本发明专利技术的目的为提供即使在急剧加速减速等苛刻运转时，也能够可靠地抑制直流电压的变动的电力转换装置。为了将逆变器侧的因紧急加速减速时的磁通控制延迟而产生的过渡的逆变器输出电力，抑制成能够由整流器对应的值，将根据整流器控制能力决定的逆变器输出电力最大值设定于功率限制设定器（７６），将功率限制设定器的设定值、由逆变器输出电流检测器（１１）检测的电流检测值和由逆变器输出电压检测器（１２）检测的电压检测值输入到功率限制运算器（７７），在功率限制运算器中运算出由电流检测值和电压检测值运算出的逆变器电力值不超过所述设定值那样的转矩电流限制值，将运算后的限制值输入到转矩电流指令限制器（７８），在转矩电流指令限制器中根据被输入的限制值限制转矩电流指令值。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及交流电动机系统、交流电动机系统的控制方法以及具有驱动交流电动机的整流器(converter)和逆变器(inverter)的电力转换装置，特别涉及在紧急加速减速等的苛刻运转时，也适于稳定地驱动系统而不停止装置的交流电动机系统、交流电动机系统的控制方法以及与其相关的电力转换装置。
技术介绍
作为用于驱动交流电动机等的电力转换装置，采用了利用整流器将交流电源的电力转换为直流，通过逆变器将直流转换为交流的方式，在整流器与逆变器之间的直流部连接有平滑电容器。而且，控制整流器的控制装置对整流器的输出电流进行控制，以使与直流部连接的平滑电容器的两端电压，即直流电压成为规定的值；控制逆变器的控制装置对逆变器的输出电流进行控制，以使交流电动机的速度成为规定的值。一般而言，逆变器容量根据交流电动机的输出特性来设计，整流器容量相对所述逆变器容量被设计成能够与电力的授受对应。这里，在逆变器侧存在负载变化的情况下，由于整流器侧的直流电压控制系统的延迟，直流电压会以过渡的方式变动。因此，以往采用的方式是运算逆变器侧的输入输出电力，通过将其结果前馈地加法运算到整流器的电流指令中，对直流电压的变动进行控制(例如特开平3-190594号公报的内容)。专利文献1特开平3-190594号公报当使用具有恒定转矩特性和恒定输出特性的带励磁减弱的交流电动机时，在恒定输出特性区域(励磁减弱区域)中，与速度成反比例进行控制，以降低电动机的磁通使得输出恒定。这里，一般电动机磁通的变化中存在着依赖于电动机的设计常数的时间常数，例如在进行紧急加速运转的情况下，通过相对速度变化而延迟电动机磁通的降低，在逆变器一侧可能以过渡方式超过恒定输出而不会成为恒定输出特性。而且，在整流器无法对应此时的过渡方式的超过电力时，电力的授受会产生不一致，有可能产生直流电压大幅变动的问题。为了稳定运转系统，将该直流电压控制为恒定是很重要的，在现有技术中，通过将逆变器的电力以前馈的方式加法运算到整流器中，具有能够抑制因整流器的控制延迟而引起的直流电压变动的效果，但是，对上述那样的因为超过整流器的控制能力的逆变器电力超过而引起的直流电压变动进行控制是不起作用的。为了在紧急加速减速等的苛刻运转下也能够使系统稳定动作，需要增加整流器容量以便包括所述过渡的超过电力在内也能够对应，或者为了使电动机磁通急剧变化需要增加逆变器容量，可是每一种方法都不经济。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种通过在苛刻的运转时也能控制过渡的超过电力，使系统稳定动作，从而可以经济地设计整流器和逆变器而不会无益地增加转换器容量的交流电动机系统、交流电动机系统的控制方法以及与其相关的电力转换装置。为了实现上述目的，在本专利技术中，更具体而言，在频率增加的情况下，通过抑制逆变器的输出电流，来抑制因基于电动机时间常数的磁通降低延迟而引起的逆变器的电力增加。或者构成为，根据逆变器的电压和电流，运算逆变器的转矩电流限制值，按照不超过转矩电流限制值的方式控制逆变器的转矩电流。通过设定整流器能够对应的逆变器的电力值，运算出逆变器的输入输出电力不超过前述设定值那样的逆变器侧的转矩电流限制值，以该转矩电流限制值限制转矩电流指令，由此控制过渡的超过电力。另外，为了根据整流器的运转状态来对应通过整流器能够对应的电力量的变动，考虑了交流电源电压的变化而对前述电力值的设定值进行运算。而且，作为其他的方法，根据整流器电流指令值相对整流器电流限制值的富余量，来运算前述电力值的设定值。根据本专利技术，即使在苛刻的运转时，通过抑制过渡的超过电力，也可以使系统稳定地动作，从而，能够经济地设计整流器和逆变器，而不会无益地增加转换器容量。附图说明图1是表示本专利技术的第一实施方式的电力转换装置的构成图。图2是通常加速时的波形图。图3是迅速加速时的波形图。图4交流电动机的电流和电压的矢量图。图5是表示本专利技术的第二实施方式的电力转换装置的其他构成图。图6是表示本专利技术的第三实施方式的电力转换装置的构成图。图7是表示本专利技术的第四实施方式的电力转换装置的构成图。图中1-交流电源，2-整流器，3-逆变器，4-电动机，5-平滑电容器，6-整流器控制装置，7-逆变器控制装置，8、11-电流检测器，9-直流电压检测器，10-速度检测器，12-交流电压检测器，61-直流电压指令发生器，62-直流电压控制器，63、74-电流控制器，64、75-脉冲生成器，65-整流器电流指令限制器，66、79-功率限制设定值运算器，71-速度指令发生器，72-速度控制器，73-励磁电流指令运算器，76-功率限制值设定器，77-功率限制运算器，78-转矩电流指令限制器。具体实施例方式下面，参照附图对实施本专利技术的最佳方式进行说明。图1是本专利技术的整体构成图。1是交流电源，2是将所述交流电源1的交流电力转换为直流电力的整流器，3是将所述整流器2输出的直流电力转换为所期望的电力的逆变器，4是以所述逆变器3输出的电力被驱动的交流电动机，5是设置在所述整流器和逆变器之间的平滑电容器，6是对所述整流器2进行操作以使直流电压成为规定值的整流器控制装置，7是对所述逆变器3进行操作以使所述电动机4的输出转矩与速度满足所期望的特性的逆变器控制装置。8是电流检测器，检测并输出所述整流器2的输出电流。9是电压检测器，检测并输出平滑电容器5的两端电压，即直流电压。10是与电动机4直接连接的速度检测器，检测并输出电动机的速度。11是电流检测器，检测并输出所述逆变器3的输出电流。12是交流电压检测器，检测并输出所述逆变器3的输出电压。所述电流检测器8、直流电压检测器9的输出信号被输入到整流器控制装置6，整流器控制装置6进行各种运算处理，输出对所述整流器2进行操作的信号。所述速度检测器10、电流检测器11、交流电压检测器12的输出信号被输入到逆变器控制装置7，逆变器控制装置7进行各种运算处理，输出对所述逆变器3进行操作的信号。接着，对各控制装置的主要动作进行说明。首先，在整流器控制装置6中，从直流电压指令发生器61输出的直流电压指令值和从直流电压检测器9输出的直流电压检测值被输出到直流电压控制器62，在直流电压控制器62中运算并输出整流器输出电流指令值，以使直流电压检测值与直流电压指令值一致。然后，所述整流器输出电流指令值和从电流检测器8输出的整流器输出电流检测值被输入到电流控制器63，在电流控制器63中运算并输出整流器电压指令值，以使整流器输出电流检测值与整流器输出电流指令值一致。然后，所述整流器电压指令值被输入到脉冲生成器64，在脉冲生成器64中运算并输出对整流器2的开关元件进行接通/断开的脉冲信号，以使整流器2的整流器输出电压与整流器输出电压指令值一致。在逆变器控制装置7中，从速度指令发生器71输出的速度指令值和从速度检测器10输出的速度检测值被输入到速度控制器72，在速度控制器72中运算并输出转矩电流指令值，以使速度检测值与速度指令值一致。而且，速度检测值也被输入到励磁电流指令运算器73，在励磁电流指令运算器中运算并输出励磁电流指令值，该励磁电流指令值用于当采用具有恒定转矩特性和恒定输出特性的带励磁减弱的交流电动机时，在恒定输出特性区域(励磁减弱区域)中根据速度检测值降低电动机的磁通。然后，所述转矩电本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电力转换装置，具备：将交流电源转换成直流电力的整流器；和将所述整流器的输出转换成期望频率的交流电力，并提供给电动机的逆变器，在所述频率增加的情况下，抑制所述逆变器的输出电流，来抑制因基于所述电动机时间常数的磁通降低延迟而引起的所 述逆变器的电力增加。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：秋田佳稔，执行正谦，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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