电流/>；

对永磁同步减速电机的α轴的实际定子电流和β轴的实际定子电流/>进行Park变换，得到永磁同步减速电机的d轴实际定子电流/>和q轴实际定子电流/>；

所述获取q轴参考电流，并结合所述d轴实际定子电流/>以及所述q轴实际定子电流对永磁同步减速电机进行驱动包括：

给定d轴参考电流，并将给定的参考角速度/>与补偿后的角速度/>的差值/>输入第一PI控制器，从而获取q轴参考电流/>；

依据d轴实际定子电流、q轴实际定子电流/>、q轴参考电流/>以及d轴参考电流/>获取d轴电流偏差值/>和q轴电流偏差值/>；并将d轴电流偏差值/>和q轴电流偏差值/>分别输入至第二PI控制器和第三PI控制器中，从而获取d轴参考电压/>和q轴参考电压；

对获取的d轴参考电压和q轴参考电压/>进行Park反变换，从而得到/>轴的参考电压/>和/>轴的参考电压/>；并将/>轴的参考电压/>和/>轴的参考电压/>输入至SVPWM模块从而生成三相PWM信号；

利用生成的三相PWM信号控制三相逆变器的通断，从而对永磁同步减速电机进行驱动。

2.如权利要求1所述的低频应急拖动装置，其特征在于，所述高压变频器和所述低压变频器遵循相同的UF特性值对所述永磁同步减速电机进行控制，所述的UF特性值是指所述永磁同步减速电机的电源电压与电源频率的比值。

3.如权利要求1所述的低频应急拖动装置，其特征在于，所述低压电源模块包括发电装置和升压整流变压器，其中所述发电装置的电能输出端连接至所述升压整流变压器的原边，所述升压整流变压器的副边连接至所述第三控制开关。

4.如权利要求1所述的低频应急拖动装置，其特征在于，还包括安装在永磁同步减速电机的转子上的第一位置传感器和第二位置传感器，其中第一位置传感器的信号输出端与所述高压变频器连接，第二位置传感器的信号输出端与所述低压变频器连接。

5.如权利要求1所述的低频应急拖动装置，其特征在于，还包括用于为所述低频应急拖动装置提供液压动力的液压站。

6.如权利要求1~5任意一项所述的低频应急拖动装置，其特征在于，还包括用于为所述低频应急拖动装置提供润滑油的润滑站。