电力转换装置和电力转换装置的控制方法制造方法及图纸

技术编号:16178923 阅读:36 留言:0更新日期:2017-09-09 06:38
本发明专利技术提供一种在低速域的再生运转时也能够实现稳定的高精度的速度控制特性的电力转换装置。电力转换装置包括:输出感应电动机(1)的速度推测值(ωr^)的速度推测运算部(5)、输出作为速度推测值(ωr^)和感应电动机的转差频率值(ωs

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电力转换装置和电力转换装置的控制方法
本专利技术涉及电力转换装置和电力转换装置的控制方法。
技术介绍
作为感应电动机的再生运转时的控制方法,如专利文献1所示,记载有如下技术:在再生运转时,通过以q轴二次磁通成为负值的方式校正频率或者电压,防止磁通变化所致的扭矩减少,抑制扭矩不足。现有技术文献专利文献专利文献1:特开平8-317698号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题专利文献1的方法在再生运转时,因为使q轴二次磁通成为负值,确保鲁棒性。但是,因为偏离矢量控制的理想状态(q轴二次磁通=0),所以在低速域的再生运转时,对速度指令值的控制特性发生劣化。本专利技术的目的在于提供一种在低速域的再生运转时也能够实现高精度的速度控制特性的电力转换器。解决技术问题的技术方案为了解决上述技术问题,本专利技术的特征如下。一种电力转换装置,包括输出感应电动机(1)的速度推测值ωr^的速度推测运算部(5)、输出作为速度推测值ωr^和感应电动机的转差频率值ωs*的相加值的输出频率值ω1*的输出频率运算部(7)、在输出频率值ω1*为一定值以下的情况下,控制感应电动机(1)的速度指令值ωr*或者速度推测值ωr^,使得输出频率值ω1*成为一定值以上的速度指令修正运算部(9)。专利技术效果根据本专利技术,在低速域的再生运转时,能够提供稳定的高精度的速度控制特性。上述以外的技术问题、结构和效果通过以下的实施方式的说明显而易见。附图说明图1是本专利技术的一个实施例的电力转换装置的结构图。图2是使用现有技术的情况下的负荷运转特性。图3是本专利技术的一个实施例的速度指令修正运算部的时序图。图4表示本专利技术的一个实施例的负荷运转特性。图5是本专利技术的一个实施例的电力转换器的结构图。图6是本专利技术的一个实施例的电力转换器的结构图。图7是本专利技术的一个实施例的电力转换器的结构图。图8是本专利技术的一个实施例的感应电动机驱动系统中应用的结构图。图9是本专利技术的一个实施例的电力转换器的结构图。具体实施方式以下,利用附图等,对本专利技术的实施方式进行说明。以下的说明示出本专利技术的内容的具体例,本专利技术不限于这些说明,在本说明书中公开的技术思想的范围内,本领域技术人员可以进行各种变更和修正。而且,用于对本专利技术进行说明的所有附图中,具有相同的功能标注相同的附图标记,有时省略其重复说明。实施例1图1表示实施例的电力转换装置的结构图。感应电动机1由磁通轴(d轴)分量的电流产生的磁通和与磁通轴正交的扭矩轴(q轴)分量的电流产生扭矩。电力转换器2输出与3相交流的输出电压指令值Vu*、Vv*、Vw*成比例的电压值,使感应电动机1的输出电压值和旋转频率值可变。直流电源2a对电力转换器2供给直流电压。电流检测器3输出感应电动机1的3相的交流电流Iu、Iv、Iw的检测值Iuc、Ivc、Iwc。电流检测器3可以检测感应电动机1的3相中的2相、例如、U相和W相的线电流,V相的线电流根据交流条件(Iu+Iv+Iw=0)按照Iv=-(Iu+Iw)求取。坐标变换部4(电流矢量分量检测部)根据3相的交流电流Iu、Iv、Iw的检测值Iuc、Ivc、Iwc和相位推测值θdc输出d轴(磁通分量)和q轴(扭矩分量)的电流检测值Idc、Iqc。速度推测运算部5基于d轴的电流指令值Id*和q轴的电压指令值Vqc**和q轴的电流检测值Iqc和输出频率值ω1*和感应电动机1的电常数(R1、R2′、M、L2、φ2d*),输出感应电动机1的速度推测值ωr^。转差频率运算部6基于d轴和q轴的电流指令值Id*、Iq*和感应电动机1的二次电常数T2,输出感应电动机1的转差频率值ωs*。在定扭矩区域中,一般来说,d轴的电流指令值Id*被控制为一定,磁通Φ也一定,所以转差频率运算部6基于q轴的电流指令值Iq*,运算而输出感应电动机1的转差频率值ωs*。而且,在定输出区域,d轴的电流指令值Id*以相对于转速可变的方式被控制,磁通Φ也可变,所以转差频率运算部6基于d轴和q轴的电流指令值Id*和Iq*运算而输出感应电动机1的转差频率值ωs*。加法部7(输出频率运算部)输出作为速度推测值ωr^和转差频率指令值ωs*的相加值的输出频率值ω1*。相位推测运算部8对输出频率值ω1*进行积分运算而输出相位推测值θdc。速度指令修正运算部9基于作为输出频率值ω1*和速度指令值ωr*的速度指令修正开始电平10的输出速度指令的修正值Δωr*。减法部11输出作为从上级收到的速度指令值ωr*和速度指令的修正值Δωr*的差值的新的速度指令值ωr**。d轴电流指令设定部12输出作为“正极性”的d轴的电流指令值Id*。速度控制运算部13根据新的速度指令值ωr**和速度推测值ωr^的偏差(ωr**-ωr^)输出q轴的电流指令值Iq*。矢量控制运算部14基于感应电动机1的电常数(R1、Lσ、M、L2)和电流指令值Id*、Iq*和输出频率值ω1*,输出d轴和q轴的电压指令值Vdc*、Vqc*。d轴电流控制运算部15(电流控制运算部)按照d轴的电流指令值Id*控制d轴的电流矢量分量值,根据d轴的电流指令值Id*和电流检测值Idc的偏差(Id*-Idc)输出d轴的电压校正值ΔVd*。q轴电流控制运算部16(电流控制运算部)按照q轴的电流指令值Iq*,控制q轴的电流矢量分量值,根据q轴的电流指令值Iq*和电流检测值Iqc的偏差(Iq*-Iqc)输出q轴的电压校正值ΔVq*。加法部17输出作为d轴的电压指令值Vdc*和d轴的电压校正值ΔVd*的相加值的Vdc**。加法部18输出作为q轴的电压指令值Vqc*和q轴的电压校正值ΔVq*的相加值的Vqc**。坐标变换部19根据电压指令值Vdc**、Vqc**和相位推测值θdc输出3相交流的电压指令值Vu*、Vv*、Vw*。首先,对不使用作为本实施例的特征的“速度指令修正运算部9”的情况下的无速度传感器控制方式的基本动作进行说明。在d轴电流指令设定部12中,输出产生感应电动机1的d轴二次磁通φ2d所需的电流指令值Id*。而且,在速度控制运算部13中,以速度指令值ωr*与速度推测值ωr^一致的方式,根据如(式1)所示的运算,运算q轴的电流指令值Iq*。在(式1)中,KpASR:速度控制的比例增益、KiASR:速度控制的积分增益。[式1]在矢量控制运算部14中,利用d轴和q轴的电流指令值Id*、Iq*和感应电动机1的电常数(R1、Lσ、M、L2)和d轴二次磁通指令值φ2d*和输出频率值ω1*,运算(式2)所示的电压指令值Vdc*、Vqc*。在(式2)中、TACR:电流控制延迟时间常数、R1:一次电阻值、Lσ:漏感值、M:互感值、L2:二次电感值。[式2]d轴的电流指令值Id*和电流检测值Idc被输入d轴的电流控制运算部15,q轴的电流指令值Iq*和电流检测值Iqc被输入q轴的电流控制运算部16。此处,按照(式3),以各分量的电流检测值Idc、Iqc跟踪电流指令值Id*、Iq*的方式,进行(比例+积分)运算,输出d轴和q轴的电压校正值ΔVd*、ΔVq*。在(式3)中,KpdACR:d轴的电流控制的比例增益、KidACR:d轴的电流控制的积分增益、KpqACR:q轴的电流控制的比例增益、KiqACR:q轴的电流控制的积分增益。[式3]进而,在加法部17、18中本文档来自技高网...
电力转换装置和电力转换装置的控制方法

【技术保护点】
一种电力转换装置,其特征在于,包括:输出感应电动机的速度推测值的速度推测运算部;输出作为所述速度推测值和所述感应电动机的转差频率值的相加值的输出频率值的输出频率运算部;和速度指令修正运算部,其在所述输出频率值为一定值以下的情况下,控制所述感应电动机的速度指令值或所述速度推测值,使得所述输出频率值成为所述一定值以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.30 JP 2014-2209581.一种电力转换装置,其特征在于,包括:输出感应电动机的速度推测值的速度推测运算部;输出作为所述速度推测值和所述感应电动机的转差频率值的相加值的输出频率值的输出频率运算部;和速度指令修正运算部,其在所述输出频率值为一定值以下的情况下,控制所述感应电动机的速度指令值或所述速度推测值,使得所述输出频率值成为所述一定值以上。2.如权利要求1所述的电力转换装置,其特征在于,包括:根据所述感应电动机的电流检测值输出磁通分量的电流检测值和扭矩分量的电流检测值的电流矢量分量检测部;基于磁通分量的电流指令值和扭矩分量的电流指令值,输出所述感应电动机的转差频率指令值的转差频率运算部;对所述输出频率值进行积分来输出相位推测值的相位推测运算部;基于所述速度指令值输出扭矩分量的电流指令值的速度控制运算部;基于所述输出频率值、所述感应电动机的电常数、所述磁通分量的电流指令值和所述扭矩分量的电流指令值,输出磁通分量的电压指令值和扭矩分量的电压指令值的矢量控制运算部;基于所述磁通分量的电流指令值、磁通分量的电流检测值和所述扭矩分量的电流指令值、扭矩分量的电流检测值,输出磁通分量的电压校正值和扭矩分量的电压校正值的电流控制运算部;输出所述磁通分量的电压指令值与所述磁通分量的电压校正值的相加值和所述扭矩分量的电压指令值与所述扭矩分量的电压校正值的相加值的加法部;和基于所述磁通分量的电压指令值、所...

【专利技术属性】
技术研发人员:户张和明岩路善尚井堀敏小沼雄作富田浩之中村敦彦
申请(专利权)人:株式会社日立产机系统
类型:发明
国别省市:日本,JP

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