旋转机械的控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术的旋转机械的控制装置具备：对根据角速度指令提供的初级角频率进行积分而计算相位的积分装置（１１）；根据三相电压指令向旋转机械（１）施加三相电压的电力变换装置（１４）；检测流过上述旋转机械的三相电流的电流检测装置（１５）；根据上述积分装置（１１）输出的相位把上述电流检测装置检测出的电流坐标变换为旋转二轴坐标上的电流，同时把旋转二轴坐标上的电压指令坐标变换为上述三相电压指令的坐标变换装置（１３）；根据上述初级角频率和上述旋转二轴坐标上的电流，计算上述旋转二轴坐标上的电压指令的电压指令计算装置（１２），电压指令计算装置（１２）根据上述旋转二轴坐标上的电流的各轴成分的绝对值计算上述旋转二轴坐标上的电压指令。由此，如果是负载扭矩相同的动作点，则在负载扭矩增加时和减少时可以使电流的过渡响应相等。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
旋转机械的控制装置
本专利技术涉及旋转机械的控制装置。
技术介绍
在旋转机械中包含感应电机和同步电机。其中，作为感应电动机的控制装置，以往例如知道在专利文献1中揭示的装置。即，在专利文献1中，特别如第8页-12页、图1、图8、图9、图12、图14所示那样，揭示了具备以下电路的感应电动机的控制装置：输出可变电压可变频率的交流初级电压(primary voltage)驱动感应电动机的电力变换电路；用于检测从上述电力变换电路提供给上述感应电动机的初级电流(primary current)的电流检测器；根据上述初级电流和预先设定的上述交流初级电压的频率指令值，计算第1以及第2电流成分的电流成分计算电路；计算使上述第1电流成分的平方值和上述第2电流成分的平分值的振幅比成为预先设定的规定值那样的磁通量指令值的磁通量指令计算电路；根据上述频率指令值和上述磁通量指令值计算初级电压成分指令值的电压成分指令计算电路；根据上述频率指令值和上述初级电压成分指令值，计算上述感应电动机的初级电压指令值并输出到上述电力变换电路的初级电压指令计算电路。在该专利文献1中揭示的感应电动机的控制装置中，因为控制上述电流成分计算电路计算与上述初级电压成分指令值同相的第1电流成分以及相位偏离90度的第2电流成分，所以上述第1电流成分的平方值和上述第2电流成分的平方值的振幅比为预先设定的规定值，可以高效率地驱动感应电动机。进而，在专利文献2中，揭示了这样的技术，根据倒相器(inverter)的频率、电压和电流，计算转差(slip)和成为最佳效率的转差频率，-->控制使其一致。另外，在专利文献3中，揭示了这样的技术，根据倒相器的频率、电压和电流计算转差和成为最佳效率的转差频率，控制使其一致。[专利文献1]特开2000-175492号公报[专利文献2]美国专利第5500581号说明书[专利文献3]美国专利第5786231号说明书但是，因为作为与上述初级电压成分指令值同相的电力成分以及相位偏移90度的第2电力成分，提供各自的电流成分的平方值，使第1电流成分的平方值和上述第2电流成分的平方值的振幅比为预先设定的规定值，所以即使是负载扭矩相同的动作点，也存在负载增加时和减少时电流的过渡响应不同的问题，存在负载扭矩的动作点在轻负载时和高负载时电流的过渡响应不同的问题。另外，因为将初级角频率(primary angular frequency)保持一定，所以如果因冲击负载等而旋转速度急剧变化时，由“初级角频率-转速”给出的转差频率也急剧变化，其结果，还存在电流振幅急剧变化出现过电流的问题。进而，在专利文献2中，未考虑感应电动机的过渡特性。
技术实现思路
本专利技术就是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种旋转机械的控制装置，它可以不管负载扭矩的增减和动作点如何都把电流的过渡响应保持一定，另外，即使因冲击负载等引起转速急剧变化时，也可以使电流的振幅在所希望的范围内。在本专利技术中，其特征在于具备：对根据角速度指令提供的初级角频率进行积分，计算相位的积分装置；根据三相电压指令向旋转机械施加三相电压的电力变换装置；检测流过上述旋转机械的三相电流中-->的二相电流的电流检测装置；根据上述积分装置输出的相位把上述二相的电流座标变换为旋转二轴座标上的电流，同时把旋转二轴座标上的电压指令座标变换为上述三相电压指令的座标变换装置；根据上述初级角频率和上述旋转二轴座标上的电流的各轴成分的绝对值，计算上述旋转二轴座标上的电压指令的电压指令计算装置。如果采用本专利技术，则因为把旋转二轴座标上的电流的各轴成分作为绝对值处理，所以如果是负载扭矩相同的动作点，则在负载扭矩增加时和减少时可以使电流的过渡响应相等。另一个专利技术是在上述专利技术中，其特征在于：上述电压指令计算装置计算与负载相应变化的励磁电流指令，同时用上述励磁电流指令除算上述旋转二轴座标上的电流的各轴成分的绝对值求出微小励磁电流，根据求得的微小励磁电流和上述初级角频率计算上述旋转二轴座标上的电压指令。如果采用本专利技术，因为用与负载对应地变化的励磁电流指令除算旋转二轴座标上的电流的各轴成分的绝对值，所以即使负载扭矩的动作点从轻负载变化到高负载时，也可以使电流的过渡响应相等。另一个专利技术的特征在于：在上述专利技术中具备根据上述旋转二轴座标上的电流计算频率修正量，从根据上述角速度指令提供的初级角频率中减去上述频率修正量，输出上述初级角频率的频率修正装置。如果采用本专利技术，因为即使因冲击负载等旋转速度急剧变化时，也与旋转速度的变化相应地使初级角频率变化，所以可以抑止电流振幅的急剧变化，可以解决过电流的问题。附图说明图1是展示作为本专利技术一个实施例的旋转机械的控制装置构成的框图。图2是展示图1所示的电压指令计算器的构成例子的框图。图3是展示图2所示的微小励磁电流计算单元的构成例子的框图。-->图4是展示在初级频率(primary frequency)60Hz下使励磁电流指令值进行各种变化时的旋转速度和电流偏差(iq2-id2)的关系的图。图5是展示在初级频率60Hz下使励磁电流指令值进行各种变化时的旋转速度和电流偏差(|iq|-|id|)的关系的图。图6是展示在初级频率60Hz下使励磁电流指令值进行各种变化时中的旋转速度和电流偏差(|iq|-|id|)÷励磁电流指令的关系的图。图7是展示在初级频率60Hz下使旋转速度变化时的转差频率和电流偏差(|iq|-|id|)÷励磁电流指令的关系的图。具体实施方式以下，参照附图详细说明本专利技术的旋转机械的控制装置的适宜的实施例。图1是展示本专利技术的一个实施例的旋转机械的控制装置构成的框图。如图1所示，本实施例的旋转机械(例如感应电动机)1的控制装置具备频率修正器10、积分器11、电压指令计算器12、座标变换器13、电力变换器14和电流检测器15。电力变换器14根据从座标变换器13输入的三相电压指令vu*、vv*、vw*向旋转机械1施加三相电压。电流检测器15检测流过旋转机械1的三相电流中的二相的相电流iu、iv并输出到座标变换器13。进而，在此展示了电流检测器15检测流过旋转机械1的三相电流中的二相电流的构成，但其构成也可以是例如检测三相电流的全部三相的电流，另外，还可以检测电力变换器14的母线电流，根据该检测值检测流过旋转机械1的三相电流。积分器11对从频率修正器10输入的旋转机械1的初级角频率ω进行积分求出相位θ，输出到座标变换器13。座标变换器13根据积分器11输出的相位θ，进行以下的处理：把从电流检测器15得到的二相的相电流iu、iv座标变换为旋转二轴座标上的电流id、iq，并提供给电压指令计算器12和频率修正器10-->的处理；把从电压指令计算器12输入的旋转二轴上的电压指令vd*、vq*座标变换为上述三相电压指令vu*、vv*、vw*的处理。电压指令计算器12根据从频率修正器10输入的旋转机械1的初级角频率ω和从座标变换器13输入的旋转二轴座标上的电流id、iq，计算上述旋转二轴座标上的电压指令vd*、vq*。频率修正器10根据从座标变换器13输入的旋转二轴座标上的电流id、iq，修正从外部输入的角速度指令ω*并输出上述初级角频率ω。具体地说，频率修正器10由以下部分构成：根据上述旋转二轴座标上的电流id、i本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转机械的控制装置，其特征在于包括：对根据角速度指令提供的初级角频率进行积分计算相位的积分装置；根据三相电压指令向旋转机械施加三相电压的电力变换装置；检测流过上述旋转机械的三相电流的电流检测装置；根据上述 积分装置输出的相位把上述电流检测装置检测出的电流座标变换为旋转二轴座标上的电流，同时把旋转二轴座标上的电压指令座标变换为上述三相电压指令的座标变换装置；根据上述初级角频率和上述旋转二轴座标上的电流的各轴成分的绝对值，计算上述旋转二轴 座标上的电压指令的电压指令计算装置。

【技术特征摘要】
1.一种旋转机械的控制装置，其特征在于包括：对根据角速度指令提供的初级角频率进行积分计算相位的积分装置；根据三相电压指令向旋转机械施加三相电压的电力变换装置；检测流过上述旋转机械的三相电流的电流检测装置；根据上述积分装置输出的相位把上述电流检测装置检测出的电流座标变换为旋转二轴座标上的电流，同时把旋转二轴座标上的电压指令座标变换为上述三相电压指令的座标变换装置；根据上述初级角频率和上述旋转二轴座标上的电流的各轴成分的绝对值，计算上述旋转二轴座标上的电压指令的电压指令计算装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：金原义彦，古谷真一，贝谷敏之，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]