交流电动机驱动系统技术方案

为了得到使转换器(11)可靠地将电力再生至系统电源(10)的交流电动机驱动电动机系统，具有基于转换器(11)的输出侧的直流电压值和蓄电设备(17)的充放电电流值而对充放电电路(15)进行控制的充放电控制部(2)，该蓄电设备(17)从直流母线(12)充入直流电力，向直流母线(12)进行放电，充放电控制部(2)在来自交流电动机(16)的再生电力的经由逆变器(14)后的再生电力超过电力阈值的情况下，使蓄电设备(17)进行充电以使得直流电压值成为与电力阈值相应的电压阈值，在再生电力小于或等于电力阈值的情况下，如果直流电压值达到大于或等于再生开始电压阈值，则转换器(11)进行再生动作，如果达到小于或等于再生结束电压阈值，则转换器(11)结束再生动作，再生动作中的直流电压值的时间平均值比转换器(11)没有执行电力的供给和再生的无负载时低。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种交流电动机驱动系统。
技术介绍
当前，作为交流电动机驱动系统的一个结构例，举出如下交流电动机驱动系统，在该交流电动机驱动系统中，将逆变器和充放电电路经由平滑电容器，相对于将来自系统电源的交流电力变换为直流电力的转换器的输出侧即直流母线进行并联连接，该逆变器为了驱动交流电动机而将直流电力变换为与系统电源不同电压值和频率的交流电力，该充放电电路用于对积蓄、释放直流电力的蓄电设备进行充放电。例如，在专利文献1中公开有如下技术，即：基于因来自交流电动机的再生电力而上升的直流母线的电压值，将再生电力的一部分充电至蓄电设备而对经由转换器再生至系统电源的电力的峰值进行抑制的技术；以及在交流电动机的动力运行时基于因交流电动机的消耗电力而下降的直流母线电压值，将积蓄于蓄电设备的电力进行放电而对从系统电源经由转换器供给的电力的峰值进行抑制的技术。根据专利文献1所记载的技术，与交流电动机既不进行动力运行动作也不进行再生动作的无负载时的直流母线电压值相比较，存在下述明确的状态的差异，即，在交流电动机的再生时直流母线电压值上升，并且在交流电动机的动力运行时直流母线电压值下降。基于该差异，使蓄电设备进行充放电，从而对从系统电源向交流电动机的经过转换器的动力运行电力、从交流电动机向系统电源的经过转换器的再生电力的峰值进行抑制。为了通过平滑电容器、转换器以及逆变器的与直流母线连接的部件的耐电压规格的放宽而实现价格的低廉化以及使用期间的长寿命化，优选交流电动机再生时的直流母线电压值的上升变小、或者不上升，更优选与无负载时相比，直流母线电压值下降。专利文献1：日本专利第5389302号公报
技术实现思路
但是，根据上述现有技术，在交流电动机再生时的直流母线电压值与无负载时相比下降的情况下，存在下述问题，即，不能决定转换器是处于向系统电源进行电力的再生的状态，还是处于从系统电源接受电力供给的状态。本专利技术就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于得到一种交流电动机驱动系统，即使在交流电动机再生时直流母线电压值与交流电动机无负载时的直流母线电压值相比下降的情况下，该交流电动机驱动系统也可靠地由转换器将电力再生至系统电源。为了解决上述课题，实现目的，本专利技术是一种交流电动机驱动系统，该交流电动机驱动系统具有：转换器，其供给直流电力；逆变器，其将所述直流电力变换为交流电力；直流母线，其对所述转换器和所述逆变器进行连接；交流电动机，其由所述交流电力进行驱动；直流电压值检测单元，其对所述转换器的输出侧的直流电压值进行检测；蓄电设备，其从所述直流母线充入所述直流电力，并且将已充入的所述直流电力向所述直流母线进行放电；充放电电路，其相对于所述直流母线而与所述逆变器并联地连接，使所述蓄电设备进行充放电；充放电电流值检测单元，其对所述蓄电设备的充放电电流值进行检测；以及充放电控制单元，其基于所述直流电压值和所述充放电电流值而输出用于对充放电电路进行控制的控制信号，该交流电动机驱动系统的特征在于，在来自所述交流电动机的再生电力的经由所述逆变器后的再生电力超过预先规定的电力阈值的情况下，所述充放电控制单元使所述蓄电设备进行充电，以使所述直流电压值成为与所述电力阈值相应的电压阈值，所述转换器具有下述功能，即，针对小于或等于所述电力阈值的经由所述逆变器后的所述再生电力，如果所述直流电压值达到大于或等于预先规定的再生开始电压阈值，则所述转换器进行再生动作，如果所述直流电压值达到小于或等于预先规定的再生结束电压阈值，则所述转换器结束再生动作，所述转换器的再生动作中的所述直流电压值的时间平均值是比转换器没有执行电力的供给和再生的无负载时的所述直流电压值低的电压值。专利技术的效果本专利技术所涉及的交流电动机驱动系统具有如下效果，即，能够得到一种交流电动机驱动系统，即使在交流电动机再生时直流母线电压值与交流电动机无负载时的直流母线电压值相比下降的情况下，该交流电动机驱动系统也可靠地由转换器进行电力的再生。附图说明图1是表示实施方式1所涉及的交流电动机驱动系统的整体结构的框图。图2是针对实施方式1所涉及的转换器是电源再生型转换器的情况下的连续再生模式的动作而示出直流母线电压值Vdc(t)的变化的示意图。图3是针对实施方式1所涉及的转换器是电源再生型转换器的情况下的间歇再生模式的动作而示出直流母线电压值Vdc(t)的变化的示意图。图4是表示实施方式1所涉及的经过转换器的电力和平均化直流母线电压值Vdc之间的关系的示意图。图5是表示在实施方式1所涉及的控制为同一直流母线电压值的情况下转换器能够呈动力运行动作状态和再生动作状态这两种状态的电力分配图。图6是表示实施方式1所涉及的交流电动机驱动系统内的充放电控制部的框图。图7是表示实施方式1所涉及的进行PID控制的情况下的充电电流指令值生成部的框图。图8是表示实施方式1所涉及的转换器再生时的直流母线电压值Vdc(t)和直流母线侧充电电流指令值I1*之间的关系的示意图。图9是表示实施方式1所涉及的转换器从再生动作向动力运行动作转换的情况下的直流母线电压值Vdc(t)和直流母线侧充电电流指令值I1*之间的关系的一个例子的示意图。图10是表示实施方式1所涉及的转换器从再生动作向动力运行动作转换的情况下的直流母线电压值Vdc(t)和直流母线侧充电电流指令值I1*之间的关系的一个例子的示意图。图11是表示实施方式1所涉及的再生时充电电流指令值抑制部的框图。图12是表示实施方式1所涉及的再生时充电电流指令值抑制部防止转换器从再生动作向动力运行动作转换的动作的一个例子的时序图。图13是表示实施方式1所涉及的再生时充电电流指令值抑制部防止转换器从再生动作向动力运行动作转换的动作的其他例子的时序图。图14是表示实施方式2所涉及的交流电动机驱动系统的整体结构的框图。图15是表示实施方式2所涉及的再生时充电电流指令值抑制部的框图。图16是表示实施方式3所涉及的交流电动机驱动系统的整体结构的框图。图17是表示实施方式3所涉及的充放电控制部的框图。图18是表示实施方式3所涉及的再生时充电电流指令值抑制部的框图。图19是表示实施方式4所涉及的交流电动机驱动系统的整体结构的框图。具体实施方式下面，基于附图，对本专利技术所涉及的交流电动机驱动系统的实施方式进行详细说明。此外，本专利技术不限定于本实施方式。另外，在以下的说明中明示出物理量的单位，但本专利技术不限定于该单位。实施方式1图1是表示本专利技术所涉及的交流电动机驱动系统的实施方式1的整体结构的框图。图1所示的交流电动机驱动系统1包含充放电控制部2、转换器11、直流母线12、平滑电容器13、逆变器14、充放电电路15、交流电动机16、蓄电设备17、直流电压值检测部18和充放电电流值检测部19。向图1所示的交流电动机驱动系统1，从发电厂、工场内的变电设施等系统电源10经由配线R、S、T供给交流电力。转换器11将来自系统电源10的交流电力变换为直流电力。变换得到的直流电力从转换器11输出至直流母线12。此外，直流母线12具有高电位侧直流母线12a和低电位侧直流母线12b。平滑电容器13位于转换器11的输出部分的直流母线12中，且配置于后述的逆变器14的输入部分、后述的充放电电路15的直流母线12侧的任1部位或者多个部位。平本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种交流电动机驱动系统，其特征在于，具有：转换器，其供给直流电力；逆变器，其将所述直流电力变换为交流电力；直流母线，其对所述转换器和所述逆变器进行连接；交流电动机，其由所述交流电力进行驱动；直流电压值检测单元，其对所述转换器的输出侧的直流电压值进行检测；蓄电设备，其从所述直流母线充入所述直流电力，并且将已充入的所述直流电力向所述直流母线进行放电；充放电电路，其相对于所述直流母线而与所述逆变器并联地连接，使所述蓄电设备进行充放电；充放电电流值检测单元，其对所述蓄电设备的充放电电流值进行检测；以及充放电控制单元，其基于所述直流电压值和所述充放电电流值而输出用于对所述充放电电路进行控制的控制信号，在来自所述交流电动机的经由所述逆变器后的再生电力超过预先规定的电力阈值的情况下，所述充放电控制单元使所述蓄电设备进行充电，以使所述直流电压值成为与所述电力阈值相应的电压阈值，在所述再生电力小于或等于所述电力阈值的情况下，如果所述直流电压值上升而达到预先规定的再生开始电压阈值，则所述转换器进行再生动作，如果所述直流电压值下降而达到预先规定的再生结束电压阈值，则所述转换器结束再生动作，所述转换器的再生动作中的所述直流电压值的时间平均值比所述转换器没有执行电力的供给和再生的无负载时的所述直流电压值低。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种交流电动机驱动系统，其特征在于，具有：转换器，其供给直流电力；逆变器，其将所述直流电力变换为交流电力；直流母线，其对所述转换器和所述逆变器进行连接；交流电动机，其由所述交流电力进行驱动；直流电压值检测单元，其对所述转换器的输出侧的直流电压值进行检测；蓄电设备，其从所述直流母线充入所述直流电力，并且将已充入的所述直流电力向所述直流母线进行放电；充放电电路，其相对于所述直流母线而与所述逆变器并联地连接，使所述蓄电设备进行充放电；充放电电流值检测单元，其对所述蓄电设备的充放电电流值进行检测；以及充放电控制单元，其基于所述直流电压值和所述充放电电流值而输出用于对所述充放电电路进行控制的控制信号，在来自所述交流电动机的经由所述逆变器后的再生电力超过预先规定的电力阈值的情况下，所述充放电控制单元使所述蓄电设备进行充电，以使所述直流电压值成为与所述电力阈值相应的电压阈值，在所述再生电力小于或等于所述电力阈值的情况下，如果所述直流电压值上升而达到预先规定的再生开始电压阈值，则所述转换器进行再生动作，如果所述直流电压值下降而达到预先规定的再生结束电压阈值，则所述转换器结束再生动作，所述转换器的再生动作中的所述直流电压值的时间平均值比所述转换器没有执行电力的供给和再生的无负载时的所述直流电压值低。2.一种交流电动机驱动系统，其特征在于，具有：转换器，其供给直流电力；逆变器，其将所述直流电力变换为交流电力；直流母线，其对所述转换器和所述逆变器进行连接；交流电动机，其由所述交流电力进行驱动；直流电压值检测单元，其对所述转换器的输出侧的直流电压值进行检测；蓄电设备，其从所述直流母线充入所述直流电力，并且将已充入的所述直流电力向所述直流母线进行放电；充放电电路，其相对于所述直流母线而与所述逆变器并联地连接，使所述蓄电设备进行充放电；充放电电流值检测单元，其对所述蓄电设备的充放电电流值进行检测；以及充放电控制单元，其基于所述直流电压值和所述充放电电流值而输出用于对所述充放电电路进行控制的控制信号，在来自所述交流电动机的经由所述逆变器后的再生电力超过预先规定的电力阈值的情况下，所述充放电控制单元使所述蓄电设备进行充电，以使所述直流电压值成为与所述电力阈值相应的电压阈值，在所述再生电力小于或等于所述电力阈值的情况下，如果所述直流电压值上升而达到预先规定的再生开始电压阈值，则所述转换器进...

【专利技术属性】
技术研发人员：渡部一喜，田渊朗子，神田善则，
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