專(zhuān)利名稱(chēng)：感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及把感應(yīng)電動(dòng)機(jī)作為風(fēng)扇電機(jī)，用于例如空調(diào)機(jī)的室外送風(fēng)風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置。
近來(lái)，把感應(yīng)電動(dòng)機(jī)用作空調(diào)機(jī)的送風(fēng)用風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)、在其控制電路中采用脈沖寬度調(diào)制(以下簡(jiǎn)稱(chēng)為PWM)的逆變器電路、用可變電壓/可變頻率驅(qū)動(dòng)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、自如地控制旋轉(zhuǎn)數(shù)的技術(shù)得到廣泛應(yīng)用。
下面，對(duì)以往的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置加以說(shuō)明。
圖20是表示以往的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的框圖。如圖20所示，該驅(qū)動(dòng)裝置由下述部分構(gòu)成連結(jié)風(fēng)扇1002的三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1001，由建立在輸出電壓指令信號(hào)v和輸出頻率指令信號(hào)f基礎(chǔ)上的三相交流電向上述感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1001供電的逆變器電路1003，交流電源1006，整流、平滑交流電源1006的輸出、向上述逆變器電路1003提供直流電壓的整流電路1007及平滑電容器1008，向上述逆變器電路1003提供上述輸出電壓指令信號(hào)v的輸出電壓指令手段1004，根據(jù)由上述輸出電壓指令手段1004輸出的電壓指令信號(hào)、唯一地確定上述輸出頻率指令信號(hào)f并提供給逆變器電路1003的電壓、頻率變換手段1005。通過(guò)上述輸出電壓指令手段1004的電壓指令信號(hào)V和根據(jù)該信號(hào)，由上述電壓、頻率變換手段1005唯一確定的頻率指令信號(hào)f，用可變電壓、可變頻率驅(qū)動(dòng)上述三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1001。
這種技術(shù)稱(chēng)為VVVF控制，作為可變速驅(qū)動(dòng)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的方法，它通常是熟知的。
但是，在上述已有技術(shù)的構(gòu)成中，會(huì)產(chǎn)生下述諸多缺陷。
首先，由自然風(fēng)從外部強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇1002時(shí)，尤其是在臺(tái)風(fēng)發(fā)生時(shí)，會(huì)發(fā)生問(wèn)題。
例如，當(dāng)以與感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1001驅(qū)動(dòng)方向相反方向驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇1002的風(fēng)(逆風(fēng))產(chǎn)生時(shí)，作用于感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1001的負(fù)荷轉(zhuǎn)矩增大，驅(qū)動(dòng)電流增大。增大的驅(qū)動(dòng)電流如果超過(guò)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1001及向其供電的逆變器電路1003的電流允許值，則會(huì)導(dǎo)致?lián)p壞。
又，當(dāng)以與感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1001的驅(qū)動(dòng)方向同方向驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇1002的風(fēng)(順風(fēng))產(chǎn)生時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1001被強(qiáng)制加速，如果該旋轉(zhuǎn)速度超過(guò)與逆變器電路1003輸出的輸出頻率相當(dāng)?shù)男D(zhuǎn)速度(即，同步速度)，則感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1001作為發(fā)電機(jī)動(dòng)作，產(chǎn)生再生電力。
由感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1001產(chǎn)生的再生電力，反向提供給逆變器電路1003，其結(jié)果是使平滑電容器1008的端子間電壓升高。平滑電容器1008的端子間電壓一旦升高，則平滑電容器1008及逆變器電路1003成為過(guò)電壓狀態(tài)，直至損壞。
為了防止這種過(guò)電壓損壞，考慮設(shè)置吸收感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1001的再生電力、抑制電壓上升的再生電力處理裝置的方法，但再生電力處理裝置必須要耐強(qiáng)電的部件，存在不能避免裝置大型化和高成本的缺陷。
其次，在感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1001或風(fēng)扇1002中纏上某種異物時(shí)，與上述逆風(fēng)作用的場(chǎng)合相同，驅(qū)動(dòng)電流增大，這時(shí)電流值即使不超過(guò)電流允許值，卻與風(fēng)的情況不同，該狀態(tài)持續(xù)，所以溫度上升，所發(fā)的熱往往導(dǎo)致感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1001及逆變器電路1003損壞。
再者，輸出電壓指令手段1004的輸出信號(hào)一定，感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1001的輸出轉(zhuǎn)矩特性就不變化，所以若風(fēng)作用而負(fù)荷轉(zhuǎn)矩變化，自然其旋轉(zhuǎn)速度變化。因而，在要求恒速性的用途中，存在問(wèn)題。
本發(fā)明為解決上述課題，其目的在于提供一種感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，它即使在由于臺(tái)風(fēng)而引起強(qiáng)的逆風(fēng)或順風(fēng)產(chǎn)生時(shí)，也能預(yù)先防止過(guò)電流和產(chǎn)生再生電力而引起的過(guò)電壓，又能防止過(guò)負(fù)荷連續(xù)作用時(shí)的發(fā)熱，進(jìn)而，即使負(fù)荷轉(zhuǎn)矩變化，也能保持旋轉(zhuǎn)速度恒定。
為了達(dá)到上述目的，第一，本發(fā)明的通過(guò)滑差頻率控制驅(qū)動(dòng)的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置備有感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、檢測(cè)上述感應(yīng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度的速度檢測(cè)手段、由根據(jù)輸出電壓指令信號(hào)及輸出頻率指令信號(hào)建立的交流電壓向上述感應(yīng)電動(dòng)機(jī)供電的逆變器電路、向逆變器電路提供上述輸出電壓指令信號(hào)的輸出電壓指令手段、把預(yù)定的滑差頻率加至與由速度檢測(cè)手段輸出的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度相應(yīng)的頻率信號(hào)上而得到的頻率信號(hào)，作為輸出頻率指令信號(hào)并提供給逆變器電路的輸出頻率指令手段；該驅(qū)動(dòng)裝置還設(shè)有相應(yīng)于上述輸出頻率指令手段的輸出信號(hào)或上述速度檢測(cè)手段的輸出信號(hào)，設(shè)定逆變器電路輸出電壓上限值的電壓限定值設(shè)定手段、根據(jù)上述電壓限定值設(shè)定手段的設(shè)定值，限制上述輸出電壓指令手段的輸出信號(hào)，從而限制上述逆變器電路輸出電壓上限的電壓限定手段、上述輸出電壓指令手段的輸出信號(hào)上升時(shí)，把它變換成隨時(shí)間緩慢傾斜上升的信號(hào)并輸入至上述逆變器電路作為輸出電壓指令信號(hào)的電壓緩升手段。
第二，設(shè)置當(dāng)輸出電壓指令手段的輸出信號(hào)下降時(shí)，把它變換成相對(duì)時(shí)間緩慢傾斜下降的信號(hào)并輸入至上述逆變器電路作為輸出電壓指令信號(hào)的電壓緩降手段。
第三，設(shè)置輸出切斷向感應(yīng)電動(dòng)機(jī)供電的指令信號(hào)的供電切斷指令手段、所述供電切斷指令手段的輸出信號(hào)自指令供電的信號(hào)值變化為指令斷電的信號(hào)值時(shí)，使輸出電壓指令手段的輸出信號(hào)值為零，同時(shí)，經(jīng)預(yù)定時(shí)間后，輸出第1供電切斷信號(hào)的供電切斷處理手段；當(dāng)所述供電切斷處理手段輸出所述第1供電切斷信號(hào)時(shí)，切斷向感應(yīng)電動(dòng)機(jī)供電。
第四，設(shè)置根據(jù)輸出頻率指令手段的輸出信號(hào)或速度檢測(cè)手段的輸出信號(hào)，設(shè)定作為基準(zhǔn)的負(fù)荷施加至感應(yīng)電動(dòng)機(jī)時(shí)的逆變器電路輸出電壓值的基準(zhǔn)負(fù)荷電壓電平設(shè)定手段、通過(guò)基于目前逆變器電路輸出電壓值相對(duì)于上述基準(zhǔn)負(fù)荷電壓電平設(shè)定手段的設(shè)定值的比例的運(yùn)算，推測(cè)目前負(fù)荷相對(duì)值(負(fù)荷級(jí))的負(fù)荷相對(duì)值檢測(cè)手段、去除上述負(fù)荷相對(duì)值檢測(cè)手段輸出信號(hào)的高頻成分的低通濾波器、比較預(yù)先設(shè)定的最大容許負(fù)荷相對(duì)值與上述低通濾波器輸出信號(hào)且在后者大時(shí)輸出第2供電切斷信號(hào)的過(guò)負(fù)荷檢測(cè)手段；當(dāng)上述過(guò)負(fù)荷檢測(cè)手段輸出第2供電切斷信號(hào)時(shí)，切斷向感應(yīng)電動(dòng)機(jī)供電。
第五、設(shè)置輸出感應(yīng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度指令信號(hào)的速度指令手段、輸出從速度指令手段所輸出旋轉(zhuǎn)速度指令信號(hào)中減去速度檢測(cè)手段所輸出旋轉(zhuǎn)速度信號(hào)后所得的速度偏差信號(hào)的速度偏差運(yùn)算手段、把以比例形式或積分形式或微分形式或比例形式和積分形式和微分形式相互組合的形式增幅處理由速度偏差運(yùn)算手段輸出的速度偏差信號(hào)后的信號(hào)提供給上述輸出電壓指令手段的速度偏差增幅手段。
通過(guò)上述構(gòu)成，即使在由于臺(tái)風(fēng)而產(chǎn)生強(qiáng)的逆風(fēng)或順風(fēng)時(shí)，可根據(jù)逆變器電路輸出頻率的增減變動(dòng)，相應(yīng)增減逆變器電路輸出電壓的上限值設(shè)定電平，且保持滑差頻率為正值，因而能預(yù)先防止過(guò)電流、再生電力產(chǎn)生。
又，由作為基準(zhǔn)的負(fù)荷施加至感應(yīng)電動(dòng)機(jī)時(shí)的逆變器電路的輸出電壓值與目前輸出電壓值的比例，推測(cè)目前負(fù)荷相對(duì)值，在該推測(cè)的負(fù)荷相對(duì)值長(zhǎng)時(shí)間過(guò)大時(shí)作供電切斷處理，因而能預(yù)先防止過(guò)負(fù)荷引起的熱破壞。
再者，算出目前的旋轉(zhuǎn)速度相對(duì)于目標(biāo)旋轉(zhuǎn)速度的偏差，提供輸出電壓指令值使該偏差為零，因而即使負(fù)荷轉(zhuǎn)矩變動(dòng)，也能使旋轉(zhuǎn)速度保持恒定。
這樣，可以實(shí)現(xiàn)適用于空調(diào)機(jī)風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置。
圖1是表示本發(fā)明第1實(shí)施例的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的框圖。
圖2是本發(fā)明第1實(shí)施例的滑差頻率控制感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的N-T特性圖。
圖3、圖4、圖5是本發(fā)明第1實(shí)施例的動(dòng)作說(shuō)明圖。
圖6是本發(fā)明第1實(shí)施例的電壓緩升手段動(dòng)作說(shuō)明圖。
圖7是本發(fā)明第1實(shí)施例的動(dòng)作說(shuō)明圖。
圖8是表示本發(fā)明第2實(shí)施例的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的框圖。
圖9是本發(fā)明第2實(shí)施例的動(dòng)作說(shuō)明圖。
圖10是本發(fā)明第2實(shí)施例的電壓緩降手段的動(dòng)作說(shuō)明圖。
圖11是表示本發(fā)明第3實(shí)施例的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的框圖。
圖12是用于說(shuō)明本發(fā)明第3實(shí)施例動(dòng)作的定時(shí)圖。
圖13是表示本發(fā)明第4實(shí)施例的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的框圖。
圖14是表示本發(fā)明第4實(shí)施例的低通濾波器一個(gè)例子的構(gòu)成圖。
圖15是本發(fā)明第4實(shí)施例的動(dòng)作說(shuō)明圖。
圖16是用于說(shuō)明本發(fā)明第4實(shí)施例動(dòng)作的定時(shí)圖。
圖17是表示本發(fā)明第5實(shí)施例的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的框圖。
圖18是表示本發(fā)明第5實(shí)施例的速度偏差增幅手段一個(gè)例子的構(gòu)成圖。
圖19是表示本發(fā)明第5實(shí)施例的速度偏差增幅手段一個(gè)例子的構(gòu)成圖。
圖20是表示以往感應(yīng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的框圖。
圖中，1是感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，2是速度檢測(cè)手段，3是逆變器電路，4是輸出電壓指令手段，5是輸出頻率指令手段，6是電壓限定值設(shè)定手段，7是電壓限定手段，8是電壓緩升手段，9是電壓緩降手段，10是供電切斷指令手段，11是供電切斷處理手段，12是基準(zhǔn)負(fù)荷時(shí)電壓電平設(shè)定手段，13是負(fù)荷相對(duì)值檢測(cè)手段，14是低通濾波器，15是風(fēng)扇，16是過(guò)負(fù)荷檢測(cè)手段，19是速度指令手段，20是速度偏差運(yùn)算手段，23是速度偏差增幅手段，S11是第1供電切斷信號(hào)，S17是第2供電切斷信號(hào)。
實(shí)施例1下面，參照附圖，對(duì)本發(fā)明的第1實(shí)施例加以說(shuō)明。
圖1表示本發(fā)明的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的第1實(shí)施例。圖1中，1是感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，風(fēng)扇15直接連結(jié)至其輸出軸。2是速度檢測(cè)手段，它由檢測(cè)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1的旋轉(zhuǎn)速度的旋轉(zhuǎn)速度傳感器21及處理其輸出信號(hào)的速度檢測(cè)器22構(gòu)成，輸出與感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1的旋轉(zhuǎn)速度成比例的頻率信號(hào)f2。3是逆變器電路，它把沒(méi)有圖示的例如市電交流電壓經(jīng)整流、平滑后的直流電壓，變換成根據(jù)輸出電壓指令信號(hào)V8及輸出頻率指令信號(hào)f5建立的三相交流電壓O1、O2、O3，并由上述三相交流電壓O1、O2、O3向感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1供電。其中，三相交流電壓O1、O2、O3相互具有120度電氣相位差且其輸出電壓幅值相應(yīng)于輸出電壓指令信號(hào)V8、輸出頻率相應(yīng)于輸出頻率指令信號(hào)f5。
5是輸出頻率指令手段，它由滑差頻率設(shè)定手段51及把該設(shè)定手段的輸出信號(hào)f51與速度檢測(cè)手段2的輸出信號(hào)f2相加的加法器52構(gòu)成，上述加法器52求和后輸出作為輸出信號(hào)f5。
上述輸出頻率指令手段5的輸出信號(hào)f5輸入至逆變器電路3及電壓限定值設(shè)定手段6。
電壓限定值設(shè)定手段6根據(jù)輸入信號(hào)f5改變其輸出信號(hào)V6，隨著輸入信號(hào)f5的減小，輸出信號(hào)V6減小；隨著輸入信號(hào)f5增大，輸出信號(hào)V6增大。該輸出信號(hào)V6作為電壓限定值設(shè)定信號(hào)輸入至電壓限定手段7。
4是輸出電壓指令手段，其輸出信號(hào)V4由上述電壓限定手段7限制上限，作為輸出信號(hào)V7輸入至電壓緩升手段8。
即，上述電壓限定手段7，在輸入信號(hào)V4比輸入信號(hào)V6小時(shí)，把輸入信號(hào)V4作為輸出信號(hào)V7；在輸入信號(hào)V4超過(guò)輸入信號(hào)V6時(shí)，把輸入信號(hào)V6作為輸出信號(hào)V7。
電壓緩升手段8，在其輸入信號(hào)V7上升時(shí)，使輸出信號(hào)V8隨時(shí)間緩慢上升至輸入信號(hào)V7的信號(hào)值，該上升速率是預(yù)先設(shè)定的。其輸出信號(hào)V8作為輸出電壓指令信號(hào)輸入至逆變器電路3。
說(shuō)明上述構(gòu)成的動(dòng)作。
如圖1所示，把由滑差頻率設(shè)定手段51輸出的預(yù)定滑差頻率信號(hào)f51加至與由速度檢測(cè)手段2輸出的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1的旋轉(zhuǎn)速度相應(yīng)的頻率信號(hào)f2上得到頻率信號(hào)f5，把該信號(hào)f5作為輸出頻率指令信號(hào)輸入至逆變器電路3。這時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1的旋轉(zhuǎn)速度相對(duì)于轉(zhuǎn)矩變化的特性(以下稱(chēng)為N-T特性)，如圖2所示，為與直流電動(dòng)機(jī)相似的特性，隨著輸出電壓指令信號(hào)V8的變化，N-T特性可遷移。又，通過(guò)適當(dāng)設(shè)定滑差頻率信號(hào)f51可實(shí)現(xiàn)高頻率驅(qū)動(dòng)，而且，由于滑差頻率始終控制為正值，感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1的旋轉(zhuǎn)速度不超過(guò)同步速度，不會(huì)產(chǎn)生再生電力。
參照?qǐng)D3，對(duì)這種借助于控制滑差頻率驅(qū)動(dòng)的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1作為例如空調(diào)機(jī)的室外風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)使用時(shí)的動(dòng)作，加以說(shuō)明。
圖3的下一個(gè)圖示出了輸出電壓指令手段4的輸出信號(hào)V4為一定時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1的N-T特性和相對(duì)于旋轉(zhuǎn)速度的驅(qū)動(dòng)電流變化特性(以下稱(chēng)為N-I特性)及作為負(fù)荷的風(fēng)扇15的N-T特性。
風(fēng)扇負(fù)荷，如圖3所示，具有隨旋轉(zhuǎn)速度增大而增大的特性，在由感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇15時(shí)，在感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1的輸出轉(zhuǎn)矩和風(fēng)扇15的負(fù)荷平衡點(diǎn)(a點(diǎn))，旋轉(zhuǎn)速度穩(wěn)定地工作。
在a點(diǎn)旋轉(zhuǎn)速度穩(wěn)定的場(chǎng)合，若與送風(fēng)方向相反方向的強(qiáng)風(fēng)吹向風(fēng)扇15，負(fù)荷轉(zhuǎn)矩增大，感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1根據(jù)其N(xiāo)-T特性及N-I特性，旋轉(zhuǎn)速度降低，同時(shí)，驅(qū)動(dòng)電流增大，不久，工作點(diǎn)由a點(diǎn)移至b點(diǎn)。
若自工作點(diǎn)移至b點(diǎn)起，更強(qiáng)的逆風(fēng)吹向風(fēng)扇15，感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1的旋轉(zhuǎn)速度就更低。這時(shí)若輸出電壓指令手段4的輸出信號(hào)V4就按原樣，不加限制輸入作為逆變器電路3的輸出電壓指令信號(hào)V8，則工作點(diǎn)自b點(diǎn)移至d點(diǎn)，旋轉(zhuǎn)速度降低同時(shí)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1的驅(qū)動(dòng)電流更加增大。
若驅(qū)動(dòng)電流增大，超過(guò)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1及逆變器電路3的允許電流值，則有損壞的危險(xiǎn)；或者為了防止損壞，構(gòu)成逆變器電路3的功率半導(dǎo)體部件中必須使用功率容量大的大型元件；或者，作為過(guò)電流保護(hù)，在檢出過(guò)電流時(shí)，切斷向感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1供電并保持該狀態(tài)，即所謂跳閘的場(chǎng)合，每遇強(qiáng)風(fēng)頻繁停止，難于用作空調(diào)機(jī)的室外風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)，會(huì)產(chǎn)生與利用現(xiàn)有技術(shù)所示的VVVF控制驅(qū)動(dòng)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)時(shí)同樣的不方便。
為了不產(chǎn)生這種缺陷，在本實(shí)施例中設(shè)置電壓限定值設(shè)定手段6和電壓限定手段7。
下面，對(duì)電壓限定值設(shè)定手段6和電壓限定手段7的動(dòng)作加以說(shuō)明。
電壓限定值設(shè)定手段6，把用于設(shè)定作為逆變器電路3輸出電壓的三相交流電壓O1、O2、O3的電壓峰值上限值的設(shè)定信號(hào)，作為輸出信號(hào)V6，輸出至電壓限定手段7。
具體地說(shuō)，輸出信號(hào)V6可根據(jù)來(lái)自輸出頻率指令手段5的輸入信號(hào)f5的大小變化，隨著輸入信號(hào)f5的減小，輸出信號(hào)V6減小，而隨著輸入信號(hào)f5增大，輸出信號(hào)V6增大。
電壓限定手段7的動(dòng)作是，根據(jù)電壓限定值設(shè)定手段6的輸出信號(hào)V6，限制輸出電壓指令手段4的輸出信號(hào)V4，從而限制作為逆變器電路3的輸出電壓的三相交流電壓O1、O2、O3的電壓峰值的上限。
更具體地說(shuō)，來(lái)自輸出電壓指令手段4的輸入信號(hào)V4比來(lái)自電壓限定值設(shè)定手段6的輸入信號(hào)V6小時(shí)，輸入信號(hào)V4輸出作為電壓限定手段7的輸出信號(hào)V7，感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1的動(dòng)作是根據(jù)輸出電壓指令手段4的輸出信號(hào)V4進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。又，來(lái)自輸出電壓指令手段4的輸入信號(hào)V4超過(guò)來(lái)自電壓限定電平設(shè)定手段6的輸入信號(hào)V6時(shí)，輸入信號(hào)V6輸出作為電壓限定手段7的輸出信號(hào)V7，感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1的動(dòng)作是根據(jù)電壓限定電平設(shè)定手段6的輸出信號(hào)V6加以驅(qū)動(dòng)。
即，輸入信號(hào)V4超過(guò)輸入信號(hào)V6時(shí)，比照輸出頻率指令手段5的輸出信號(hào)f5的減小，逆變器電路3的輸出電壓指令信號(hào)也減小；比照輸出頻率指令手段5的輸出信號(hào)f5的增大，逆變器電路3的輸出電壓指令信號(hào)也增大。
在設(shè)置上述動(dòng)作的電壓限定值設(shè)定手段6和電壓限定手段7的本實(shí)施例中，對(duì)強(qiáng)勁逆風(fēng)吹向風(fēng)扇15而感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1的負(fù)荷轉(zhuǎn)矩增大時(shí)的動(dòng)作，采用圖3說(shuō)明如下首先，示于圖3的工作點(diǎn)a是旋轉(zhuǎn)速度是Na的穩(wěn)定狀態(tài)。在該狀態(tài)輸出電壓指令手段4的輸出信號(hào)V4小于電壓限定電平設(shè)定手段6的輸出信號(hào)V6，感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1根據(jù)輸出信號(hào)V4加以驅(qū)動(dòng)，如已說(shuō)明的那樣，感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1的輸出轉(zhuǎn)矩和風(fēng)扇15的負(fù)荷轉(zhuǎn)矩平衡。
若自工作點(diǎn)a的狀態(tài)起強(qiáng)的逆風(fēng)吹向風(fēng)扇15，感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1的旋轉(zhuǎn)速度降低，不久，到達(dá)工作點(diǎn)b，旋轉(zhuǎn)速度變?yōu)镹b。
若更強(qiáng)的逆風(fēng)吹來(lái)，旋轉(zhuǎn)速度更低，變?yōu)镹c。
感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1的旋轉(zhuǎn)速度降低至Nc時(shí)，逆變器電路3的輸出頻率指令信號(hào)f5也與旋轉(zhuǎn)速度連動(dòng)降至fc，與此同步，電壓限定值設(shè)定手段6的輸出信號(hào)V6減小。
這時(shí)，成為輸出電壓指令手段4的輸出信號(hào)V4超過(guò)輸出信號(hào)V6的狀態(tài)，傳送電壓限定值設(shè)定手段6的輸出信號(hào)V6作為逆變器電路3的輸出電壓指令。
因而，供電給感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1的三相交流電壓O1、O2、O3的電壓峰值被抑制，如圖3C點(diǎn)所示，驅(qū)動(dòng)電流的增大被抑制。
其中，對(duì)于按照電壓限定值設(shè)定手段6的輸出信號(hào)V6，驅(qū)動(dòng)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的部分，即，對(duì)于比圖3中工作點(diǎn)b旋轉(zhuǎn)速度低的部分，利用電壓限定值設(shè)定手段6的輸入-輸出特性，可改變感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1的N-T特性及N-I特性。
即，如圖4上面的圖所示，通過(guò)把輸出信號(hào)V6相對(duì)于電壓限定值設(shè)定手段6的輸入信號(hào)f5的變化比例變?yōu)?1)、(2)、(3)，則如圖4下面的圖所示，可自如地使感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1的N-T特性及N-I特性變?yōu)?1)、(2)、(3)。
因此，可在電氣上調(diào)整感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的特性，可容易地使同一電動(dòng)機(jī)電氣上適用于各種使用狀態(tài)。
再者，不言而喻，例如改變電壓限定值設(shè)定手段6的輸入-輸出特性(f5-V6特性)的斜率等，可任意設(shè)定圖3或圖4中的工作點(diǎn)b。
又，電壓限定值設(shè)定手段6的輸入-輸出特性(f5-V6特性)不一定如圖3或圖4所示那樣是直線，也可以是任意的曲線，具有不連續(xù)點(diǎn)的任意直線或曲線。
然后，對(duì)電壓緩升手段8加以說(shuō)明。
首先，在沒(méi)有電壓緩升手段8時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1從停止?fàn)顟B(tài)起動(dòng)至穩(wěn)定狀態(tài)止的過(guò)渡狀態(tài)的動(dòng)作示于圖5。在感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1處于停止?fàn)顟B(tài)下，將任意的電壓指令值提供給輸出電壓指令手段4時(shí)，如上所述，通過(guò)電壓限定值設(shè)定手段6及電壓限定手段7的動(dòng)作，至b點(diǎn)止，電壓限定值設(shè)定手段6的輸出信號(hào)V6成為對(duì)逆變器電路3的輸出電壓指令信號(hào)。又，經(jīng)b點(diǎn)后至a點(diǎn)止，輸出電壓指令手段4的輸出信號(hào)V4成為對(duì)逆變器電路3的輸出電壓指令信號(hào)。
這時(shí)，風(fēng)扇15的負(fù)荷轉(zhuǎn)矩大致與旋轉(zhuǎn)速度平方成正比，因而在旋轉(zhuǎn)速度低的狀態(tài)，從感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1的輸出轉(zhuǎn)矩減去風(fēng)扇15的負(fù)荷轉(zhuǎn)矩后用于感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1加速的轉(zhuǎn)矩(以下稱(chēng)為加速轉(zhuǎn)矩)為較大的值。因此，根據(jù)機(jī)械系統(tǒng)的狀態(tài)，有時(shí)起動(dòng)時(shí)產(chǎn)生大的振動(dòng)和噪聲。
又，由于輸出頻率指令手段5的輸出信號(hào)f5的分辨率等的原因，電壓限定值設(shè)定手段6的輸出信號(hào)V6往往不能按照輸出信號(hào)f5的升高連續(xù)增大，而為階躍狀上升的不連續(xù)信號(hào)。此時(shí)，通過(guò)不連續(xù)點(diǎn)時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。
為了不產(chǎn)生上述缺陷，在本實(shí)施例中設(shè)置電壓緩升手段8。
圖6表示電壓緩升手段8的動(dòng)作，說(shuō)明以橫軸為時(shí)間t時(shí)，輸入信號(hào)V7和輸出信號(hào)V8的作用。如圖6所示，電壓緩升手段8的動(dòng)作是，接收電壓限定手段7的輸出信號(hào)V7，并在該信號(hào)V7上升時(shí)，使輸出信號(hào)V8隨時(shí)間以預(yù)先設(shè)定的斜率緩慢上升至與輸入信號(hào)V7為同一值。輸出信號(hào)V8增大至與輸入信號(hào)V7為相同值時(shí)所需的上升時(shí)間tup，在電壓值從零變化至最大時(shí)，所取的值的例子為數(shù)百毫秒至數(shù)百秒，通常取數(shù)秒至數(shù)十秒即能解決上述問(wèn)題。
采用圖7說(shuō)明設(shè)置按上文所述工作的電壓緩升手段8的本實(shí)施例中，感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1從停止?fàn)顟B(tài)起動(dòng)到穩(wěn)定狀態(tài)止的過(guò)渡狀態(tài)的動(dòng)作。
感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1處于停止?fàn)顟B(tài)時(shí)，提供任意的電壓指令值至輸出電壓指令手段4，如上所述，開(kāi)始時(shí)利用電壓限定值設(shè)定手段6和電壓限定手段7的作用，電壓限定值設(shè)定手段6的輸出信號(hào)V6成為電壓限定手段7的輸出，但它并不按原樣成為對(duì)逆變器電路3的輸出電壓指令信號(hào)，而是通過(guò)電壓緩沖手段8的作用，該輸出信號(hào)V8(即，對(duì)逆變器電路3的輸出電壓指令信號(hào))慢慢上升。電壓緩沖手段8的輸出信號(hào)V8以這時(shí)作為其輸入信號(hào)的電壓限定值設(shè)定手段6的輸出信號(hào)V6的值為目標(biāo)，持續(xù)上升，而且由于感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1的旋轉(zhuǎn)速度上升，信號(hào)V6的值也上升。感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1的旋轉(zhuǎn)速度的上升率即旋轉(zhuǎn)加速度，大致取決于感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1和風(fēng)扇15的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量除感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1的加速轉(zhuǎn)矩所得的值。
若考慮上述情況，預(yù)先將電壓緩升手段8的輸出信號(hào)V8設(shè)定得上升足夠緩慢，則按照?qǐng)D7的箭頭所示路徑上升，該輸出信號(hào)V8能不至電壓限定值設(shè)定手段6的輸出電壓V6而到達(dá)a點(diǎn)。其中，圖7中t1、t2、t3所表示的時(shí)刻與圖6下方圖的t1、t2、t3相應(yīng)。
對(duì)上述加以綜合可知，到達(dá)a點(diǎn)為止的過(guò)渡狀態(tài)中的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1的輸出特性的路徑顯示出下述特點(diǎn)使電壓緩升手段8的輸出信號(hào)V8的上升越緩慢，則越偏離穩(wěn)定狀態(tài)的輸出特性而漸漸接近風(fēng)扇15的負(fù)荷特性。由此，可通過(guò)調(diào)整電壓緩升手段8的上升時(shí)間tup，謀求加速轉(zhuǎn)矩最佳。
因而，通過(guò)設(shè)置電壓緩升手段8，可免使加速轉(zhuǎn)矩不必要地增大，而能取為適當(dāng)?shù)闹?，且即使電壓限定值的設(shè)定不連續(xù)，也能使對(duì)逆變器電路3的輸出電壓指令信號(hào)連續(xù)上升，所以能謀求減小起動(dòng)時(shí)的振動(dòng)和噪聲。
在本實(shí)施例中，電壓緩升手段8配置在電壓限定手段7和逆變器電路3之間，但把它配設(shè)在電壓指令手段4和電壓限定手段7之間也可以，不過(guò)，這種場(chǎng)合，在感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1經(jīng)受長(zhǎng)時(shí)間逆風(fēng)后該逆風(fēng)停止、旋轉(zhuǎn)速度上升至通常的負(fù)荷點(diǎn)時(shí)，由于隨著時(shí)間推移，電壓緩升手段8的輸出信號(hào)與輸出電壓指令手段4的輸出信號(hào)V4相一致，不能體現(xiàn)電壓緩升手段8的效果。與此相反，在本實(shí)施例的構(gòu)成中，配設(shè)在電壓限定手段7之后，即使在上述情況下，也能取得電壓緩升手段8的效果而平滑地返回a點(diǎn)。
又，電壓緩升手段8的輸出信號(hào)V8的上升圖形不一定是如圖6所示的直線，可以是任意曲線，斜率不同的直線組合，甚至也可以是曲線與直線組合。
根據(jù)上述的實(shí)施例，通過(guò)設(shè)置電壓限定值設(shè)定手段6和電壓限手段7，即使在臺(tái)風(fēng)之類(lèi)的強(qiáng)風(fēng)(逆風(fēng))從外部強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1時(shí)，也能抑制驅(qū)動(dòng)電流增大，防止由于感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1及逆變器電路3的過(guò)電流而造成的損壞，且在構(gòu)成逆變器電路3的功率半導(dǎo)體部件中，能使用功率容量小的小型元件。
又，由于滑差頻率始終控制為適當(dāng)?shù)恼?，因而能即使遭受順風(fēng)也不產(chǎn)生再生電力，且高效地驅(qū)動(dòng)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1。
再者，通過(guò)設(shè)置電壓緩升手段8，可免使加速轉(zhuǎn)矩取得不必要地大而取適當(dāng)?shù)闹担覍?duì)逆變器電路3的輸出電壓指令信號(hào)平滑上升，因而可謀求減小感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1加速時(shí)的振動(dòng)和噪聲。
又，在本實(shí)施例中，其構(gòu)成是使輸出頻率指令手段5的輸出信號(hào)f5輸入至電壓限定值設(shè)定手段6，但即使輸入與滑差頻率f51相加前的信號(hào)，即速度檢測(cè)手段2的輸出信號(hào)f2，也能取得同樣的效果。實(shí)施例2下面，對(duì)本發(fā)明的第2實(shí)施例，參照附圖作說(shuō)明。
圖8表示本發(fā)明感應(yīng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的第2實(shí)施例。圖8中，電壓緩降手段9把電壓緩升手段8的輸出信號(hào)V8作為輸入信號(hào)，作后述處理，并把其輸出信號(hào)V9作為輸出電壓指令信號(hào)輸入到逆變器電路3。電壓緩降手段9以外的部分，與示于圖1的第1實(shí)施例相同，具有與第1實(shí)施例相同功能的部分標(biāo)注同一符號(hào)且省略其說(shuō)明。
說(shuō)明上述構(gòu)成的第2實(shí)施例的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的動(dòng)作。
在上述第1實(shí)施例中，在由高速旋轉(zhuǎn)過(guò)渡至低速旋轉(zhuǎn)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生下述問(wèn)題。當(dāng)以輸出電壓指令手段4的輸出信號(hào)V4值降低來(lái)進(jìn)行感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1的旋轉(zhuǎn)速度由高速轉(zhuǎn)移至低速時(shí)，若輸出信號(hào)V4的值急劇減小，則輸入至逆變器電路3的輸出電壓指令信號(hào)受V4影響而急劇降低，輸入至感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1的電壓急劇減小。這時(shí)的電壓減小量大，且在電壓減少前感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓高。這種情況下，由于該感應(yīng)電壓不馬上衰減，暫時(shí)殘留在感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1的感應(yīng)電壓往往比輸入電壓高，該感應(yīng)電壓往往會(huì)導(dǎo)致流過(guò)過(guò)大的電流。這時(shí)，由于流過(guò)過(guò)大電流，逆變器電路3可能損壞。圖9示出這種情況。它畫(huà)出輸出電壓指令手段4的輸出信號(hào)V4的值為零時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1的相電流。
為了不產(chǎn)生上述缺陷，在本實(shí)施例中設(shè)置電壓緩降手段9。
圖10表示電壓緩降手段9的動(dòng)作，它說(shuō)明橫軸為時(shí)間t時(shí)，輸入信號(hào)V8和輸出信號(hào)V9的作用。如圖10所示，電壓緩降手段9，接收電壓緩升手段8的輸出信號(hào)V8，在該信號(hào)V8下降時(shí)，以預(yù)先設(shè)定的斜率使輸出信號(hào)V9隨時(shí)間緩慢下降至與輸入信號(hào)V8的值相同。輸出信號(hào)V9減至與輸入信號(hào)V8相同值所需的下降時(shí)間tdown，在由最大電壓值變化至零時(shí)，例如取數(shù)十毫秒至數(shù)十秒的程度，通常取約數(shù)百毫秒至約數(shù)秒的值即可解決上述問(wèn)題。
因而，在圖8所示的本實(shí)施例構(gòu)成中，在感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)由高速旋轉(zhuǎn)過(guò)渡至低速旋轉(zhuǎn)時(shí)，在輸出電壓指令手段4的輸出信號(hào)V4的值下降的情況下，該信號(hào)經(jīng)電壓限定手段7及電壓緩升手段8傳送作為電壓緩降手段9的輸入信號(hào)V8。利用上述電壓緩降手段9的作用，其輸出信號(hào)V9，即對(duì)逆變器電路3的輸出電壓指令信號(hào)，經(jīng)預(yù)先設(shè)定的降低時(shí)間慢慢下降，對(duì)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1的輸入電壓也慢慢下降。
在滑差頻率始終控制為正值的本實(shí)施例構(gòu)成中，穩(wěn)定狀態(tài)下感應(yīng)電壓比輸入感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1的電壓小，此差值成為使感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1實(shí)際動(dòng)作的電壓。因而，若在不比穩(wěn)定狀態(tài)中的感應(yīng)電壓小的范圍內(nèi)降低輸入電壓，就不會(huì)產(chǎn)生上述缺陷。若降低輸入電壓，感應(yīng)電壓也逐漸降低。因而，本實(shí)施例構(gòu)成得使當(dāng)輸入電壓降低時(shí)，重復(fù)該動(dòng)作，即慢慢降低輸入電壓，用這種方法可以避免上述問(wèn)題。這時(shí)的電壓降低速率，由感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1的感應(yīng)電壓的衰減特性決定，例如，若從AC200V降至0V時(shí)，需要約數(shù)百毫秒至數(shù)秒左右的時(shí)間，可避免上述缺陷。
根據(jù)上述實(shí)施例，通過(guò)設(shè)置電壓緩降手段9，即使輸出電壓指令手段4的輸出信號(hào)V4的值急速降低時(shí)，對(duì)逆變器電路3的輸出電壓指令信號(hào)也慢慢下降，對(duì)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1的輸入電壓，經(jīng)比感應(yīng)電壓的衰減時(shí)間長(zhǎng)的時(shí)間，慢慢降低。從而，剩余的感應(yīng)電壓也不會(huì)比輸入電壓高，不會(huì)瞬態(tài)流過(guò)過(guò)大電流，能使逆變器電路3安全動(dòng)作。
又，若使電壓緩升手段8的輸出信號(hào)V8的上升時(shí)間tup及電壓緩降手段9的輸出信號(hào)V9的下降時(shí)間tdown的設(shè)定范圍寬，且在感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1運(yùn)轉(zhuǎn)中任意變更，則即使輸出電壓指令手段4的輸出信號(hào)V4不太變化也可作成變化豐富、自由度高的變速模式，從而取得新的效果。
又，在本實(shí)施例中，電壓緩降手段9配置在電壓緩升手段8和逆變器電路3之間，但把它配置在輸出電壓指令手段4和電壓限定手段7之間，或電壓限定手段7和電壓緩升手段8之間也可以。
又，電壓緩降手段9的輸出信號(hào)V9的下降圖形不必非要如圖10所示的直線，也可以是任意曲線，不同斜率的直線組合，甚至也可以是曲線與直線的組合。實(shí)施例3圖11表示本發(fā)明的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的第3實(shí)施例。圖11中，供電切斷指令手段10產(chǎn)生向感應(yīng)電動(dòng)機(jī)供電或斷電的指令中的一種，其輸出信號(hào)S10取供電或斷電的兩種值并輸入至供電切斷處理手段11。
供電切斷處理手段11由選擇器111和供電切斷延時(shí)手段112構(gòu)成。選擇器111根據(jù)輸入信號(hào)S10的信號(hào)值，選擇0或輸入信號(hào)V4加以輸出，當(dāng)輸入信號(hào)S10是指令切斷供電的值時(shí)，輸出信號(hào)V11取為0；當(dāng)輸入信號(hào)S10是指令供電的值時(shí)，輸出信號(hào)V11為與輸入信號(hào)V4相同的值。又，當(dāng)輸入信號(hào)S10由供電變?yōu)榍袛喙╇姷闹禃r(shí)，供電切斷延時(shí)手段112經(jīng)預(yù)先設(shè)定的時(shí)間后，使輸出信號(hào)S11由供電變?yōu)橹噶钋袛喙╇姷闹?。反之，?dāng)輸入信號(hào)S10由切斷供電變?yōu)橹噶罟╇姷碾娖綍r(shí)，以相同的定時(shí)使輸出信號(hào)S11由切斷供電變?yōu)橹噶罟╇姷闹怠?br> 供電切斷處理手段11的輸出信號(hào)S11作為第1供電切斷信號(hào)傳輸給逆變器電路3，輸出信號(hào)V11還作為電壓指令信號(hào)傳輸給電壓限定手段7。
本實(shí)施例的其它構(gòu)成，與示于圖8的第2實(shí)施例相同，對(duì)于具有與第2實(shí)施例相同功能的部分，標(biāo)注相同的符號(hào)，且省略其說(shuō)明。
對(duì)于上述構(gòu)成的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，說(shuō)明其動(dòng)作。
在上述第2實(shí)施例中，若為了停止感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1而由供電狀態(tài)過(guò)渡至切斷供電狀態(tài)，則流過(guò)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1的電流急劇停止。因此，根據(jù)機(jī)械系統(tǒng)的狀態(tài)，往往會(huì)產(chǎn)生暫時(shí)的振動(dòng)和噪聲，這在設(shè)置在醫(yī)院和圖書(shū)館等室內(nèi)的空調(diào)機(jī)那種強(qiáng)烈要求肅靜的用途中會(huì)產(chǎn)生問(wèn)題，在本實(shí)施例中設(shè)置供電切斷處理手段以避免產(chǎn)生上述缺陷。
采用圖1 2的定時(shí)圖說(shuō)明本實(shí)施例的動(dòng)作。為了簡(jiǎn)化說(shuō)明，使初始狀態(tài)中輸出電壓指令手段4的輸出信號(hào)V4為比電壓限定值設(shè)定手段6的輸出信號(hào)V6小的值。
若供電切斷指令手段10的輸出信號(hào)S10由供電變化至指令切斷供電的值，通過(guò)供電阻斷延時(shí)手段112的作用，其輸出信號(hào)S11延遲預(yù)先設(shè)定的時(shí)間td后由供電變化為指令切斷供電的值。又，信號(hào)S10由供電變?yōu)橹噶钋袛喙╇姷闹禃r(shí)，通過(guò)選擇器111的作用，輸出信號(hào)V11值由信號(hào)V4的值變?yōu)?。該輸出信號(hào)V11依次向電壓限定手段7和電壓緩升手段8傳送，成為電壓緩降手段9的輸入信號(hào)V8。因而，雖然信號(hào)V8的電平由信號(hào)V4的值急速降為O，但由于電壓緩降手段9的作用，其輸出信號(hào)V9經(jīng)預(yù)先設(shè)定的時(shí)間tdown慢慢降低。與此相應(yīng)，逆變器電路3的輸出電壓O1、O2、O3的電壓峰值緩慢下降，感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1的電流也同樣慢慢降低。由于供電切斷延時(shí)手段112的設(shè)定延遲時(shí)間td設(shè)定得比電壓緩降手段9的設(shè)定時(shí)間tdown長(zhǎng)，在感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1的電流慢慢降低為0后，供電切斷，能把停止時(shí)的振動(dòng)和噪聲抑制得極小。
在初始狀態(tài)中，輸出電壓指令手段4的輸出信號(hào)V4比電壓限定值設(shè)定手段6的輸出信號(hào)V6大時(shí)，也只是信號(hào)V9開(kāi)始降低前的值由信號(hào)V4變?yōu)樾盘?hào)V6的值，其它動(dòng)作仍相同。
根據(jù)上述本實(shí)施例，通過(guò)設(shè)置供電切斷處理手段11并借助于電壓緩降手段9的作用，在由供電狀態(tài)過(guò)渡至切斷供電狀態(tài)時(shí)，輸出電壓指令信號(hào)慢慢降低為0，感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1的電流停止后供電才切斷。由此，流過(guò)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1的電流不會(huì)急劇切斷，停止時(shí)的振動(dòng)和噪聲能抑制得極小。
又，在本實(shí)施例中，供電切斷延時(shí)手段112的設(shè)定延遲時(shí)間td設(shè)定成比電壓緩降手段9的設(shè)定時(shí)間tdown長(zhǎng)，這是為了感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1的電流確實(shí)停止后才切斷供電。因而，即使設(shè)定延遲時(shí)間td為與設(shè)定時(shí)間tdown相同的值或根據(jù)振動(dòng)、噪聲的降低要求，設(shè)定延遲時(shí)間td比設(shè)定時(shí)間tdown短一些也可以。實(shí)施例4以下參照附圖，對(duì)本發(fā)明的第4實(shí)施例加以說(shuō)明。
圖13表示本發(fā)明感應(yīng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的第4實(shí)施例。圖13中，基準(zhǔn)負(fù)荷電壓電平設(shè)定手段12根據(jù)預(yù)先設(shè)定的變化圖，相應(yīng)于作為對(duì)逆變器電路3的輸出頻率指令信號(hào)的信號(hào)f5的減小而減小輸出信號(hào)V12；相應(yīng)于輸入信號(hào)f5的增大而增大輸出信號(hào)V12。該輸出信號(hào)V12的增減變化圖根據(jù)輸出頻率指令信號(hào)的值設(shè)定感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1或逆變器電路3的溫度上升值大致相等的輸出電壓指令信號(hào)值，把產(chǎn)生與這時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1的輸出轉(zhuǎn)矩相同的負(fù)荷轉(zhuǎn)矩的負(fù)荷作為基準(zhǔn)負(fù)荷。
負(fù)荷相對(duì)值檢測(cè)手段13接收基準(zhǔn)負(fù)荷電壓電平設(shè)定手段12的輸出信號(hào)V12和作為對(duì)逆變器電路3的輸出電壓指令信號(hào)的信號(hào)V7，計(jì)算信號(hào)V7的值對(duì)于信號(hào)V12值的比例，并作為輸出信號(hào)i13，例如從用信號(hào)V12的值除信號(hào)V7的值所得的結(jié)果作成輸出信號(hào)i13。
低通濾波器14將其輸入信號(hào)i13的高頻成分濾除后作為輸出信號(hào)i14。該低通濾波器14例如如圖14所示由電阻141和電容器142構(gòu)成，起線性延遲作用。
過(guò)負(fù)荷檢測(cè)手段16由比較手段161和容許最大負(fù)荷相對(duì)值設(shè)定手段162構(gòu)成，它比較容許最大負(fù)荷相對(duì)值設(shè)定手段162的輸出信號(hào)i162和低通濾波器14的輸出信號(hào)i14的值，在信號(hào)i14大時(shí)，把輸出信號(hào)S16設(shè)定為指令切斷供電的值。
鎖存器17做成接收過(guò)負(fù)荷檢測(cè)手段16的輸出信號(hào)S16，當(dāng)S16為指令切斷供電的值時(shí)，置位后輸出信號(hào)S17，并由鎖存解除手段18的輸出信號(hào)S18復(fù)位。傳送鎖存器17的輸出信號(hào)S17作為對(duì)逆變器電路3的第2供電切斷信號(hào)，在鎖存器17處于置位狀態(tài)時(shí)，逆變器電路3為切斷供電狀態(tài)。
本實(shí)施例的其它構(gòu)成與示于圖1的第1實(shí)施例相同，具有與第1實(shí)施例相同功能的部分標(biāo)注同一符號(hào)并省略其說(shuō)明。由于電壓緩升手段8，不是本實(shí)施例的必要構(gòu)成要素，因而從圖13中去除。
對(duì)上述構(gòu)成的第4實(shí)施例的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，說(shuō)明其動(dòng)作。
在第1實(shí)施例中，通過(guò)電壓限定值設(shè)定手段6和電壓限定手段7的作用，不使過(guò)大電流流過(guò)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1及逆變器電路3，以防止其損壞，但即使電流未達(dá)到引起損壞的程度，在感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1的輸出軸和風(fēng)扇15上纏繞某種異物，使長(zhǎng)時(shí)間為過(guò)大負(fù)荷而大電流持續(xù)流過(guò)時(shí)，也會(huì)由于溫度上升引起損壞。為了防止這種情況，使電壓限定值設(shè)定手段6的設(shè)定電平，即信號(hào)V6的值小，而減小電流，即使長(zhǎng)時(shí)間施加過(guò)大負(fù)荷，也能避免溫度上升超過(guò)一定值，但由于感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1的輸出轉(zhuǎn)矩變小，當(dāng)然在很多情況下不能滿(mǎn)足要求的規(guī)格。通常的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)中，強(qiáng)的逆風(fēng)長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)吹向風(fēng)扇這種情況是罕見(jiàn)的，因而最好檢測(cè)這種異常狀態(tài)，切斷通電加以保護(hù)。為了檢測(cè)這種過(guò)負(fù)荷采取本實(shí)施例的構(gòu)成。
圖15表示基準(zhǔn)負(fù)荷電壓電平設(shè)定手段12和負(fù)荷相對(duì)值檢測(cè)手段13的動(dòng)作，橫軸是輸出頻率指令信號(hào)f5，縱軸是基準(zhǔn)負(fù)荷電壓電平設(shè)定手段的輸出信號(hào)V12和輸出電壓指令信號(hào)V7。
圖15中，若作為逆變器電路3的輸出頻率指令信號(hào)的f5變化，與該變化相應(yīng)，基準(zhǔn)負(fù)荷電壓電平設(shè)定手段12的輸出信號(hào)V12按照預(yù)先設(shè)定的模式而變化。該變化圖在圖15中作為例子表示為直線，但它取決于按照輸出頻率指令信號(hào)的值，設(shè)定感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1或逆變器電路3的溫度上升值大致相等的輸出電壓指令信號(hào)值，因而根據(jù)場(chǎng)合不同，可以是曲線或具有不連續(xù)點(diǎn)的直線。換言之，以輸出頻率指令信號(hào)為參數(shù)來(lái)表示將不依據(jù)旋轉(zhuǎn)速度而溫度上升值為大致一定的基準(zhǔn)負(fù)荷施加于感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1時(shí)的輸出電壓指令信號(hào)的值。由此，輸入至逆變器電路3的輸出電壓指令信號(hào)取為該直線上的值時(shí)，意味著與該基準(zhǔn)負(fù)荷相等的負(fù)荷施加于感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1，此時(shí)，不依據(jù)輸出頻率，將感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1或逆變器電路3的溫升取為大致恒定的值。
在負(fù)荷相對(duì)值檢測(cè)手段13中，根據(jù)作為輸入到逆變器電路3的輸出電壓指令信號(hào)的信號(hào)V7對(duì)作為基準(zhǔn)負(fù)荷電壓電平設(shè)定值的信號(hào)V12的比例作運(yùn)算，由此推測(cè)相對(duì)于基準(zhǔn)負(fù)荷施加了何種程度的負(fù)荷。即，根據(jù)作為輸出頻率指令信號(hào)的f5為同一值時(shí)，作為輸出電壓指令信號(hào)的信號(hào)V7的值與感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1及逆變器電路3的溫度上升值的關(guān)系，進(jìn)行運(yùn)算，由此檢測(cè)相對(duì)于基準(zhǔn)負(fù)荷施加了多大程度的負(fù)荷。
更具體地，例如在作為輸出頻率指令信號(hào)的信號(hào)f5為同一值時(shí)，與作為輸出電壓指令信號(hào)的信號(hào)V7成比例，感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1或逆變器電路3的溫度上升值上升時(shí)，用信號(hào)V12的值除信號(hào)V7的值，由此求出目前負(fù)荷相對(duì)于基準(zhǔn)負(fù)荷的程度。
又，例如作為輸出頻率指令信號(hào)的信號(hào)f5為同一值時(shí)，與作為輸出電壓指令信號(hào)的信號(hào)V7值的平方成比例，感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1或逆變器電路3的溫度上升值上升時(shí)，用信號(hào)V12的值除信號(hào)V7的值，用相除結(jié)果的平方求出目前負(fù)荷相對(duì)于基準(zhǔn)負(fù)荷的程度。
在由此得到的目前負(fù)荷相對(duì)于基準(zhǔn)負(fù)荷的程度中乘用于匹配單位或量綱的系數(shù)；或在求上述目前負(fù)荷相對(duì)于基準(zhǔn)負(fù)荷的程度前，預(yù)先在信號(hào)V7的值上乘系數(shù)；由此算出目前負(fù)荷級(jí)，把它作為輸出信號(hào)i13(即，例如i13=K×V7V12,]]>其中K為系數(shù))。
用圖15說(shuō)明負(fù)荷轉(zhuǎn)矩增大時(shí)的動(dòng)作。若在初始狀態(tài)位于X點(diǎn)時(shí)負(fù)荷轉(zhuǎn)矩增大，由于旋轉(zhuǎn)速度降低，輸出頻率指令信號(hào)f5降低，工作點(diǎn)轉(zhuǎn)移至Y點(diǎn)。這時(shí)信號(hào)V7的值不變，因而信號(hào)V7相對(duì)于信號(hào)V12的比例Y點(diǎn)比X點(diǎn)高，由此，負(fù)荷相對(duì)值檢測(cè)手段13的輸出信號(hào)i13增大，即，檢測(cè)為負(fù)荷轉(zhuǎn)矩增大。
低通濾波器14中，在濾除高頻成分后把負(fù)荷相對(duì)值檢測(cè)手段13的輸出信號(hào)i13作為輸出信號(hào)i14。該濾波器的時(shí)間常數(shù)根據(jù)逆變器電路3或感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1的熱時(shí)間常數(shù)加以設(shè)定。因而，由于不太影響溫度上升的暫時(shí)過(guò)負(fù)荷而使信號(hào)i13值變大時(shí)，輸出信號(hào)i14的值幾乎不變。又，重疊于輸入信號(hào)i13的噪聲也被濾除。這樣能防止檢測(cè)不必要的過(guò)負(fù)荷。
過(guò)負(fù)荷檢測(cè)手段16比較在容許最大負(fù)荷相對(duì)值設(shè)定手段162中預(yù)先設(shè)定的最大容許負(fù)荷相對(duì)值i162和低通濾波器14的輸出信號(hào)i14的值，在信號(hào)i14大時(shí)，即在施加超過(guò)容許負(fù)荷的過(guò)大負(fù)荷時(shí)，把輸出信號(hào)S16設(shè)定為指令切斷供電的值。
若該過(guò)負(fù)荷檢測(cè)手段16的輸出信號(hào)S16變?yōu)橹噶钋袛喙╇姷闹?，則鎖存器17置位，其信號(hào)傳輸至逆變器電路3使之為斷電狀態(tài)。鎖存器一旦置位，除非鎖存器解除手段18使它復(fù)位，否則一直保持置位狀態(tài)，因而保持?jǐn)嚯姞顟B(tài)。
負(fù)荷相對(duì)值檢測(cè)手段13的輸出信號(hào)i13作階躍狀變化時(shí)的動(dòng)作例子示于圖16的定時(shí)圖。
根據(jù)上述實(shí)施例，負(fù)荷相對(duì)值檢測(cè)手段13根據(jù)基準(zhǔn)負(fù)荷電壓電平設(shè)定手段12的設(shè)定值V12，由輸往逆變器電路3的輸出電壓指令信號(hào)檢測(cè)負(fù)荷相對(duì)值，在通過(guò)低通濾波器14抽去影響該檢測(cè)出的負(fù)荷相對(duì)值信號(hào)i13內(nèi)溫度上升的成分后的信號(hào)i14比容許的最大負(fù)荷相對(duì)值大時(shí)，作切斷供電處理。由此，能防止過(guò)大負(fù)荷長(zhǎng)時(shí)間施加時(shí)，由于逆變器電路3及感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1的熱而引起的損壞。
與本發(fā)明的構(gòu)成相反，在以往廣泛使用的、用電流檢測(cè)器檢測(cè)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1的相電流并以其有效值作為負(fù)荷相對(duì)值的構(gòu)成中，必須使用比較昂貴的電流檢測(cè)器。但是，即使電流值一定，若旋轉(zhuǎn)數(shù)減少，則風(fēng)量減小，冷卻效果變壞。由于這類(lèi)原因，感應(yīng)電動(dòng)機(jī)顯示發(fā)熱升溫的傾向，因而檢測(cè)過(guò)負(fù)荷的門(mén)限不得不取為適合低速區(qū)域的較低的值，由此存在高速區(qū)域沒(méi)有流過(guò)足夠的驅(qū)動(dòng)電流、不能得到足夠的輸出轉(zhuǎn)矩的問(wèn)題。在本實(shí)施例的構(gòu)成中，不使用電流檢測(cè)器，能實(shí)現(xiàn)低成本，基準(zhǔn)負(fù)荷電壓電平設(shè)定手段12的設(shè)定值，能根據(jù)與旋轉(zhuǎn)數(shù)同步推移的輸出頻率指令信號(hào)f5，按照實(shí)際感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1的溫度上升值任意設(shè)定，因而在高速區(qū)域能得到充分的輸出轉(zhuǎn)矩，且即使在低速區(qū)域也能確實(shí)防止感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1發(fā)熱。
再者，基準(zhǔn)負(fù)荷電壓電平設(shè)定手段12的設(shè)定值，與電壓限定電平設(shè)定手段6的設(shè)定值同樣，顯示輸出信號(hào)相應(yīng)于輸入信號(hào)f5的增減而增減的特性，因而可謀求通用性。即，也可以把電壓限定值設(shè)定手段6的輸出信號(hào)V6作為負(fù)荷相對(duì)值檢測(cè)手段13的輸入信號(hào)V12，考慮逆變器電路3或感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1的溫升預(yù)先設(shè)定電壓限定值設(shè)定手段6的設(shè)定值。若這樣做，可以不要基準(zhǔn)負(fù)荷電壓電平設(shè)定手段12，能簡(jiǎn)化構(gòu)成。
又，基準(zhǔn)負(fù)荷電壓電平設(shè)定手段12的輸入信號(hào)為輸出頻率指令手段5的輸出信號(hào)f5，但使它為速度檢測(cè)手段2的輸出信號(hào)f2也能取得同樣的效果。
又，若與已敘述的實(shí)施例1或?qū)嵤├?或?qū)嵤├?的構(gòu)成相組合，可新加這些效果。實(shí)施例5下面，參照


本發(fā)明的第5實(shí)施例。
圖17表示本發(fā)明的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的第5實(shí)施例。圖17中，速度指令手段19輸出感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1的旋轉(zhuǎn)速度指令信號(hào)n19，該旋轉(zhuǎn)速度指令信號(hào)n19和從速度檢測(cè)手段2輸出的旋轉(zhuǎn)速度信號(hào)n2輸入至速度偏差運(yùn)算手段20。速度偏差運(yùn)算手段20的輸出信號(hào)n20傳送至速度偏差增幅手段23，該速度偏差增幅手段23的輸出信號(hào)V23傳送至輸出電壓指令手段4。其中，速度偏差增幅手段23，如圖18所示，由比例運(yùn)算手段231、積分運(yùn)算手段232、把上述兩輸出信號(hào)相加的加法手段233構(gòu)成。圖18中所示的符號(hào)KP表示比例增益，KI為積分增益，S是拉普拉斯算子。
本實(shí)施例的其它構(gòu)成與示于圖1的第1實(shí)施例相同，具有與第1實(shí)施例相同功能的部分標(biāo)注相同的符號(hào)并省略其說(shuō)明。由于電壓緩升手段不是本實(shí)施例的必須構(gòu)成要素，故從圖17中去除。
對(duì)上述構(gòu)成的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，說(shuō)明其動(dòng)作。
在第1實(shí)施例中，感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1的旋轉(zhuǎn)速度的調(diào)整是通過(guò)改變提供給輸出電壓指令手段4的輸出電壓指令值來(lái)進(jìn)行的，若風(fēng)吹向風(fēng)扇，外力作用，則負(fù)荷轉(zhuǎn)矩變化，因而其旋轉(zhuǎn)速度變化。由此，不能適用于定速性要求高的用途。為了即使在負(fù)荷轉(zhuǎn)矩變動(dòng)時(shí)也能保持旋轉(zhuǎn)速度恒定，采用了本實(shí)施例的構(gòu)成。
采用圖17、圖18說(shuō)明本實(shí)施例的動(dòng)作。
從速度指令手段19輸出的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1的速度指令信號(hào)n19輸入速度偏差運(yùn)算手段20，運(yùn)算與從速度檢測(cè)手段2輸出的旋轉(zhuǎn)速度信號(hào)n2的差，并作為輸出信號(hào)n20。即，信號(hào)n20是由信號(hào)n19中扣除信號(hào)n2。信號(hào)n20輸入速度偏差增幅手段23，作增幅處理，成為信號(hào)V23，它作為輸出電壓指令信號(hào)輸入至輸出電壓指令手段4。在輸出電壓指令手段4，將信號(hào)V23按原樣作為輸出信號(hào)V4傳送。
因而，例如旋轉(zhuǎn)速度信號(hào)n2值相對(duì)于表示目標(biāo)旋轉(zhuǎn)速度的速度指令信號(hào)n19值小時(shí)，即，目前速度未達(dá)到目標(biāo)值時(shí)，該速度偏差量越大，在輸出電壓指令手段4中設(shè)定的輸出電壓指令值越高，所以感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1加速。在速度檢測(cè)信號(hào)n2與速度指令信號(hào)n19值相等時(shí)，即目前速度與目標(biāo)值一致時(shí)，通過(guò)速度偏差增幅手段23的積分運(yùn)算手段232的作用，輸出電壓指令值保持目前的值，感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1保持目前的旋轉(zhuǎn)數(shù)。相對(duì)于速度指令信號(hào)n19的值，旋轉(zhuǎn)速度信號(hào)n2值大時(shí)，即目前速度比目標(biāo)速度高時(shí)，輸出電壓指令值下降，感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1減速。于是，調(diào)節(jié)提供給輸出電壓指令手段4的輸出電壓指令值以始終達(dá)到目標(biāo)速度，因而即使負(fù)荷轉(zhuǎn)矩變動(dòng)，也能保持旋轉(zhuǎn)速度一定。
根據(jù)上述本實(shí)施例，速度偏差運(yùn)算手段20算出感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1目前旋轉(zhuǎn)速度相對(duì)于目標(biāo)旋轉(zhuǎn)速度的偏差，速度偏差增幅手段23對(duì)輸出電壓指令手段4提供輸出電壓指令值使該偏差為零，因而即使負(fù)荷旋轉(zhuǎn)變動(dòng)，旋轉(zhuǎn)速度也能保持一定。
又，雖然在本實(shí)施例中，速度偏差增幅手段23由比例運(yùn)算手段231、積分運(yùn)算手段232構(gòu)成，但也可以如圖19所示，構(gòu)成中增加微分運(yùn)算手段234。圖中，記號(hào)KD表示微分增益。若這樣構(gòu)成，可提高旋轉(zhuǎn)速度對(duì)速度指令的響應(yīng)特性。又，有時(shí)僅用比例運(yùn)算手段231、積分運(yùn)算手段232、微分運(yùn)算手段234中的1至2個(gè)手段構(gòu)成速度偏差增幅手段23，即可滿(mǎn)足要求的恒速精度，這樣可謀求簡(jiǎn)化構(gòu)成。
又，在本實(shí)施例中，速度指令手段19的輸出信號(hào)n19及速度檢測(cè)手段2的輸出信號(hào)n2作為旋轉(zhuǎn)速度信號(hào)來(lái)加以說(shuō)明，當(dāng)然它們也可以是旋轉(zhuǎn)頻率信號(hào)。
再者，若與已敘述的實(shí)施例1或?qū)嵤├?或?qū)嵤├?或?qū)嵤├?的構(gòu)成組合，則可新加這些效果。
根據(jù)本發(fā)明，第一，通過(guò)設(shè)置電壓限定值設(shè)定手段和電壓限定手段，即使臺(tái)風(fēng)等強(qiáng)風(fēng)(逆風(fēng))從外部強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)時(shí)，也能抑制驅(qū)動(dòng)電流增大，能防止由于感應(yīng)電動(dòng)機(jī)及逆變器電路的過(guò)大電流而引起的損壞，能在構(gòu)成逆變器電路的功率半導(dǎo)體部件中使用功率容量小的小型元件。
又，通過(guò)設(shè)置電壓緩升手段，能不使加速旋轉(zhuǎn)過(guò)大而使之為適當(dāng)值，且能使輸往逆變器電路的輸出電壓指令信號(hào)平滑上升，能謀求減小感應(yīng)電動(dòng)機(jī)加速時(shí)的振動(dòng)和噪聲。
第二，通過(guò)設(shè)置電壓緩降手段，即使輸出電壓指令手段的輸出信號(hào)電平急速減小時(shí)，輸往逆變器電路的輸出電壓指令信號(hào)也逐漸降低，輸往感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的輸入電壓也經(jīng)比感應(yīng)電壓衰減時(shí)間長(zhǎng)的時(shí)間而逐漸降低。由此，剩余的感應(yīng)電壓不會(huì)比輸入電壓高，不會(huì)流過(guò)過(guò)大電流，能使逆變器電路安全動(dòng)作。
第三，通過(guò)設(shè)置供電切斷處理手段及電壓緩降手段，當(dāng)由供電狀態(tài)轉(zhuǎn)移至斷電狀態(tài)時(shí)，電壓指令值慢慢降至零，在感應(yīng)電動(dòng)機(jī)電流停止后切斷供電。因而，流過(guò)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的電流不會(huì)急劇切斷，能極大抑制停止時(shí)的振動(dòng)和噪聲。
第四，根據(jù)基準(zhǔn)負(fù)荷電壓電平設(shè)定手段的設(shè)定值，負(fù)荷電平檢測(cè)手段從對(duì)逆變器電路的輸出電壓指令信號(hào)中檢出負(fù)荷相對(duì)值，用低通濾波器抽出影響檢出的負(fù)荷相對(duì)值信號(hào)內(nèi)溫度上升的成分，當(dāng)處理后的信號(hào)比最大容許負(fù)荷相對(duì)值的值大時(shí)，作斷電處理，能防止過(guò)大負(fù)荷長(zhǎng)時(shí)間旋加時(shí)由于逆變器電路及感應(yīng)電動(dòng)機(jī)發(fā)熱而引起的損壞。
又，基準(zhǔn)負(fù)荷電壓電平設(shè)定手段的設(shè)定值與電壓限定電平設(shè)定手段的設(shè)定值同樣，有輸出信號(hào)根據(jù)其輸入信號(hào)的增減而相應(yīng)增減的特性，因而能謀求通用性，如此可簡(jiǎn)化構(gòu)成。
第五，速度偏差運(yùn)算手段算出感應(yīng)電動(dòng)機(jī)目前旋轉(zhuǎn)速度對(duì)目標(biāo)旋轉(zhuǎn)速度的偏差，速度偏差增幅手段對(duì)輸出電壓指令手段提供輸出電壓指令值使該偏差為零，因而即使負(fù)荷轉(zhuǎn)矩變動(dòng)，也能使旋轉(zhuǎn)速度保持恒定。
再者，在本發(fā)明各實(shí)施例中，逆變器電路和感應(yīng)電動(dòng)機(jī)以三相的情況作說(shuō)明，但它們不必一定是三相的，在例如單相的情況也能取得同樣的效果。又，為了易于理解，各實(shí)施例的構(gòu)成要素以硬件進(jìn)行說(shuō)明，但自然也可以用軟件構(gòu)成。
權(quán)利要求
1.一種通過(guò)滑差頻率控制進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，包括感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、檢測(cè)所述感應(yīng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度的速度檢測(cè)手段、由根據(jù)輸出電壓指令信號(hào)和輸出頻率指令信號(hào)建立的交流電壓向所述感應(yīng)電動(dòng)機(jī)供電的逆變器電路、把所述輸出電壓指令信號(hào)提供給所述逆變器電路的輸出電壓指令手段、把預(yù)定滑差頻率加至與由所述速度檢測(cè)手段輸出的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度相應(yīng)的頻率信號(hào)上而得到的頻率信號(hào)，作為所述輸出頻率指令信號(hào)并提供給所述逆變器電路的輸出頻率指令手段；其特征在于，該驅(qū)動(dòng)裝置還設(shè)置按照所述輸出頻率指令手段的輸出信號(hào)或所述速度檢測(cè)手段的輸出信號(hào)，設(shè)定所述逆變器電路輸出電壓上限值的電壓限定值設(shè)定手段、根據(jù)所述電壓限定值設(shè)定手段的設(shè)定值，限制所述輸出電壓指令手段的輸出信號(hào)，限制所述逆變器電路輸出電壓上限的電壓限定手段、在所述輸出電壓指令手段的輸出信號(hào)上升時(shí)，把它變換成隨時(shí)間緩慢傾斜上升的信號(hào)并作為輸入至逆變器電路的輸出電壓指令信號(hào)的電壓緩升手段。
2.如權(quán)利要求1所述的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于還包括當(dāng)輸出電壓指令手段的輸出信號(hào)下降時(shí)，把它變換成隨時(shí)間緩慢傾斜下降的信號(hào)并作為輸入至逆變器電路的輸出電壓指令信號(hào)的電壓緩降手段。
3.如權(quán)利要求2所述的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括輸出切斷向感應(yīng)電動(dòng)機(jī)供電的指令信號(hào)的供電切斷指令手段、當(dāng)所述供電切斷指令手段的輸出信號(hào)從指令供電的信號(hào)值變?yōu)橹噶顢嚯姷男盘?hào)值時(shí)，使輸出電壓指令手段的輸出信號(hào)值為零，同時(shí)，經(jīng)預(yù)定時(shí)間后輸出第1供電切斷信號(hào)的供電切斷處理手段；在所述供電切斷處理手段輸出第1供電切斷信號(hào)時(shí)，切斷向感應(yīng)電動(dòng)機(jī)供電。
4.一種通過(guò)滑差頻率控制進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，包括感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、檢測(cè)所述感應(yīng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度的速度檢測(cè)手段、由根據(jù)輸出電壓指令信號(hào)和輸出頻率指令信號(hào)建立的交流電壓向所述感應(yīng)電動(dòng)機(jī)供電的逆變器電路、把所述輸出電壓指令信號(hào)提供給所述逆變器電路的輸出電壓指令手段、把預(yù)定滑差頻率加至與由所述速度檢測(cè)手段輸出的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度相應(yīng)的頻率信號(hào)上而得到的頻率信號(hào)，作為所述輸出頻率指令信號(hào)并提供給所述逆變器電路的輸出頻率指令手段；其特征在于，該驅(qū)動(dòng)裝置還包括按照所述輸出頻率指令手段的輸出信號(hào)或所述速度檢測(cè)手段的輸出信號(hào)，設(shè)定所述逆變器電路輸出電壓上限值的電壓限定值設(shè)定手段、根據(jù)所述電壓限定值設(shè)定手段的設(shè)定值，限制所述輸出電壓指令手段的輸出信號(hào)并限制所述逆變器電路的輸出電壓上限的電壓限定手段、根據(jù)所述輸出頻率指令手段的輸出信號(hào)或所述速度檢測(cè)手段的輸出信號(hào)，設(shè)定作為基準(zhǔn)的負(fù)荷施加于所述感應(yīng)電動(dòng)機(jī)時(shí)的逆變器電路的輸出電壓值的基準(zhǔn)負(fù)荷電壓值設(shè)定手段、通過(guò)基于目前逆變器電路輸出電壓值對(duì)所述基準(zhǔn)負(fù)荷電壓值設(shè)定手段設(shè)定值的比例的運(yùn)算，推算目前負(fù)荷相對(duì)值的負(fù)荷相對(duì)值檢測(cè)手段、濾除所述負(fù)荷相對(duì)值檢測(cè)手段的輸出信號(hào)的高頻成分的低通濾波器、比較預(yù)先設(shè)定的最大容許負(fù)荷相對(duì)值和所述低通濾波器的輸出信號(hào)并在后者大時(shí)輸出第2供電切斷信號(hào)的過(guò)負(fù)荷檢測(cè)手段；所述過(guò)負(fù)荷檢測(cè)手段輸出第2供電切斷信號(hào)時(shí)，切斷向所述感應(yīng)電動(dòng)機(jī)供電。
5.一種通過(guò)滑差頻率控制進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，包括感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、檢測(cè)所述感應(yīng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度的速度檢測(cè)手段、由根據(jù)輸出電壓指令信號(hào)和輸出頻率指令信號(hào)建立的交流電壓向所述感應(yīng)電動(dòng)機(jī)供電的逆變器電路、把所述輸出電壓指令信號(hào)提供給所述逆變器電路的輸出電壓指令手段、把預(yù)定滑差頻率加至與由所述速度檢測(cè)手段輸出的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度相應(yīng)的頻率信號(hào)上而得到的頻率信號(hào)，作為所述輸出頻率指令信號(hào)并提供給所述逆變器電路的輸出頻率指令手段；其特征在于，該驅(qū)動(dòng)裝置還包括根據(jù)所述輸出頻率指令手段的輸出信號(hào)或所述速度檢測(cè)手段的輸出信號(hào)，設(shè)定所述逆變器電路輸出電壓上限值的電壓限定值設(shè)定手段、根據(jù)所述電壓限定值設(shè)定手段的設(shè)定值，限制所述輸出電壓指令手段的輸出信號(hào)，限制所述逆變器電路的輸出電壓上限的電壓限定手段、輸出所述感應(yīng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度指令信號(hào)的速度指令手段、輸出從由所述速度指令手段輸出的旋轉(zhuǎn)速度指令信號(hào)中減去由所述速度檢測(cè)手段輸出的旋轉(zhuǎn)速度信號(hào)所得的速度偏差信號(hào)的速度偏差運(yùn)算手段、把由所述速度偏差運(yùn)算手段輸出的速度偏差信號(hào)，用比例形式或積分形式或微分形式或比例形式與微分形式與積分形式相互組合的形式作增幅處理后所得的信號(hào)提供給所述輸出電壓指令手段的速度偏差增幅手段。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種用于空調(diào)機(jī)風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，可避免在遭到外部強(qiáng)風(fēng)時(shí)產(chǎn)生的過(guò)電流和再生過(guò)電壓。該驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)有限制逆變器電路(3)輸出電壓上限的電壓限定手段(7)、在輸出電壓指令手段(4)的輸出信號(hào)上升和下降時(shí)，分別把它變換為緩慢上升和緩慢下降信號(hào)的電壓緩升手段(8)和電壓緩降手段(9)、在供電切斷時(shí)使輸出電壓指令手段(4)的輸出信號(hào)為零，同時(shí)經(jīng)預(yù)定時(shí)間后輸出第1供電切斷信號(hào)的供電切斷手段(11)。
文檔編號(hào)H02M7/48GK1144417SQ96107119
公開(kāi)日1997年3月5日 申請(qǐng)日期1996年6月27日 優(yōu)先權(quán)日1995年8月28日
發(fā)明者藤崎好洋, 江村真一, 高田和幸 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社