逆变器装置的控制装置制造方法及图纸

一种逆变器装置的控制装置，是将来自直流电源（３）的电压作为输入，来驱动电动机（２）的逆变器装置的控制装置（４）。该控制装置（４），在作为变换成可变频率.可变电压的交流电压的逆变器部１的驱动信号、计算并输出ＰＷＭ信号的驱动信号运算部（４３）之外，还包括：检测所述直流电压的电压检测部件；和根据检测的直流电压所含的脉动成分的大小，检测所述电动机（２）的失调状态的失调状态检测部（４２）。当检测到失调状态时，所述驱动信号运算部（４３）校正所述ＰＷＭ信号，使逆变器部（１）的输出电压上升。可通过简单的控制，检测失调，通过控制输出电压，从而抑制失调。

【技术实现步骤摘要】
逆变器装置的控制装置
本专利技术涉及一种将直流电压变换成可变频率、可变电压的交流电压后，可变速驱动交流电动机的逆变器(inverter)的控制装置。
技术介绍
利用逆变器装置驱动交流电动机时，由于驱动逆变器部的PWM(puleswidth modulation)信号的空载时间(dead time)而造成的外加电压失真以及交流电动机的阻抗(impedance)和惯性力矩等的相互作用，有时会出现电流波形周期性地振动这种所谓“失调现象”。这种现象，尤其在大型交流电动机，以及在低负载、低频带中发生得相当频繁。发生这种失调后，交流电动机本身就会出现振动，振动严重时，还会使其运转无法继续进行。作为抑制这种失调现象的方法，有种方法是校正导致出现失调的主要原因之一的逆变器PWM信号的空载时间引起的输出电压的误差。作为其示例，下例方法已被公诸与众(参阅非专利文献1)。该方法设置检测交流电动机的电流的电流传感器(sensor)，根据该电流传感器检测到的交流电动机的电流相位，对逆变器PWM信号进行校正，从而抑制外加电压的失真。以此抑制失调的发生，抑制交流电动机的振动。另外，作为检测、抑制失调发生的另一种方法，下述方法也已公诸于众(参阅专利文献1)。该方法如图12所示，设置着检测流入被逆变器装置的逆变器部101驱动的压缩机102的电流值的电流传感器103。交流部失调判断部104，根据该电流传感器103检测到的电流的变动率，判断失调的状态。在交流部失调判断部104断定是失调状态时，输出电压变更指令部105就动作，增加电压指令值。然后，波形运算部106根据来自输出电压变更指令部105的输出电压值和输出频率指令值，求出所需的PWM脉冲宽度，驱动逆变器部101。利用这种结构，-->抑制压缩机102的失调及振动的发生。[非专利文献1]日刊工业新闻社刊《逆变器驱动器(inverter drive)手册》512页《空载时间校正方法》[专利文献1]特开平10-23789号公报([0018]、图1)可是，采用上述非专利文献1的方法，虽然能够通过校正空载时间造成的电压变形，抑制失调，但却存在着需要电流传感器、导致逆变器装置体积变大、成本增高的问题。另外，采用专利文献1的方法，也同样存在着需要电流传感器(sensor)，带来装置的大型化及成本的增大的问题；另外，作为电流传感器，使用电阻时，还存在需要运算放大器(Amplifier)、增加部件的数量、使装置体积增大的问题；并且，采用这种结构后，还存在受到电源电压变动的影响，难以精确控制的问题。
技术实现思路
本专利技术就是要解决现有技术存在的这种问题，其目的是提供能够以简单的结构检测出失调状况，而且能可靠控制失调的逆变器装置的控制装置。逆变器装置，输入直流电压，将交流电能供给作为负载的交流电动机。作为这种逆变器装置的控制装置，本专利技术在运算并输出针对向可变频率·可变电压的交流电压进行变换的逆变器部的驱动信号的驱动信号运算部件之外，还具有：检测所述直流电压的电压检测部件；和根据检测到的直流电压所含的脉动成分的大小，检测所述交流电动机的失调状态的失调状态检测部件。利用该失调状态检测部件，在检测到失调状态时，所述驱动信号运算部件，校正所述驱动信号，以便提高所述逆变器部的输出电压。采用上述结构后，可以抑制失调的发生，减小交流电动机的振动，提供结构简单、价格低廉、可靠性高的交流电动机的控制装置。本专利技术之1记载的专利技术，在控制装置中，在驱动信号运算部件之外，还包括：检测所述直流电压的电压检测部件；和根据检测到的直流电压所含的脉动成分的大小，检测所述交流电动机的失调状态的失调状态检测部件。在检测到失调状态时，使所述逆变器部的输出电压上升，从而抑制失-->调，获得提供结构简单、价格低廉、可靠性高的交流电动机的控制装置的效果。本专利技术之4记载的专利技术，在控制装置中，在驱动信号运算部件之外，还包括：检测所述直流电压的电压检测部件；和为了控制所述交流电动机的失调状态，而预先设定并存储所需的输出电压值的输出电压存储部件。在检测的直流电压的值出现变动时，输出预先设定并存储在输出存储部件中的输出电压值，可以获得提供价格低廉、结构及控制简单易行、对于电压变动的稳定性高、而且抗干扰性强、可靠性高的交流电动机的控制装置的效果。附图说明图1是采用本专利技术的第1实施方式涉及的控制装置的方框结构图。图2是表示流入电动机2的电流波形及电解电容器3d的两端电压波形的图形。图3是表示流入电动机2的电流波形及电解电容器3d的两端电压波形的图形。图4是采用本专利技术的第2实施方式涉及的控制装置的方框结构图。图5是表示流入电动机2的电流波形及电解电容器3h的两端电压波形的图形。图6是表示流入电动机2的电流波形及电解电容器3h的两端电压波形的图形。图7是采用本专利技术的第3实施方式涉及的控制装置的方框结构图。图8是表示第3实施方式中其它方式的方框结构图。图9是采用本专利技术的第4实施方式涉及的控制装置的方框结构图。图10是表示第4实施方式中其它方式的方框结构图。图11表示图1的控制装置的动作的流程图。图12是表示现有技术的交流电动机的控制装置的方框结构图。图中：1—逆变器部；2—电动机；3—直流电源；3a—单相交流电源；3b—电抗器；3c—单相二极管电桥；3d—电解电容器；3e—三相交流电源；3f—三相二极管电桥；3g—电抗器；3h—电解电容器；4—控制装置；41—-->A/D变换器；42—失调状态检测部；43—驱动信号运算部；44—输出电压存储部；45—直流平均值运算部。具体实施方式下面，参阅附图，讲述本专利技术的实施方式。(第1实施方式)图1是应用第1实施方式涉及的控制装置4的逆变器装置的方框结构图。在图1中，逆变器部1，由多个开关(switching)元件构成，输出可变频率、可变电压的交流电压。作为用逆变器部1的输出驱动的3相电动机，是广泛使用的感应电动机及同步电动机等。直流电源3，将电源供给所述逆变器部1，在这里，它是通过电抗器(reactor)3b，用电解电容器(condenser)3d，对将单相交流电源3a经过二极管电桥(diode bridge)3c全波整流后获得脉动电流电压平滑后实现的。控制装置4，由将直流电源3的输出电压变换成数字信号的A/D(Analog-Digital)变换器41、根据来自A/D变换器41信号所含的脉动成分的大小检测交流电动机的失调状态的失调状态检测部42、以及计算驱动逆变器部1的PWM信号的驱动信号运算部43构成。当该失调状态检测部42检测出失调后，对驱动信号运算部43发出将供给电动机2的外加电压上升1级(step)的信号。该失调状态检测部42及驱动信号运算部43，使用微机(microcomputer)实现。此外，生成PWM信号的驱动信号运算部43，采用众所周知的结构，所以不再详述。下面，讲述图1的逆变器装置的动作。在将单相交流电源3a全波整流后所获得的直流电源3的输出电压(电解电容器3d的两端电压)中，包含交流电源频率的2倍的频率成分的交流成分(以下称作“波纹(ripple)电压”)。流入电动机2的电流波形及电解电容器3d的两端电压所含的脉动电流电压波形，如图2所示。由图2可知，交流电源3a的频率为50Hz时，电解电容器3d的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种逆变器装置的控制装置，是将直流电压作为输入，将交流电动机作为负载的逆变器装置的控制装置，其特征在于：　　　　所述控制装置，在运算并输出针对向可变频率.可变电压的交流电压变换的逆变器部的驱动信号的驱动信号运算部件之外，还具有：检测所述直流电压的电压检测部件；和根据检测到的直流电压所含的脉动成分的大小，检测所述交流电动机的失调状态的失调状态检测部件，　　　　在检测到失调状态时，所述驱动信号运算部件，校正所述驱动信号，使所述逆变器部的输出电压升高。

【技术特征摘要】
JP 2003-7-14 2003-2740341、一种逆变器装置的控制装置，是将直流电压作为输入，将交流电动机作为负载的逆变器装置的控制装置，其特征在于：所述控制装置，在运算并输出针对向可变频率·可变电压的交流电压变换的逆变器部的驱动信号的驱动信号运算部件之外，还具有：检测所述直流电压的电压检测部件；和根据检测到的直流电压所含的脉动成分的大小，检测所述交流电动机的失调状态的失调状态检测部件，在检测到失调状态时，所述驱动信号运算部件，校正所述驱动信号，使所述逆变器部的输出电压升高。2、如权利要求1所述的逆变器装置的控制装置，其特征在于：在所定的期间，用所述电压检测部件检测最大值Vppmax及最小值Vppmin，将该检测反复进行N次，当从N个最大值Vppmax中进一步求出的最大值Vppmax.max与最小值Vppmax.min的差在所定值以上时，或从所述N个最小值Vppmin中进一步求出的最大值Vppmin....

【专利技术属性】
技术研发人员：奥井博司，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]