[发明专利]感应电动机的驱动装置

说明书

本发明涉及把感应电动机作为风扇电机，用于例如空调机的室外送风风扇驱动时的感应电动机驱动装置。

近来，把感应电动机用作空调机的送风用风扇电动机、在其控制电路中采用脉冲宽度调制(以下简称为PWM)的逆变器电路、用可变电压/可变频率驱动感应电动机、自如地控制旋转数的技术得到广泛应用。

下面，对以往的感应电动机驱动装置加以说明。

图20是表示以往的感应电动机驱动装置的框图。如图20所示，该驱动装置由下述部分构成：连结风扇1002的三相感应电动机1001，由建立在输出电压指令信号v和输出频率指令信号f基础上的三相交流电向上述感应电动机1001供电的逆变器电路1003，交流电源1006，整流、平滑交流电源1006的输出、向上述逆变器电路1003提供直流电压的整流电路1007及平滑电容器1008，向上述逆变器电路1003提供上述输出电压指令信号v的输出电压指令装置1004，根据由上述输出电压指令装置1004输出的电压指令信号、唯一地确定上述输出频率指令信号f并提供给逆变器电路1003的电压、频率变换装置1005。通过上述输出电压指令装置1004的电压指令信号V和根据该信号，由上述电压、频率变换装置1005唯一确定的频率指令信号f，用可变电压、可变频率驱动上述三相感应电动机1001。

这种技术称为VVVF控制，作为可变速驱动感应电动机的方法，它通常是熟知的。

但是，在上述已有技术的构成中，会产生下述诸多缺陷。

首先，由自然风从外部强制驱动风扇1002时，尤其是在台风发生时，会发生问题。

例如，当以与感应电动机1001驱动方向相反方向驱动风扇1002的风(逆风)产生时，作用于感应电动机1001的负荷转矩增大，驱动电流增大。增大的驱动电流如果超过感应电动机1001及向其供电的逆变器电路1003的电流允许值，则会导致损坏。

又，当以与感应电动机1001的驱动方向同方向驱动风扇1002的风(顺风)产生时，感应电动机1001被强制加速，如果该旋转速度超过与逆变器电路1003输出的输出频率相当的旋转速度(即，同步速度)，则感应电动机1001作为发电机动作，产生再生电力。

由感应电动机1001产生的再生电力，反向提供给逆变器电路1003，其结果是使平滑电容器1008的端子间电压升高。平滑电容器1008的端子间电压一旦升高，则平滑电容器1008及逆变器电路1003成为过电压状态，直至损坏。

为了防止这种过电压损坏，考虑设置吸收感应电动机1001的再生电力、抑制电压上升的再生电力处理装置的方法，但再生电力处理装置必须要耐强电的部件，存在不能避免装置大型化和高成本的缺陷。

其次，在感应电动机1001或风扇1002中缠上某种异物时，与上述逆风作用的场合相同，驱动电流增大，这时电流值即使不超过电流允许值，却与风的情况不同，该状态持续，所以温度上升，所发的热往往导致感应电动机1001及逆变器电路1003损坏。

再者，输出电压指令装置1004的输出信号一定，感应电动机1001的输出转矩特性就不变化，所以若风作用而负荷转矩变化，自然其旋转速度变化。因而，在要求恒速性的用途中，存在问题。

本发明为解决上述课题，其目的在于提供一种感应电动机的驱动装置，它即使在由于台风而引起强的逆风或顺风产生时，也能预先防止过电流和产生再生电力而引起的过电压，又能防止过负荷连续作用时的发热，进而，即使负荷转矩变化，也能保持旋转速度恒定。

为了达到上述目的，第一，本发明的通过滑差频率控制驱动的感应电动机驱动装置备有：感应电动机、检测上述感应电动机旋转速度的速度检测装置、由根据输出电压指令信号及输出频率指令信号建立的交流电压向上述感应电动机供电的逆变器电路、向逆变器电路提供上述输出电压指令信号的输出电压指令装置、把预定的滑差频率加至与由速度检测装置输出的感应电动机的旋转速度相应的频率信号上而得到的频率信号，作为输出频率指令信号并提供给逆变器电路的输出频率指令装置；该驱动装置还设有：相应于上述输出频率指令装置的输出信号或上述速度检测装置的输出信号，设定逆变器电路输出电压上限值的电压限定值设定装置、根据上述电压限定值设定装置的设定值，限制上述输出电压指令装置的输出信号，从而限制上述逆变器电路输出电压上限的电压限定装置、上述输出电压指令装置的输出信号上升时，把它变换成随时间缓慢倾斜上升的信号并输入至上述逆变器电路作为输出电压指令信号的电压缓升装置。