电力转换装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供在使电动机减速时、在高速区域确保再生扭矩且在低速区域降低电动机损失的控制方式，因此，在本发明专利技术中，电力转换装置中，在减速时在高速区域将V/F特性设定得比动力运行时高，在低速区域将V/F特性设定得比动力运行时低，由此提供在减速时的高速区域提高再生性能且在低速区域使电动机损失降低的控制方式，由此，能够提供同时实现再生能力提高和电动机效率提高的电力转换装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及对电动机进行驱动控制的电力转换装置。
技术介绍
作为本
的
技术介绍
，有日本特公平6-42761号公报(专利文献1)。在该公报中记载有一种电动车控制装置的控制方法，该控制方法的特征在于：在利用可变电压可变频率逆变器对感应电动机进行驱动控制的电动车控制装置中，为了获得额定加减速性能而以将上述逆变器的输出电压/输出频率(以下称为V/F特性。)保持为设定值的方式进行控制时，在动力运行时和再生时使上述V/F特性的设定值不同，将再生时的V/F特性设定为比动力运行时小的值(参照权利要求)。此外，存在日本特开平10-174491号公报(专利文献2)。在该公报中，记载有：“一种逆变器，其特征在于，在基于作为所存储的输出电压与输出频率之比的V/F特性来驱动电机的逆变器中包括：存储多个电机电路常数的存储单元；设定使用的电机的机型、输出、极数中的至少一个的单元；设定加速时、匀速时、减速时等运转状态的运转状态设定单元；和基于上述电机的机型、输出、极数中的至少一个和上述运转状态的设定来设定上述V/F特性的单元”(参照权利要求)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特公平6-42761号公报专利文献2：日本特开平10-174491号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题在上述专利文献1中，记载有在可变电压可变频率逆变器中，通过将再生时的V/F特性设定为比动力运行时小的值而使高速区域的再生性能提高的结构。但是，在上述专利文献1所记载的方法中存在并不一定实现再生性能提高的情况。逆变器存在由于将再生时的V/F特性设定为比动力运行时小的值而使得电动机损失变小、使再生扭矩减少的情况。在上述专利文献2中，记载有在基于所存储的V/F特性驱动电机的逆变器中，基于电机的机型、输出、极数中的至少一个和加速时、匀速时、减速时等运转状态的设定来设定上述V/F特性的结构。但是，在上述专利文献2中记载的方法中，记载有设想风扇的一般平方减小扭矩特性、减速时的V/F特性也按平方降特性设定的方法。因此，与上述专利文献1一样存在减少再生扭矩的情况。本专利技术的目的在于，提供在使电动机减速时，在高速区域确保再生扭矩且在低速区域使电动机损失减少的控制方式。由于解决问题的方案为了解决上述问题，例如采用权利要求的范围内记载的结构。本申请包括多个解决上述问题的方式，列举其一例，为一种电力转换装置，其特征在于，包括：将输入来的交流电力转换为直流电力的整流器部、使被上述整流器部转换而成的直流电力平滑的平滑电容器、将被上述平滑电容器平滑后的直流电力转换为交流电力的逆变器部和控制上述逆变器部的控制部的电力转换装置，上述控制部以下述方式控制使得上述逆变器部，使得再生时的输出电压/输出频率的值在第一输出频率的区域大于动力运行时的输出电压/输出频率，且在与上述第一输出频率的区域相比频率小的第二输出频率的区域小于动力运行时的输出电压/输出频率的值。专利技术的效果根据本专利技术，能够提供同时实现再生能力提高和电动机效率提高的电力转换装置。上述以外的问题、结构和效果在以下的实施方式的说明中明了。附图说明图1是表示V/F特性的图。图2是表示减速时的负载扭矩例的图。图3是表示再生扭矩特性例的图。图4是实施例1中的电力转换装置的结构图的例。图5表示实施例1中的逆变器装置的存储内容。图6是实施例1中的V/F特性的关系例。图7是实施例1中的V/F特性的关系例。图8是实施例1中的输出电压/时间特性的关系例。图9表示实施例2中的逆变器装置的存储内容。图10表示实施例3中的逆变器装置的存储内容。具体实施方式以下，使用附图对实施例进行说明。图4表示包括本专利技术的逆变器装置在内的控制系统的一例。从三相交流电源1向逆变器装置2供给电源而驱动交流电动机3。在交流电动机3连接有风扇和输送机等设备中使用的负载4。逆变器装置2的内部由整流器部5、平滑电容器6、逆变器部7、驱动电路8和由微机等构成的控制电路9构成。整流器部5将从三相交流电源或发电机供给的交流电压转换为直流电压。利用逆变器部7将在平滑电容器6被平滑后的直流电压转换为交流电力。驱动电路8根据自控制电路9输出的驱动控制信号驱动逆变器部7的各开关元件。此外，输出频率、加减速时间和运转、停止等运转状态的信息能够通过操作装置10设定。逆变器装置内的运转状态信号通过操作装置10传达至控制电路9。图1表示利用逆变器部控制的输出电压与输出频率的关系(V/F特性)。是最基本的V/F特性，在动力运行时等输出电压/输出频率之比为一定地被输出。与此相对，在再生时，在本专利技术中使V/F特性与动力运行时不同地进行驱动。再生时的V/F特性的值，在输出频率的低的区域比动力运行时的值大，在输出频率小的区域比动力运行时的值小。再生时，成为在减速时V/F特性高的、所谓的过励磁状态，如果电动机的励磁电流增加则电动机损失同时增加。由于电动机损失的增加而再生能量减少，相对地逆变器的再生扭矩增加。另一方面，令再生时的V/F特性为比动力运行时小的值的情况下，与V/F特性高的状态相反，再生扭矩减少。如以上那样在电动机的额定频率以内使输出电压增加、即将V/F特性设定为比动力运行时大的值能够使再生扭矩增大。但是，如果电动机损失过大则在效率方面不利。在重复运转的情况下，在所有输出频率使输出电压增加会降低效率，此外，电动机烧坏的危险程度增加。图2表示按图1的V/F特性减速时被要求的负载扭矩的一个例子。在惯性负载的情况下，减速时的负载扭矩虽然还根据减速时间的长度而有所不同，但在所有驱动频率要求大致一定的扭矩的情况较多。另一方面，图3以实线表示逆变器驱动时的每个频率的再生扭矩特性的一个例子。最大再生扭矩根据逆变器的额定电流、平滑电容器的电容器容量、过电压跳闸阈值、电动机损失等特性决定，按每个频率变化。在该例中，再生扭矩为随着从高速向低速转变而扭矩增大的特性。从图2与图3的比较可知，由于减速时的负载扭矩在所有驱动频域为一定，所以逆变器被要求的再生扭矩基本由高速区域的再生能力决定。因此，不需要低速区域高的再生扭矩。鉴于此，如果在低速区域使输出电压降低，则能够抑制从低速区域通过时的消耗电流，能够高效率地进行驱动。另外，由于相对于负载扭矩、逆变器的再生扭矩具有充足的余量，所以即使降低输出电压也能够获得所期望的扭矩。基于以上的理由，在本专利技术中，以使得再生时的V/F特性的值在输出频率高的区域比动力运行时的值大、在输出频率小的区域比动力运行时的值小的方式进行控制。图5表示第一实施例的V/F特性。在图表A设定加速时的V/F特性、匀速时的V/F特性，在图表B和图表C设定减速时的V/F特性。图表A中，输出电压/输出频率比为一定(规定值)地输出。如从图6、图7分别可知的那样，图表B和图表C中，V/F特性的值与图表A所示的一定值相比在高速区域(第一频率区域)设定得高、在低速区域(第二频率区域)设定得低。控制电路9的存储区域以能够存储图5中表示的多个V/F特性和运转状态信号的方式设定。控制电路9基于运转状态信号，加速时、匀速时选择图表A，减速时选择图表B或图表C。减速时的图表B或图表C的选择能够预先以操作装置10设定。控制电路9基于表示减速时、加速时、匀速时的运转状本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力转换装置，其特征在于，包括：将输入来的交流电力转换为直流电力的整流器部；使被所述整流器部转换而成的直流电力平滑的平滑电容器；将被所述平滑电容器平滑后的直流电力转换为交流电力的逆变器部；和控制所述逆变器部的控制部，所述控制部以如下方式控制所述逆变器部：使得再生时的输出电压/输出频率的值在第一输出频率的区域大于动力运行时的输出电压/输出频率的值，且在与所述第一输出频率的区域相比频率小的第二输出频率的区域小于动力运行时的输出电压/输出频率的值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电力转换装置，其特征在于，包括：将输入来的交流电力转换为直流电力的整流器部；使被所述整流器部转换而成的直流电力平滑的平滑电容器；将被所述平滑电容器平滑后的直流电力转换为交流电力的逆变器部；和控制所述逆变器部的控制部，所述控制部以如下方式控制所述逆变器部：使得再生时的输出电压/输出频率的值在第一输出频率的区域大于动力运行时的输出电压/输出频率的值，且在与所述第一输出频率的区域相比频率小的第二输出频率的区域小于动力运行时的输出电压/输出频率的值。2.如权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于：所述控制部存储有多个输出电压/输出频率的特性数据，基于再生时与动力运行时不同的输出电压/输出频率的特性数据来控制所述逆变器部。3.如权利要求2所述的电力转换装置，其特征在于：所述控制部与加速时、匀速时、减速时的运转信息相应地对所述输出电压/稳定频率的特性数据进行变更控制，该特性数据的变更花费规定的时间来缓慢地进行。4.如权利要求3所述的电力转换装置，其特征在于：所述特性数据的变更所花费的时间在从匀速时或加速时向减速时的切换与从减速时向匀速时或加速时的切换中不同。5.如权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于：所述控制部对所述第一区域与所述第二区域的大小的比例进行变更来控制。6.如权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于：所述控制部对所述第一区域的输出电压与所述第二区域的输出电压分别单独地进行变更来控制。7.如权利要求2所述的电力转换装置，其特征在于：再生时的所述输出电压/输出频率的特性数据自外部从多个中选择。8.如权利要求2所述的电力转换装置，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：马场繁之，荒尾祐介，
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