逆变器装置及电动机的轻负荷判定方法制造方法及图纸

逆变器装置(1)具备：电力转换部(10)，其生成对电动机(3)进行驱动的交流电压；负荷检测部(21)，其对电动机(3)的负荷进行检测；以及运转控制部(20)，其基于在通常运转模式下电动机(3)加速中由负荷检测部检测出的负荷即加速动作时负荷、以及在与通常运转模式不同的数据设定模式下电动机加速中由负荷检测部检测出的负荷即判定基准数据，对电动机(3)是否为轻负荷状态进行判定，在电动机(3)为轻负荷状态的情况下以使得电动机(3)的运转速度成为第1速度的方式对电力转换部(10)进行控制，在电动机(3)不是轻负荷状态的情况下以使得电动机的运转速度成为比第1速度慢的第2速度的方式对电力转换部(10)进行控制。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】逆变器装置及电动机的轻负荷判定方法
本专利技术涉及在轻负荷时进行电动机的高速运转的逆变器装置及电动机的轻负荷判定方法。
技术介绍
当前，在使吊载物上下移动的吊车、起重机或升降机的驱动所使用的逆变器装置中，为了提高作业效率，广泛使用在轻负荷时使电动机的运转速度高速化的功能。具体而言，如下述专利文献1及2所记载的那样，在运转开始后进行恒速运转，将在运转中测量出的负荷(例如，根据在电动机流动的电流求出的扭矩电流)与预先测量而存储于存储器等的判定基准负荷进行比较，在判定为轻负荷的情况下进行电动机的高速运转。专利文献1：日本特开2000-53385号公报专利文献2：日本特开2006-333577号公报
技术实现思路
就当前的在轻负荷时使电动机的运转速度高速化的功能而言，在成为恒速运转后，进行是否为轻负荷状态的判定。因此，直至检测出轻负荷状态为止所需要的时间变长，高速运转的开始会延迟。另外，在专利文献2所记载的专利技术中，为了防止由判定基准的设定及调整导致的作业效率的恶化，在通常运转模式之外具备用于对判定基准进行设定的基准数据设定模式。但是，在专利文献2所记载的专利技术中，同样地，在通常运转模式下对是否为轻负荷状态进行判定时，需要以与在基准数据设定模式下对判定基准进行设定时进行的恒速运转相同的速度进行恒速运转。因此，存在与上述相同的问题，即，由于在恒速运转时进行是否为轻负荷状态的判定，因此直至检测出轻负荷状态为止所需要的时间变长，高速运转的开始会延迟。本专利技术就是鉴于上述问题而提出的，其目的在于得到能够防止在轻负荷时高速运转的开始延迟的逆变器装置。为了解决上述课题，达成目的，本专利技术涉及的逆变器装置具备：电力转换部，其生成对电动机进行驱动的交流电压；以及负荷检测部，其对电动机的负荷进行检测。另外，逆变器装置具备运转控制部，运转控制部基于在通常运转模式下电动机加速中由负荷检测部检测出的负荷即加速动作时负荷、以及在与通常运转模式不同的数据设定模式下电动机加速中由负荷检测部检测出的负荷即判定基准数据，对电动机是否为轻负荷状态进行判定，在电动机为轻负荷状态的情况下以使得电动机的运转速度成为第1速度的方式对电力转换部进行控制，在电动机不是轻负荷状态的情况下以使得电动机的运转速度成为比第1速度慢的第2速度的方式对电力转换部进行控制。专利技术的效果本专利技术涉及的逆变器装置取得能够防止在轻负荷时高速运转的开始延迟的效果。附图说明图1是表示实施方式1涉及的逆变器装置的结构例的图。图2是表示实施方式1涉及的逆变器装置的通常运转模式下的动作例的图。图3是表示实施方式1涉及的逆变器装置的通常运转模式下的动作的一个例子的流程图。图4是表示实施方式1涉及的逆变器装置的数据设定模式下的第1动作的图。图5是表示实施方式1涉及的逆变器装置的数据设定模式下的第2动作的图。图6是表示实施方式1涉及的逆变器装置的数据设定模式下的动作的一个例子的流程图。图7是表示实施方式2涉及的逆变器装置的通常运转模式下的动作例的图。图8是表示实施方式2涉及的逆变器装置的数据设定模式下的动作的一个例子的流程图。图9是表示实施方式1及2涉及的逆变器装置的数据设定模式下的动作的图。图10是表示硬件的结构例的图，该硬件实现实施方式1及2涉及的逆变器装置。具体实施方式下面，基于附图对本专利技术的实施方式涉及的逆变器装置进行详细说明。此外，本专利技术并不限定于本实施方式。实施方式1.图1是表示本专利技术的实施方式1涉及的逆变器装置的结构例的图。逆变器装置1将从交流电源2供给的交流电压转换为直流电压，将转换后的直流电压再次转换为交流电压，将转换后的交流电压供给至电动机3。电动机3对省略了图示的机械装置进行驱动，具体而言对使吊载物上下移动的吊车、起重机或升降机等机械装置进行驱动。逆变器装置1具备：转换器电路11，其将交流电压转换为直流电压；逆变器电路12，其将直流电压转换为交流电压；电流检测部13，其对逆变器电路12的输出电流进行检测；控制部14，其对后述的输出频率进行确定；以及脉冲信号生成部15，其生成脉冲信号。在转换器电路11和逆变器电路12之间插入有使由转换器电路11转换后的直流电压平滑的平滑电容器16。转换器电路11、逆变器电路12、脉冲信号生成部15及平滑电容器16构成电力转换部10。另外逆变器装置1具备存储部17。存储部17对在由控制部14确定输出频率的处理中所使用的信息进行保存。作为由存储部17保存的信息，是指后述的判定基准数据、轻负荷时运转频率及重负荷时运转频率。转换器电路11将从交流电源2供给来的交流电压转换为直流电压而输出。逆变器电路12基于从脉冲信号生成部15输出的脉冲信号，将从转换器电路11输出的直流电压转换为与电动机3的驱动对应的频率的交流电压，将转换后的交流电压供给至电动机3。具体而言，逆变器电路12通过VVVF(VariableVoltageVariableFrequency)控制对供给至电动机3的交流电压的频率和电压进行可变控制。电流检测部13针对每一相而对从逆变器电路12输出的U相、V相及W相的相电流进行检测。此外，在以下说明中，将各相的相电流统称为输出电流。控制部14具备负荷检测部21，该负荷检测部21基于由电流检测部13检测出的输出电流，对扭矩电流进行检测而作为负荷。另外，控制部14具备运转控制部20，该运转控制部20基于在存储部17存储的判定基准数据、轻负荷时运转频率及重负荷时运转频率进行轻负荷高速运转。控制部14还具备基准数据确定部22，该基准数据确定部22在有别于通常运转模式的数据设定模式下，对电动机3进行驱动，基于在该驱动状态下由负荷检测部21检测出的负荷对判定基准数据进行确定。此处，通常运转模式为如下运转模式，即，基于从外部输入的运转指令及移动量指令、以及在存储部17存储的判定基准数据对电动机3进行驱动，对应用了电动机3的机械装置进行驱动。另外，数据设定模式为如下运转模式，即，对逆变器装置1设定在电动机3的控制动作中所使用的判定基准数据，即，确定出判定基准数据而将其存储于存储部17。由负荷检测部21检测的扭矩电流是表示由电动机3产生的扭矩的电流，是使用输出电流来计算的。就负荷检测部21而言，例如，将电动机3的初级磁通或次级磁通方向设为d轴，将与其正交的轴设为q轴，求出将逆变器电路12的输出电流即各相的相电流坐标转换为dq轴时的q轴电流而作为扭矩电流。轻负荷时运转频率是轻负荷时的电动机3的控制中所使用的信息，重负荷时运转频率是重负荷时即并非轻负荷时的情况下的电动机3的控制中所使用的信息。后面对使用了这些信息的控制方法进行叙述。此外，就负荷检测部21而言，也可以替代上述扭矩电流，对根据输出电流运算出的推定扭矩、或将输出电流进行全波整流而得到的电流值(3相全波整流值)进行检测。另外，负荷检测部21也可以对向逆变器装置1输入的输入功率、逆变器装置1的输出功率等进行检测。另外，负荷检测部21也可以对与上述推定扭矩、3相全波整流值、输入功率或输出功率相当的值或可代替它们的量进行检测。即，只要是能够在对电动机3是否为轻负荷状态进行判定的处理中使用的、值与电动机3的负荷状态的变动对应而产生变动的物理量即可，负荷检测部21可以对任何物理量进行检测。在本实施方式中，如上所述，设为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种逆变器装置，其特征在于，具备：电力转换部，其生成对电动机进行驱动的交流电压；负荷检测部，其对所述电动机的负荷进行检测；以及运转控制部，其基于在通常运转模式下所述电动机加速中由所述负荷检测部检测出的负荷即加速动作时负荷、以及在与所述通常运转模式不同的数据设定模式下所述电动机加速中由所述负荷检测部检测出的负荷即判定基准数据，对所述电动机是否为轻负荷状态进行判定，在所述电动机为轻负荷状态的情况下以使得所述电动机的运转速度成为第1速度的方式对所述电力转换部进行控制，在所述电动机不是轻负荷状态的情况下以使得所述电动机的运转速度成为比第1速度慢的第2速度的方式对所述电力转换部进行控制。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种逆变器装置，其特征在于，具备：电力转换部，其生成对电动机进行驱动的交流电压；负荷检测部，其对所述电动机的负荷进行检测；以及运转控制部，其基于在通常运转模式下所述电动机加速中由所述负荷检测部检测出的负荷即加速动作时负荷、以及在与所述通常运转模式不同的数据设定模式下所述电动机加速中由所述负荷检测部检测出的负荷即判定基准数据，对所述电动机是否为轻负荷状态进行判定，在所述电动机为轻负荷状态的情况下以使得所述电动机的运转速度成为第1速度的方式对所述电力转换部进行控制，在所述电动机不是轻负荷状态的情况下以使得所述电动机的运转速度成为比第1速度慢的第2速度的方式对所述电力转换部进行控制。2.根据权利要求1所述的逆变器装置，其特征在于，所述判定基准数据包含在所述电动机处于动力运行中的情况下对所述电动机是否为轻负荷状态进行判定的处理所使用的动力运行时的判定基准、以及在所述电动机处于再生中的情况下对所述电动机是否为轻负荷状态进行判定的处理所使用的再生时的判定基准，如果所述电动机处于动力运行中，则所述运转控制部使用所述动力运行时的判定基准而对所述电动机是否为轻负荷状态进行判定，如果所述电动机处于再生中，则所述运转控制部使用所述再生时的判定基准对所述电动机是否为轻负荷状态进行判定。3.根据权利要求2所述的逆变器装置，其特征在于，所述运转控制部基于在所述电动机加速中从所述电力转换部流向所述电动机的电流的值，对所述电动机是处于动力运行中还是再生中进行判定4.根据权利要求1至3中任一项所述的逆变器装置，其特征在于，所述运转控制部进一步在所述电动机的运转速度为所述第1速度的情况下对所述电动机是否为轻负荷状态进行判定，在判定为所述电动机不是轻负荷状态的情况下，以使得所述电动机的运转速度变为所述第2速度的方式对所述电力转换部进行控制。5.根据权利要求4所述的逆变器装置，其特征在于，所述运转控制部基于在所述电动机的运转速度为所述第1速度时由所述负荷检测部检测出的过去的负荷及当前的负荷，对所述电动机是否为轻负荷状态进行判定。6.根据权利要求1至5中任一项所述的逆变器装置，其特征在于，所述运转控制部使用与所述电动机的运转速度对应的频率对所述电力转换部进行控制。7.根据权利要求1至6中任一项所述的逆变器装置，其特征在于，所述运转控制部使用所述负荷的状态稳定的区间的所述加速动作时负荷对所述电动机是否为轻负荷状态进行判定。8.根据权利要求1至7中任一项所述的逆变器装置，其特征在于，所述运转控制部使用所述加速动作时负荷的一定时间的平均值、或使所述加速动作时负荷通过一阶滞后滤波器后的值对所述电动机是否为轻负荷状态进行判定。9.根据权利要求2或3所述的逆变器装置，其特征在于，具备：基准数据确定部，其在接收到所述数据设定模式下的动作的指令的情况下，对所述动力运行时的判定基准及所述再生时的判定基准进行确...

【专利技术属性】
技术研发人员：雨宫良之，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP