專(zhuān)利名稱(chēng)：電動(dòng)機(jī)的慣性轉(zhuǎn)矩運(yùn)算方法及其驅(qū)動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及慣性運(yùn)算方法及電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，尤其是關(guān)于在進(jìn)行感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的速度控制時(shí)的慣性力矩(慣性)的運(yùn)算方法及電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置。
當(dāng)進(jìn)行電動(dòng)機(jī)的速度控制時(shí)，作為控制常數(shù)，機(jī)械系統(tǒng)慣性尤為重要。以往測(cè)定慣性的技術(shù)如特開(kāi)昭61-88780號(hào)公報(bào)所載，即將相同速度間(速度幅Δωr)以絕對(duì)值的相同速度變化速率進(jìn)行加速和減速，由各轉(zhuǎn)矩比例信號(hào)進(jìn)行加速轉(zhuǎn)矩τac和減速轉(zhuǎn)矩τd運(yùn)算，再由加減速中各積分量進(jìn)行慣性J運(yùn)算的方法。詳述如下。
圖4所示，為根據(jù)以往技術(shù)進(jìn)行慣性J的運(yùn)算時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩τm、負(fù)荷轉(zhuǎn)矩τL、加速轉(zhuǎn)矩τac的圖。圖4中，當(dāng)電動(dòng)機(jī)機(jī)械角速度略記為ω時(shí)，J與轉(zhuǎn)矩的關(guān)系形成式(1)。Jdωdt=τm-τL=τac----(1)]]>由加減速產(chǎn)生的速度差Δω在加速、減速時(shí)都相等。當(dāng)將式(1)的兩邊做積分，由加減速時(shí)的轉(zhuǎn)矩求出J時(shí)，形成式(2)。J=∫ta2ta1(τm-τL)dtΔω=∫ta3ta4(τm-τL)dt-Δω----(2)]]>當(dāng)由加減速時(shí)的J運(yùn)算的平均值改求J時(shí)，形成式(3)。J=12{∫ta1ta2(τm-τL)dtΔω+∫ta3ta4(τm-τL)dt-Δω}----(3)]]>這里，由于將同一速度間以同一時(shí)間進(jìn)行加速、減速，所以加減速期間的負(fù)荷轉(zhuǎn)矩τL的積分值相等。∫ta1ta2τLdt=∫ta3ta4τLdt----(4)]]>故通過(guò)式(3)、式(4)，J僅從τm如式(5)樣求出。J=∫t1t2τmdt-∫t3t4τmdt2Δω----(5)]]>τm可用檢測(cè)轉(zhuǎn)矩電流IqFB如式(6)樣進(jìn)行運(yùn)算。τm=3(P2)ML2·MId*·IqFB≡Δ0·IqFB----(6)]]>但是，P、M、L2、Id*分別表示電動(dòng)機(jī)的極數(shù)、互感、互感與2次側(cè)漏電感之和、勵(lì)磁電流指令。由此，通過(guò)式(5)、式(6)進(jìn)行J運(yùn)算。
以此方法，因消除了負(fù)荷轉(zhuǎn)矩，可以不按負(fù)荷轉(zhuǎn)矩的形式進(jìn)行慣性J的運(yùn)算。
然而，按特開(kāi)昭61-88780號(hào)公報(bào)記載的方法，如下所示，有可能在減速時(shí)形成回饋狀態(tài)，由此造成變換器中的平滑電容充電過(guò)度，對(duì)電容器造成損壞。
圖4中，減速結(jié)束時(shí)(t＝t34)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩τm為最低，但其時(shí)的轉(zhuǎn)矩電流Iq也為最小。當(dāng)負(fù)荷轉(zhuǎn)矩τL與速度ω的2乘呈比例時(shí)，Iq從式(1)、式(6)變?yōu)槭?7)樣。即電動(dòng)機(jī)速度為ω、電動(dòng)機(jī)額定速度為ω0、速度變化速率(加速速率、減速速率)為dω/dt、電動(dòng)機(jī)極數(shù)為P、電動(dòng)機(jī)互感為M、電動(dòng)機(jī)2次漏電感與M之和為L(zhǎng)2、勵(lì)磁電流指令為Id*、機(jī)械系統(tǒng)慣性為J、電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩電流為Iq0。Iq=(ωω0)2·Iq0+13(P2)ML2·MId*dωdtJ----(7)]]>=(ωω0)2·Iq0+1Δ0dωdtJ(Δ0=3(P2)ML2·MId*)]]>由此，因減速時(shí)減速速率dω/dt是負(fù)值，Iq最小值(式(7))為負(fù)，有時(shí)會(huì)形成回饋狀態(tài)。式(7)中，Iq為負(fù)，作為回饋狀態(tài)的條件，ω(負(fù)荷轉(zhuǎn)矩)在小范圍進(jìn)行減速，其時(shí)的減速速率|dω/dt|為大。于是為在減速時(shí)不產(chǎn)生回饋，就要降低減速速率(＝加速速率)。而其時(shí)可知，加減速轉(zhuǎn)矩與成為誤差的電動(dòng)機(jī)及負(fù)荷轉(zhuǎn)矩成分相比不十分大，慣性鑒定精度變差。
本發(fā)明的課題在于提供一種不產(chǎn)生回饋、與以往相比通過(guò)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)進(jìn)行慣性運(yùn)算、并適合于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)算方法及電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置。
為解決上述課題，在設(shè)置了非回饋形電力變換器，該裝置作為將交流電源的交流轉(zhuǎn)換為可變頻率的交流的變換裝置，由將交流電源的交流轉(zhuǎn)換為直流的順變器與連接于直流回路的平滑電容和將直流轉(zhuǎn)換為交流的逆變器構(gòu)成，采用機(jī)械系統(tǒng)慣性常數(shù)進(jìn)行電動(dòng)機(jī)速度控制的驅(qū)動(dòng)裝置中，當(dāng)進(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)慣性運(yùn)算時(shí)，僅在電動(dòng)機(jī)加速期間進(jìn)行設(shè)有非回饋形電力變換器的平滑電容器電壓不超過(guò)規(guī)定值的機(jī)械系統(tǒng)慣性運(yùn)算。
又，在機(jī)械系統(tǒng)慣性運(yùn)算時(shí)，以互不相同的速度變化速率進(jìn)行多次加速，由各個(gè)轉(zhuǎn)矩比例信號(hào)的積分量與速度變化幅度算出機(jī)械系統(tǒng)慣性。
又，在設(shè)有由將交流電源的交流轉(zhuǎn)換為直流的順變器與連接于直流回路的平滑電容和將直流轉(zhuǎn)換為交流的逆變器構(gòu)成并將交流電源的交流轉(zhuǎn)換為可變電壓、可變頻率的交流的電力變換器，采用機(jī)械系統(tǒng)慣性常數(shù)進(jìn)行電動(dòng)機(jī)速度控制的驅(qū)動(dòng)裝置中，當(dāng)由改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)的轉(zhuǎn)矩比例信號(hào)的積分量與速度變化幅度進(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)慣性運(yùn)算時(shí)，以互不相同的速度變化速率進(jìn)行多次加速，由各個(gè)轉(zhuǎn)矩比例信號(hào)的積分量與速度變化幅度算出機(jī)械系統(tǒng)慣性。
本發(fā)明與以往的方法相比，因僅在電動(dòng)機(jī)加速期間進(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)慣性J的運(yùn)算，所以能在不產(chǎn)生回饋的情況下進(jìn)行慣性J的鑒定。
又，因本發(fā)明以互不相同的速度變化速率進(jìn)行多次加速并進(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)慣性J的運(yùn)算，所以無(wú)須以往方法不可少的減速時(shí)的數(shù)據(jù)，因此，也能適用于無(wú)法進(jìn)行回饋動(dòng)作的變換器，尤其能使設(shè)有無(wú)法進(jìn)行回饋動(dòng)作的變換器的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化。
附圖的說(shuō)明

圖1所示，為本發(fā)明實(shí)施例1的慣性運(yùn)算方法的流程圖；圖2所示，為本發(fā)明進(jìn)行慣性J的運(yùn)算時(shí)的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩、負(fù)荷轉(zhuǎn)矩、加速轉(zhuǎn)矩的圖；圖3所示，為本發(fā)明實(shí)施例2的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的框圖；圖4所示，為以往技術(shù)進(jìn)行慣性J的運(yùn)算時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩、負(fù)荷轉(zhuǎn)矩、加速轉(zhuǎn)矩的圖。
下面通過(guò)附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例加以說(shuō)明。
圖1所示，為本發(fā)明實(shí)施例1的慣性運(yùn)算方法的程序框圖。圖2所示，為本發(fā)明進(jìn)行慣性J的運(yùn)算時(shí)的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩τm、負(fù)荷轉(zhuǎn)矩τL、加速轉(zhuǎn)矩τac的圖。
在本實(shí)施例中，以2種不同的加速速率用同一速度差Δω進(jìn)行2次加速，并由各電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩τm的積分值進(jìn)行J的鑒定。
詳述如下。首先使電動(dòng)機(jī)以規(guī)定的速度ω1旋轉(zhuǎn)，之后從時(shí)間t1至t2的Δt12(＝T0/n1、T0和n1為任意)(從速度ω1至ω2)，以加速速率(ω2-ω1)/Δt12進(jìn)行第1次加速。這期間按式(6)進(jìn)行電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩τm運(yùn)算并進(jìn)行時(shí)間積分。經(jīng)過(guò)Δt12后，存貯積分結(jié)果。接著將電動(dòng)機(jī)速度為ω3，本實(shí)施例中ω3＝ω1(返回到第1次加速時(shí)的速度)。之后，從時(shí)間t3至t4的Δt34(＝T0/n2、T0和n2為任意)(從速度ω3至ω4)，以加速速率(ω4-ω3)/Δt34進(jìn)行第2次加速。此時(shí)，積分開(kāi)始速度和積分結(jié)束速度雖各與第1次的加速相同，但加速速率變了(ω3＝ω1、ω4＝ω2、Δt12≠Δt34)。加速中，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩τm按式(6)進(jìn)行運(yùn)算并進(jìn)行時(shí)間積分，經(jīng)過(guò)Δt34后存貯積分結(jié)果。最后用第1次和第2次的積分結(jié)果進(jìn)行慣性J的運(yùn)算。
詳述如下。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩τm由式(1)變?yōu)槭?8)。τm=τL+J·dωdt=τL+J·ΔωT0/n----(8)]]>此時(shí)，兩邊以t1＝0進(jìn)行積分。∫0T0nτmdt=∫0T0nτLdt+∫0T0nτacdt----(9)]]>這里，第1次和第2次的加速以同一速度時(shí)間(ω1→ω2)進(jìn)行、當(dāng)τL僅表示ω的函數(shù)f(ω)時(shí)，式(9)的τL項(xiàng)如下所示，成為僅依存n(加速速率)的常數(shù)。而Iq*為轉(zhuǎn)矩電流指令、f(ω)＝0～1(1；額定速度時(shí))。τL=3(P2)ML2·MId*·Iq*·f(ω)=B0·f(ω)----(10)]]>∫0T0nτL=B0×∫0T0nf(ω)dt]]>=B0×1dω/dt∫ω1ω2f(ω)dω]]>=1nT0ΔωB0×∫ω1ω2f(ω)dω=1nC0----(11)]]>又，若式(9)的τac項(xiàng)的速度變化量(Δω)固定的話(huà)，則以常數(shù)×J表示。∫0T0nτacdt=∫0T0nnJT0Δωdt]]>=nJT0Δω·T0n=Δω·J----(12)]]>由此，對(duì)于2種加速速率(n＝n1、n2)，若加速前后的速度(ω1、ω2)一樣的話(huà)，由式(9)、式(11)、式(12)形成∫0T0n1τmn1dt=Δω·J+1n1·C0]]>∫0T0n2τmn2dt=Δω·J+1n2·C0----(13)]]>由式(13)求解C0形成C0=∫0T0n1τmn1dt-∫0T0n2τmn2dt(1n1-1n2)----(14)]]>由式(13)、式(14)求J，所得如下。J=∫0T0n2τmn1dt-1n1·C0Δω]]>=∫0T0n1τmn1dt-1n1·n1·n2∫0T0n1τmn1dt-∫0T0n2τmn2dtn2-n1Δω----(15)]]>=n2∫0T0n2τmn2dt-n1∫0T0n1τmn1dtΔω(n2-n1)]]>以上，由式(6)、式(15)進(jìn)行J運(yùn)算。
圖3所示，為本發(fā)明實(shí)施例2的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的框圖。圖3中，設(shè)有將來(lái)自電源1的三相交流電壓由整流器2變?yōu)橹绷麟妷翰⒅绷麟妷哼M(jìn)行平滑的平滑電容器3，通過(guò)變換器4將直流電壓變?yōu)槿我忸l率的三相交流電壓并輸入感應(yīng)電動(dòng)機(jī)6。這里，整流器2、平滑電容器3及變換器4構(gòu)成非回饋形電力變換器。由電壓指令值運(yùn)算部10用通過(guò)電流檢測(cè)部5測(cè)出的電流，根據(jù)諸如無(wú)速度傳感器矢量控制法進(jìn)行二相電壓指令Vd*、Vq*運(yùn)算。之后，用由相位運(yùn)算部9將頻率指令值ω1*進(jìn)行積分得到的相位θ由二相/三相轉(zhuǎn)換部11進(jìn)行三相交流電壓指令值運(yùn)算，再作為向變換器部的輸入。
又，由電流檢測(cè)部5測(cè)出的電流，用相位θ通過(guò)檢測(cè)電流座標(biāo)變換部7變換為檢測(cè)勵(lì)磁電流IdFB和檢測(cè)轉(zhuǎn)矩電流IdFB。
接著，有關(guān)J簽定部20加以說(shuō)明。在使速度指令值ωr*增加、電動(dòng)機(jī)加速期間，由轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部21按式(6)進(jìn)行電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩τm運(yùn)算，再由積分部22將此進(jìn)行積分。這些在2次的加速中分別進(jìn)行。2次的加速完成后，按式(15)用由Δω運(yùn)算部23的速度變化幅Δω通過(guò)J運(yùn)算部24進(jìn)行慣性J運(yùn)算。
若這些以脫機(jī)方式進(jìn)行，則J運(yùn)算一次后將其值固定，以后的運(yùn)行中使用此J值以所有速度運(yùn)算部8進(jìn)行所有校正值ωs運(yùn)算，再用將此附加了速度指令值ωr*的頻率指令值ω1*進(jìn)行電動(dòng)機(jī)的速度控制。
接著，作為本發(fā)明實(shí)施例3，當(dāng)采用可能招致運(yùn)行故障的轉(zhuǎn)矩電流上限值Iq(limit)時(shí)，則將加速速率dω/dt(參照式(7))設(shè)定為式(16)那樣。
當(dāng)Iq按式(7)進(jìn)展時(shí)，本實(shí)施例的Iq具有不超出I(limit)(不形成過(guò)電流)的功效。dωdt≤3(P2)(ML2)M·Jd*J(Iq(Iimit)-(ωω0)2Iq0)----(16)]]>又，作為本發(fā)明實(shí)施例4，結(jié)束加速、積分的終速度ωf(參照式(7)的ω)設(shè)定為式(17)那樣。
當(dāng)Iq按式(7)進(jìn)展時(shí)，本實(shí)施例的Iq具有不超出I(limit)(不形成過(guò)電流)的功效。ωf≤Iq(Iimit)-dωdtJ/{3(P2)(ML2)M·Id*}Iq0·ω0----(17)]]>又，作為本發(fā)明實(shí)施例5，進(jìn)行多于2次的加速，由每2次的結(jié)果求1回J，取其平均值。由此起到進(jìn)一步提高J簽定精度的功效。
以上，作為本發(fā)明的實(shí)施例，就本發(fā)明應(yīng)用于非回饋形電力變換器的情況進(jìn)行了說(shuō)明，而本發(fā)明也可應(yīng)用于回饋形電力變換器。
又，電力變換器為電壓3kV以上、容量100kVA以上并由多單元變換器形成的高壓多重變換器，因其由非回饋形電力變換器組成，所以應(yīng)用本發(fā)明于這種高壓多重變換器后，效果尤為顯著。
權(quán)利要求
1.一種慣性運(yùn)算方法，作為將交流電源的交流轉(zhuǎn)換為可變電壓、可變頻率的交流的變換裝置，設(shè)有由將交流電源的交流轉(zhuǎn)換為直流的順變器與連接于直流回路的平滑電容和將直流轉(zhuǎn)換為交流的逆變器構(gòu)成的非回饋形電力變換器，在采用機(jī)械系統(tǒng)慣性常數(shù)進(jìn)行電動(dòng)機(jī)速度控制的驅(qū)動(dòng)裝置中，當(dāng)進(jìn)行上述機(jī)械系統(tǒng)慣性運(yùn)算時(shí)，僅在電動(dòng)機(jī)加速期間進(jìn)行上述機(jī)械系統(tǒng)慣性的運(yùn)算，以使上述平滑電容器電壓不超過(guò)規(guī)定值。
2.一種慣性運(yùn)算方法，作為將交流電源的交流轉(zhuǎn)換為可變頻率的交流的變換裝置，設(shè)有由將交流電源的交流轉(zhuǎn)換為直流的順變器與連接于直流回路的平滑電容和將直流轉(zhuǎn)換為交流的逆變器構(gòu)成的非回饋形電力變換器，在采用機(jī)械系統(tǒng)慣性常數(shù)進(jìn)行電動(dòng)機(jī)速度控制的驅(qū)動(dòng)裝置中，當(dāng)進(jìn)行上述機(jī)械系統(tǒng)慣性運(yùn)算時(shí)，以互不相同的速度變化速率進(jìn)行多次加速，由各轉(zhuǎn)矩比例信號(hào)的積分量和速度變化幅度進(jìn)行上述機(jī)械系統(tǒng)慣性的運(yùn)算。
3.權(quán)利要求項(xiàng)2中所述的慣性運(yùn)算方法，在進(jìn)行上述加速時(shí)，使電動(dòng)機(jī)電流不超出規(guī)定值以上地設(shè)定上述速度變化速率。
4.權(quán)利要求項(xiàng)2中所述的慣性運(yùn)算方法，在進(jìn)行上述加速時(shí)，當(dāng)上述速度變化速率為dω/dt、電動(dòng)機(jī)極數(shù)為P、電動(dòng)機(jī)互感為M、電動(dòng)機(jī)2次漏電感與M的和為L(zhǎng)2、勵(lì)磁電流指令為Id*、上述機(jī)械系統(tǒng)慣性為J、規(guī)定的轉(zhuǎn)矩電流值為Iq(limit)、電動(dòng)機(jī)速度為ω、電動(dòng)機(jī)額定速度為ω0、電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩電流為Iq0時(shí)，設(shè)定dω/dt在3×(P/2)×(M/L2)×(M×Id*/J)×(Iq(limit)-(ω/ω0)2×Iq0)以下。
5.權(quán)利要求項(xiàng)2中所述的慣性運(yùn)算方法，在進(jìn)行上述加速時(shí)，使電動(dòng)機(jī)電流不超出規(guī)定值以上地設(shè)定上述積分結(jié)束時(shí)的電動(dòng)機(jī)速度。
6.權(quán)利要求項(xiàng)2中所述的慣性運(yùn)算方法，在進(jìn)行上述加速時(shí)，當(dāng)上述速度變化速率為dω/dt、電動(dòng)機(jī)極數(shù)為P、電動(dòng)機(jī)互感為M、電動(dòng)機(jī)2次漏電感與M的和為L(zhǎng)2、勵(lì)磁電流指令為Id*、上述機(jī)械系統(tǒng)慣性為J、規(guī)定的轉(zhuǎn)矩電流值為Iq(limit)、上述積分結(jié)束時(shí)的電動(dòng)機(jī)速度為ωf、電動(dòng)機(jī)額定速度為ω0、電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩電流為Iq0時(shí)，設(shè)定ωf在ω0×〔(Iq(limit)-dω/dt×J/(3×(P/2)×(M/L2)×M×Id*))/Iq0〕以下。
7.權(quán)利要求項(xiàng)1至6的任意一項(xiàng)中的慣性運(yùn)算方法，當(dāng)進(jìn)行上述加速時(shí)，在進(jìn)行了一次加速后返回到加速前的速度，之后，改變速度變化速率進(jìn)行下一加速。
8.權(quán)利要求項(xiàng)1至6的任意一項(xiàng)中的慣性運(yùn)算方法，當(dāng)進(jìn)行上述加速時(shí)，在將以一次的加速開(kāi)始進(jìn)行上述轉(zhuǎn)矩比例信號(hào)的積分的速度作為ω1、將結(jié)束該積分的速度作為ω2、將以下一加速開(kāi)始進(jìn)行上述轉(zhuǎn)矩比例信號(hào)的積分的速度作為ω3、將結(jié)束該積分的速度作為ω4時(shí)，ω1和ω3相等、且ω2和ω4相等。
9.一種電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，由作為將交流電源的交流轉(zhuǎn)換為可變頻率的交流的變換裝置，由將交流電源的交流轉(zhuǎn)換為直流的順變器與連接于直流回路的平滑電容和將直流轉(zhuǎn)換為交流的逆變器構(gòu)成的非回饋形電力變換器，以及由采用機(jī)械系統(tǒng)慣性常數(shù)進(jìn)行電動(dòng)機(jī)速度控制的速度控制裝置構(gòu)成，不使上述平滑電容器電壓超過(guò)規(guī)定值，設(shè)有僅在電動(dòng)機(jī)加速期間進(jìn)行上述機(jī)械系統(tǒng)慣性運(yùn)算的慣性簽定裝置。
10.一種電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，由作為將交流電源的交流轉(zhuǎn)換為可變頻率的交流的轉(zhuǎn)換裝置，由將交流電源的交流轉(zhuǎn)換為直流的順變器與連接于直流回路的平滑電容和將直流轉(zhuǎn)換為交流的逆變器構(gòu)成的非回饋形電力變換器，以及由采用機(jī)械系統(tǒng)慣性常數(shù)進(jìn)行電動(dòng)機(jī)速度控制的速度控制裝置構(gòu)成，設(shè)有以互不相同的速度變化速率進(jìn)行多次加速的加速裝置以及由各轉(zhuǎn)矩比例信號(hào)的積分量和速度變化幅度進(jìn)行上述機(jī)械系統(tǒng)慣性的運(yùn)算的慣性簽定裝置。
11.權(quán)利要求項(xiàng)10中所述的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，設(shè)有在進(jìn)行上述加速時(shí)，使電動(dòng)機(jī)電流不超出規(guī)定值以上地設(shè)定上述速度變化速率的裝置。
12.權(quán)利要求項(xiàng)10中所述的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，設(shè)有在進(jìn)行上述加速時(shí)，當(dāng)上述速度變化速率為dω/dt、電動(dòng)機(jī)極數(shù)為P、電動(dòng)機(jī)互感為M、電動(dòng)機(jī)2次漏電感與M的和為L(zhǎng)2、勵(lì)磁電流指令為Id*、上述機(jī)械系統(tǒng)慣性為J、規(guī)定的轉(zhuǎn)矩電流值為Iq(limit)、電動(dòng)機(jī)速度為ω、電動(dòng)機(jī)額定速度為ω0、電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩電流為Iq0時(shí)，設(shè)定dω/dt在3×(P/2)×(M/L2)×(M×Id*/J)×(Iq(limit)-(ω/ω0)2×Iq0)以下的裝置。
13.權(quán)利要求項(xiàng)10中所述的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，設(shè)有在進(jìn)行上述加速時(shí)，使電動(dòng)機(jī)電流不超出規(guī)定值以上地設(shè)定上述積分結(jié)束時(shí)的電動(dòng)機(jī)速度的裝置。
14.權(quán)利要求項(xiàng)10中所述的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，設(shè)有在進(jìn)行上述加速時(shí)，當(dāng)上述速度變化速率為dω/dt、電動(dòng)機(jī)極數(shù)為P、電動(dòng)機(jī)互感為M、電動(dòng)機(jī)2次漏電感與M的和為L(zhǎng)2、勵(lì)磁電流指令為Id*、上述機(jī)械系統(tǒng)慣性為J、規(guī)定的轉(zhuǎn)矩電流值為Iq(limit)、上述積分結(jié)束時(shí)的電動(dòng)機(jī)速度為ωf、電動(dòng)機(jī)額定速度為ω0、電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩電流為Iq0時(shí)，設(shè)定ωf在ω0×〔(Iq(limit)-dω/dt×J/(3×(P/2)×(M/L2)×M×Id*))/Iq0〕以下的裝置。
15.權(quán)利要求項(xiàng)10至14的任意一項(xiàng)中的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，當(dāng)進(jìn)行上述加速時(shí)，在進(jìn)行了一次加速后返回到加速前的速度，之后，改變速度變化速率進(jìn)行下一加速。
16.權(quán)利要求項(xiàng)10至14的任意一項(xiàng)中的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，當(dāng)進(jìn)行上述加速時(shí)，在將以一次的加速開(kāi)始進(jìn)行上述轉(zhuǎn)矩比例信號(hào)的積分的速度作為ω1、將結(jié)束該積分的速度作為ω2、將以下一加速開(kāi)始進(jìn)行上述轉(zhuǎn)矩比例信號(hào)的積分的速度作為ω3、將結(jié)束該積分的速度作為ω4時(shí)，ω1和ω3相等、且ω2和ω4相等。
17.一種慣性運(yùn)算方法，在由將交流電源的交流轉(zhuǎn)換為直流的順變器與連接于直流回路的平滑電容和將直流轉(zhuǎn)換為交流的逆變器構(gòu)成，設(shè)有將交流電源的交流轉(zhuǎn)換為可變電壓、可變頻率的交流的電力變換器，采用機(jī)械系統(tǒng)慣性常數(shù)進(jìn)行電動(dòng)機(jī)速度控制的驅(qū)動(dòng)裝置中，當(dāng)由電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度改變時(shí)的轉(zhuǎn)矩比例信號(hào)的積分量和速度變化幅度進(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)慣性運(yùn)算時(shí)，以互不相同的速度變化速率進(jìn)行多次加速，由各轉(zhuǎn)矩比例信號(hào)的積分量和速度變化幅度進(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)慣性的運(yùn)算。
18.權(quán)利要求項(xiàng)17中所述的慣性運(yùn)算方法，在進(jìn)行上述加速時(shí)，使電動(dòng)機(jī)電流不超出規(guī)定值以上地設(shè)定上述速度變化速率。19.權(quán)利要求項(xiàng)17中所述的慣性運(yùn)算方法，在進(jìn)行上述加速時(shí)，當(dāng)上述速度變化速率為dω/dt、電動(dòng)機(jī)極數(shù)為P、電動(dòng)機(jī)互感為M、電動(dòng)機(jī)2次漏電感與M的和為L(zhǎng)2、勵(lì)磁電流指令為Id*、上述機(jī)械系統(tǒng)慣性為J、規(guī)定的轉(zhuǎn)矩電流值為Iq(limit)、電動(dòng)機(jī)速度為ω、電動(dòng)機(jī)額定速度為ω0、電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩電流為Iq0時(shí)，設(shè)定dω/dt在3×(P/2)×(M/L2)×(M×Id*/J)×(Iq(limit)-(ω/ω0)2×Iq0)以下。
20.權(quán)利要求項(xiàng)17中所述的慣性運(yùn)算方法，在進(jìn)行上述加速時(shí)，使電動(dòng)機(jī)電流不超出規(guī)定值以上地設(shè)定上述積分結(jié)束時(shí)的電動(dòng)機(jī)速度。
21.權(quán)利要求項(xiàng)17中所述的慣性運(yùn)算方法，在進(jìn)行上述加速時(shí)，當(dāng)上述速度變化速率為dω/dt、電動(dòng)機(jī)極數(shù)為P、電動(dòng)機(jī)互感為M、電動(dòng)機(jī)2次漏電感與M的和為L(zhǎng)2、勵(lì)磁電流指令為Id*、上述機(jī)械系統(tǒng)慣性為J、規(guī)定的轉(zhuǎn)矩電流值為Iq(limit)、上述積分結(jié)束時(shí)的電動(dòng)機(jī)速度為ωf、電動(dòng)機(jī)額定速度為ω0、電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩電流為Iq0時(shí)，設(shè)定ωf在ω0×〔(Iq(limit)-dω/dt×J/(3×(P/2)×(M/L2)×M×Id*))/Iq0〕以下。
22.權(quán)利要求項(xiàng)17至21的任意一項(xiàng)中的慣性運(yùn)算裝置，當(dāng)進(jìn)行上述加速時(shí)，在進(jìn)行了一次加速后返回到加速前的速度，之后，改變速度變化速率進(jìn)行下一加速。
23.權(quán)利要求項(xiàng)17至21的任意一項(xiàng)中的慣性運(yùn)算裝置，當(dāng)進(jìn)行上述加速時(shí)，在將以一次的加速開(kāi)始進(jìn)行上述轉(zhuǎn)矩比例信號(hào)的積分的速度作為ω1、將結(jié)束該積分的速度作為ω2、將以下一加速開(kāi)始進(jìn)行上述轉(zhuǎn)矩比例信號(hào)的積分的速度作為ω3、將結(jié)束該積分的速度作為ω4時(shí)，ω1和ω3相等、且ω2和ω4相等。
24.一種電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，由將交流電源的交流轉(zhuǎn)換為直流的順變器與連接于直流回路的平滑電容和將直流轉(zhuǎn)換為交流的逆變器構(gòu)成，將交流電源的交流轉(zhuǎn)換為可變電壓、可變頻率的交流的電力變換器和在采用機(jī)械系統(tǒng)慣性常數(shù)進(jìn)行電動(dòng)機(jī)速度控制的速度控制裝置構(gòu)成，設(shè)有當(dāng)由電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度改變時(shí)的轉(zhuǎn)矩比例信號(hào)的積分量和速度變化幅度進(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)慣性運(yùn)算時(shí)，以互不相同的速度變化速率進(jìn)行多次加速的加速裝置以及由各轉(zhuǎn)矩比例信號(hào)的積分量和速度變化幅度進(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)慣性運(yùn)算的慣性運(yùn)算裝置。
25.權(quán)利要求項(xiàng)24中所述的電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，設(shè)有在進(jìn)行上述加速時(shí)，使電動(dòng)機(jī)電流不超出規(guī)定值以上地設(shè)定上述速度變化速率的裝置。
26.權(quán)利要求項(xiàng)24中所述的電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，設(shè)有在進(jìn)行上述加速時(shí)，當(dāng)上述速度變化速率為dω/dt、電動(dòng)機(jī)極數(shù)為P、電動(dòng)機(jī)互感為M、電動(dòng)機(jī)2次漏電感與M的和為L(zhǎng)2、勵(lì)磁電流指令為Id*、上述機(jī)械系統(tǒng)慣性為J、規(guī)定的轉(zhuǎn)矩電流值為Iq(limit)、電動(dòng)機(jī)速度為ω、電動(dòng)機(jī)額定速度為ω0、電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩電流為Iq0時(shí)，設(shè)定dω/dt在3×(P/2)×(M/L2)×(M×Id*/J)×(Iq(limit)-(ω/ω0)2×Iq0)以下的裝置。
27.權(quán)利要求項(xiàng)24中所述的電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，設(shè)有在進(jìn)行上述加速時(shí)，使電動(dòng)機(jī)電流不超出規(guī)定值以上地設(shè)定上述積分結(jié)束時(shí)的電動(dòng)機(jī)速度的裝置。
28.權(quán)利要求項(xiàng)24中所述的電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，設(shè)有在進(jìn)行上述加速時(shí)，當(dāng)上述速度變化速率為dω/dt、電動(dòng)機(jī)極數(shù)為P、電動(dòng)機(jī)互感為M、電動(dòng)機(jī)2次漏電感與M的和為L(zhǎng)2、勵(lì)磁電流指令為Id*、上述機(jī)械系統(tǒng)慣性為J、規(guī)定的轉(zhuǎn)矩電流值為Iq(limit)、上述積分結(jié)束時(shí)的電動(dòng)機(jī)速度為ωf、電動(dòng)機(jī)額定速度為ω0、電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩電流為Iq0時(shí)，設(shè)定ωf在ω0×〔(Iq(limit)-dω/dt×J/(3×(P/2)×(M/L2)×M×Id*))/Iq0〕以下的裝置。
29.權(quán)利要求項(xiàng)24至28的任意一項(xiàng)中的電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，當(dāng)進(jìn)行上述加速時(shí)，在進(jìn)行了一次加速后返回到加速前的速度，之后，改變速度變化速率進(jìn)行下一加速。
30.權(quán)利要求項(xiàng)24至28的任意一項(xiàng)中的電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，當(dāng)進(jìn)行上述加速時(shí)，在將以一次的加速開(kāi)始進(jìn)行上述轉(zhuǎn)矩比例信號(hào)的積分的速度作為ω1、將結(jié)束該積分的速度作為ω2、將以下一加速開(kāi)始進(jìn)行上述轉(zhuǎn)矩比例信號(hào)的積分的速度作為ω3、將結(jié)束該積分的速度作為ω4時(shí)，ω1和ω3相等、且ω2和ω4相等。
31.一種用權(quán)利要求項(xiàng)1至8或權(quán)利要求項(xiàng)17至23的慣性運(yùn)算方法，向上述電動(dòng)機(jī)供電時(shí)用的非回饋形電力變換器或電力變換器為電壓3kV以上、容量100kVA以上、且為由多單元變換器構(gòu)成的高壓多重變換器。
32.一種用權(quán)利要求項(xiàng)9至16或權(quán)利要求項(xiàng)24至30的電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，向上述電動(dòng)機(jī)供電時(shí)用的非回饋形電力變換器或電力變換器為電壓3kV以上、容量100kVA以上、且為由多單元變換器構(gòu)成的高壓多重變換器。
全文摘要
在運(yùn)算J時(shí),先使電動(dòng)機(jī)以ω
文檔編號(hào)H02P21/06GK1353499SQ0111790
公開(kāi)日2002年6月12日 申請(qǐng)日期2001年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月14日
發(fā)明者永田浩一郎, 奧山俊昭, 藤井洋, 岡松茂俊 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所