[发明专利]与感应电动机一起使用的变速控制装置

说明书

本发明涉及变速控制装置，其通过使用初级角频率指令值和次级磁通指令值来计算AC(交流)电压指令值，并通过将该电压指令值提供到功率转换电路如逆变器等来驱动感应电动机。

图1是表示与感应电动机一起使用的常规变速控制装置整体的方框图。

在该图中，电压指令值计算电路4根据初级角频率指令值ω₁^*和次级磁通指令值φ₂^*来计算旋转坐标系(d-q轴)中的电压指令值v_1d^*和v_1q^*，并输出计算值，其中初级角频率指令值ω₁^*和次级磁通指令值φ₂^*是指令值产生电路3的输出。接着，积分器5计算相角指令值θ^*，其中ω₁^*输入到积分器5中。

在此，假定旋转坐标系以等于初级角频率指令值ω₁^*的角速度旋转，其d轴是匹配相角指令值θ^*方向的坐标轴，而其q轴是与d轴正交的坐标轴。

坐标变换电路7根据相角指令值θ^*执行旋转坐标变换并输出交流电压指令值矢量v₁^*，其中电压指令值v_1d^*和v_1q^*输入到坐标变换电路7中。功率转换电路1如逆变器等根据交流电压指令值矢量v₁^*输出每相的交流电压，并驱动感应电动机2。

在上述的常规变速控制装置中，根据相角指令值θ^*的方向确定的次级磁通指令值φ₂^*和感应电动机2中出现的次级磁通之间往往存在偏差，这是由于电压指令值计算电路4中的计算误差、功率转换电路1输出的交流电压输出指令值和实际值之间的误差、或类似误差所产生的。

结果，不能产生根据一个指令值的磁通，这导致所产生力矩或电动机的效率等下降。

本发明的一个目的是提供一种与感应电动机一起使用的变速控制装置，其包括用来补偿次级磁通指令值和感应电动机中实际出现的次级磁通之间的偏差的装置，根据指令值产生次级磁通来实现满意的控制，以及能产生期望的力矩并能提高电动机的效率，从而克服上述问题。

本发明的变速控制装置与感应电动机一起使用，并被构造为包括电压指令值计算单元、积分单元、功率转换电路、电流检测单元、电压检测单元、感应电压计算单元、位置偏差量计算单元、以及补偿单元。

在本发明的第一方面中，电压指令值计算单元通过使用初级角频率指令值和次级磁通指令值来计算d-q轴旋转坐标系上的交流电压指令值，该d-q轴旋转坐标系以等于初级角频率指令值的角速度旋转。积分单元通过积分初级角频率指令值来计算相角指令值。功率转换电路根据从交流电压指令值和相角指令值获得的交流电压指令值来执行功率转换，并将交流电压提供到感应电动机上。电流检测单元检测感应电动机的电流。感应电压计算单元从交流电压指令值矢量、电流检测单元的输出、第一初级角频率指令值、以及电动机常量来计算感应电动机的感应电压矢量的d轴分量。位置偏差量计算单元计算感应电动机次级磁通的坐标轴和次级磁通指令值的坐标轴作为位置偏差量，该位置偏差量是初级角频率的补偿量。补偿单元通过将位置偏差量补偿到第一初级角频率指令值来产生第二初级角频率指令值，第二初级角频率指令值被提供到电压指令值计算单元和积分单元。