用于感应电动机的变速控制装置制造方法及图纸

当由一个电功率变换电路变速地控制一个感应电动机时，通过把一个交变电流信号加到例如一个磁化电流指令上来调制感应电动机的磁通。例如，根据同磁通调制引起的电压变化量、电流变化量和磁通变化量中的至少一个变化量，用一个提取装置提取提取一个依赖于感应电动机转差频率的成分。根据所提取的成分，由一个调整单元和一个控制装置来控制供给电动机的电压量或电流量等，从而实现感应电动机的优良控制。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
用于感应电动机的变速控制装置本专利技术涉及一种变速装置，用于变速控制一种感应电动机(也叫作电动机或感应起电机)等。一种常规的感应电动机驱动装置通过在电动机磁通轴方向和垂直于磁通轴的转矩轴方向控制旋转坐标上的一个电压或一个电流，来控制一个电动机的磁通和转矩。为了进行上述控制，就把一个速度传感器连接到电动机上，或者根据加到电动机上的电压和电流估计和计算电动机磁通的位置，参见《电气协会报告》(DENKIGAKKAISHI)第108卷第2期第142页至146页上的“无传感器的矢量控制变换器”一文中的描述。即，如果不能把一个速度传感器连接到电动机上，或者如果使用一种不连接速度传感器的便宜的电动机，则通常要根据电压或电流来估计和计算电动机磁通的位置，象后者情况一样。图1是一个说明常规系统的方框图。在图1中，标号1表示一个电功率变换电路；2表示一个感应电动机(IM)；6表示一个电压指令值计算电路；8和11表示坐标变换电路；12表示一个积分器；和21表示一个电流检测器。在积分器12中，从一个基本角频率指令值ω1*得出一个磁通位置θ*；并且坐标变换电路11使用磁通位置θ*把由电流检测器21检测的电流值变成旋转坐标上的电流值iM和iT。电压指令值计算电路6从坐标变换电路11的输出和基本角频率指令值ω1*得到电压指令值VM*和VT*。坐标变换电路8把来自电压指令值计算电路6的输出VM*和VT*变成一个电压指令V1*，并且用电压指令V1*控制电功率变换电路1，以驱动感应电动机2。然而，在一个用于没有连接速度传感器的感应电动机的驱动装置中，在估计磁通位置时有时可能发生误差，从而引起工作点的漂移。尤其是，这种倾向对一个基本频率低的工作区来说是显著的。因此，本专利技术之目的在于通过得到一个随着要得到的工作点的偏差-->而变的误差信号，并且根据该误差信号校正该工作点偏差，来执行优良的控制。一种根据本专利技术的用于感应电动机的变速控制装置，包括：供电装置，用于向感应电动机提供一个电压和一个电流；控制装置，用于控制要供给感应电动机的电压或电流；调制装置，用于在感应电动机磁通中产生一个瞬变现象；和提取装置，用于从至少一个由瞬变现象引起的电压、电流和磁通的诸变化量(或成分)中，提取一个取决于感应电动机的转差频率或转速的成分；其中，根据提取装置的输出，确定控制装置的操纵变量。在这种变速控制装置中，调制装置用于在与感应电动机旋转磁通同步的旋转坐标上产生一个磁通交替变化，而提取装置可根据在一个垂直于磁通交替变化方向的方向上产生的电压、电流和磁通的诸变化量(或成分)中的至少一个变化量，提取一个取决于感应电动机转差频率的成分。即，调制装置在感应电动机的定子坐标上产生一个磁通交替变化，而提取装置可根据在一个垂直于该磁通交替变化方向的方向上发生的电压、电流和磁通的诸变化中的至少一个变化，提取一个取决于感应电动机转速的成分。根据本专利技术的变速控制装置，控制装置的操纵变量可以是供给感应电动机的电压量或电流量，或者可以是一个相位。即，它可以是供给感应电动机的电压频率或电流频率。根据本专利技术的用于一个由电功率变换电路驱动的感应电动机的另一种变速控制装置，包括：一个矢量旋转装置，用于把一个感应电动机的初级电流分解成一个在感应电动机磁通轴(M轴)方向上的成分(磁化电流成分)，和一个在垂直于磁通轴的一个轴(T轴)的方向上的成分(转矩电流成分)，和用于输出这些成分；磁通位置计算装置，用于通过基本角频率的积分而得出一个磁通轴位置，以便通过执行基于每个这些成分的预定控制运算和独立地调节这些成分，至少控制电动机的转矩；一个加法器，用于把一个生成的交变电流信号加到一个磁化电流指令值上；一个电压检测电路，用于检测感应电动机的电压；一个感应电压计算电路，用于从一个检测电压值和一个检测电流值计算一个感应电-->压(电动势)；和一个误差信号计算电路，把感应电压和磁化电流或交变电流信号输入到该电路中，以便对一个由于实际磁通矢量方向与磁通位置计算装置所得的坐标轴方向之间不一致而产生的误差信号，进行计算。根据本专利技术的用于由电功率变换电路驱动的感应电动机的另一种变速控制装置，包括：一个矢量旋转装置，用于把一个感应电动机的初级电流分解成一个在感应电动机磁通轴(M轴)方向上的成分(磁化电流成分)，和一个在垂直于磁通轴的轴(T轴)方向上的成分(转矩电流成分)，和用于输出这些成分；磁通位置计算装置，用于通过基本角频率的积分而得出一个磁通轴的位置，以便通过依据每个这些成分而执行一个预定的控制运算和独立地调节这些成分，来至少控制电动机的转矩；一个交变电流信号发生电路；一个加法器，用于把一个生成的交变电流信号添加到一个磁化电流指令值上；和一个误差信号计算电路，在其中输入转矩电流和磁化电流或交变电流信号，以便对一个由于实际磁通矢量方向与磁通位置计算装置所得的坐标轴方向之间不一致而产生的误差信号，进行计算。根据本专利技术的用于由一个电功率变换电路驱动的感应电动机的另一种变速控制装置，包括：一个矢量旋转装置，用于把一个感应电动机初级电流分解成一个在感应电动机磁通轴(M轴)方向上的成分(磁化电流成分)，和一个在垂直于磁通轴的轴(T轴)方向上的成分(转矩电流成分)，和用于输出这些成分；磁通位置计算装置，用于通过一个基本角频率的积分而得出一个磁通轴位置，以便通过依照每个这些成分而执行一个预定的控制运算和独立地调节这些成分，来至少控制电动机的转矩；一个交变电流信号生成电路；一个加法器，用于把一个生成的交变电流信号加到一个磁化电流指令值上；一个计算电路，用于把一个相当于磁通的随交变电流信号而变的电压量(或值)加到一个T轴电压指令值上；和一个误差信号计算电路，在其中输入转矩电流和磁化电流和交变电流信号，以便对一个由于实际磁通矢量方向与磁通位置计算装置所得的坐标轴方向之间不一致产生的误差信号，进行计算。用于感应电动机的变速控制装置还可包括：一个调整电路，把由误-->差信号计算电路计算的误差信号输入该电路，以便用误差信号计算一个T轴的电压校正值；和另一个加法器，用于把T轴的电压校正值加到T轴的电压指令值上。此外，由于实际磁通矢量方向与磁通位置计算装置所得的坐标轴方向之间不一致而产生的误差信号，也可加以校正。此外，根据本专利技术，还可把用于调制磁通的频率设置成约等于或小于感应电动机次级电路的截止频率。在说明本专利技术的诸实施例之前，先说明根据本专利技术的工作和原理。一般说来，在旋转坐标(M-T轴)上看到的感应电动机电压的方程是由下述方程1表达的。VMVT00=R1+PLσ-ω1LσP-ω1ω1LσR1+PLσω1P-R20P+1/τ2-ω1+ωr0-R2ω1-ωrP+1/τ2iMiTφ2Mφ2T(1)]]>VM：初级电压(M轴)VT：初级电压(T轴)iM：初级电流(M轴)iT：初级电流(T轴)φ2M：次级磁通(M轴)φ2T；次级磁通(T轴)R1：初级电阻R2：次级电阻Lσ：漏感LM：激发电感τ2：次级时间常数(＝LM/R2)ω1：初级角频率WS：转差频率P：微分算符本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于感应电动机的变速控制装置，包括：供电装置，用于向感应电动机提供一个电压或电流；控制装置，用于控制由供电装置提供的电压或电流；调制装置，用于在感应电动机的磁通中产生一个瞬变现象；和提取装置，用于根据由瞬变现象引起的电压 变化量、电流变化量和磁通变化量中的至少一个变化量，提取一个取决于感应电动机的转差频率或转速的成分，其中：根据所述提取装置的输出确定所述控制装置的操纵变量。

【技术特征摘要】
JP 1997-2-14 030155/971.一种用于感应电动机的变速控制装置，包括：供电装置，用于向感应电动机提供一个电压或电流；控制装置，用于控制由供电装置提供的电压或电流；调制装置，用于在感应电动机的磁通中产生一个瞬变现象；和提取装置，用于根据由瞬变现象引起的电压变化量、电流变化量和磁通变化量中的至少一个变化量，提取一个取决于感应电动机的转差频率或转速的成分，其中：根据所述提取装置的输出确定所述控制装置的操纵变量。2.根据权利要求1所述的用于感应电动机的变速控制装置，其中：所述控制装置在与感应电动机旋转磁通同步的旋转坐标上的磁通中产生一个交替变化；和所述提取装置根据在一个垂直于磁通交替变化方向的方向上产生的电压变化量、电流变化量和磁通变化量中的至少一个变化量，提取一个取决于感应电动机转差频率的成分。3.根据权利要求1所述的用于感应电动机的变速控制装置，其中：所速调制装置在感应电动机定子坐标上的磁通中产生一个交替变化；和所述提取装置根据在一个垂直于磁通交替变化方向的方向上产生的电压变化量、电流变化量和磁通变化量中的至少一个变化量，提取一个取决于感应电动机转速的成分。4.根据权利要求1所述的用于感应电动机的变速控制装置，其中：所述控制装置工作的所述操纵变量是一个供给感应电动机的电压或电流的幅度或相位。5.根据权利要求1所述的用于感应电动机的变速控制装置，其中：所述控制装置的所述操纵变量是一个供给感应电动机的电压或电流的频率。6.一种用于由一个电功率变换电路驱动的感应电动机的变速控制装置，包括：一个矢量旋转装置，用于把一个感应电动机初级电流分解成一个在感应电动机磁通轴(M轴)方向上的磁化电流成分，和一个在垂直于磁通轴的轴(T轴)方向上的转矩电流成分；磁通位置计算装置，用于以一个初级角频率的积分得出一个磁通轴的位置，以便通过根据磁化电流成分和转矩电流成分进行一个预定的控制计算，和独立地调整电动机的磁化电流成分和转矩电流成分，来至少控制电动机的转矩；一个交变电流信号生成电路；一个加法器，用于把由交变电流信号生成电路生成的一个交变电流信号加到一个磁化电流指令值上；一个电压检测电路，用于检测一个感应电动机电压；一个感生电压计算电路，用于从一个检测电压值和一个检测电流值计算一个感生电压；和一个误差信号计算电路，用于根据感生电压和磁化电流或交变电流信号，对按照在感应电动机的实际磁通矢量方向与由所述磁通位置计算装置得到的坐标轴方向之间的...

【专利技术属性】
技术研发人员：田岛宏一，海田英俊，蓝原隆司，
申请(专利权)人：富士电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]