电动机系统技术方案

本发明专利技术的目的在于提供在无磁极位置传感器的逆变器驱动的同步电动机中容易地检测失调的电动机系统，为了达到上述目的，本发明专利技术为包括同步电动机、具有驱动同步电动机的电力转换装置的逆变器和与同步电动机连接的负载的电动机系统，该电动机系统基于电力转换装置内的直流电压判断同步电动机的失调。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电动机系统
本专利技术涉及控制包括PM(PermanentMagnet：永磁铁)电动机在内的同步电动机的逆变器的控制方法和电动机系统。
技术介绍
历来，作为机械装置的驱动源主要使用感应电机，不过现在出于节能、高效的考虑，采用使用永磁铁的同步电动机。在同步电动机中，不具备磁极位置传感器的电动机具有不存在磁极位置传感器的故障的问题且成本也低的优势。另一方面，在使用无磁极位置传感器的同步电动机(以下简称为电动机)的情况下，存在发生控制电动机的逆变器所识别的转速与实际的电动机轴的转速不一致的称为失调的现象而电动机轴不旋转、成为不工作的状态的问题。例如，根据日本特开2012-60781号公报(专利文献1)，能够通过电动机的轴误差的推算来进行电动机的旋转状态的异常检测。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2012-60781号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题但是，还存在即使在失调的状态下在电动机中也流动与感应电压相应的量的电流、而其电流值与正常旋转状态下的电流值分不清的情况。因此，在专利文献1中记载的、从电压指令值和电流检测值推算轴误差的方法中，也存在不一定能正确地检测失调的情况。因此，本专利技术通过利用用途负载的特性容易地进行失调的检测，根据需要将电动机重启，由此而稳定地驱动负载。用于解决问题的技术方案为了解决上述问题，本专利技术的一个方面为包括同步电动机、具有驱动同步电动机的电力转换装置的逆变器和与同步电动机连接的负载的电动机系统，其基于电力转换装置内的直流电压判断同步电动机的失调。专利技术的效果根据本专利技术，能够提供能够容易地进行失调检测的电动机系统。附图说明图1是实施例1中的电动机系统的整体结构图。图2是实施例1中的逆变器的内部的结构图。图3是实施例1中的存储部存储的易失性存储器的内容和非易失性存储器的内容。图4是实施例1中的泵的定速运行的控制流程。图5是实施例1中的相对于转速变化的直流电压变化的说明图。图6是实施例1中的失调判断功能的选择确认处理的控制流程图。图7是实施例1中的异常时处理的控制流程图。图8是实施例2中的泵的定速运行的控制流程图。图9是实施例2中的相对于转速变化的直流电压变化的说明图。图10是实施例3中的泵的定速运行的控制流程图。图11是实施例3中的相对于转速变化的直流电压变化的说明图。图12A是实施例4中的泵的定速运行的控制流程的前半部分。图12B是实施例4中的泵的定速运行的控制流程的后半部分。图13是实施例4中的相对于转速变化的负载电流变化的说明图。图14是实施例4、5中的平方降负载的负载电流与失调时的电流的关系的说明图。图15是实施例5中的恒转矩负载的负载电流与失调时的电流的关系的说明图。图16是实施例5中的恒输出负载的负载电流与失调时的电流的关系的说明图。图17是实施例5中的利用正常时的负载电流与失调时的电流的差进行的失调检测的控制流程。图18是实施例6中的系统的整体结构图。图19是实施例6中的正常时的电压与失调时的电压的关系的说明图。图20是实施例6中的失调检测的控制流程。具体实施方式以下，使用附图对应用本专利技术的实施例进行说明。实施例1本实施例是在正在驱动负载的同步电动机中在降低电动机的转速时基于电力转换装置内的直流电压的变化检测失调的例子。在转速的变化为规定值以上时确认电力转换装置内的直流电压的变化，在其变化量不超过规定值的情况下判断为失调，通过重启电动机而再次开始正常的运行。首先对本实施例的装置结构进行说明。图1是本实施例中的、具有旋转驱动负载的电动机和控制电动机的逆变器的电动机系统的整体结构图。在图1中，附图标记10表示泵，由以附图标记20表示的电动机驱动。进一步，在电动机20连接有以附图标记30表示的逆变器，逆变器30使输出电流变化，由此使电动机20的转速变化而进行驱动。在自动供水装置中以使得供水压力一定的方式进行自动运行的情况下，在泵10的二次侧配管设置以附图标记11表示的压力检测单元，检测泵排出侧压力。图2是本实施例中的逆变器30的内部结构图。在图2中，在接收供给至逆变器的电源的电源接收部连接有以附图标记31表示的交流-直流转换部，接收到的交流电源被转换为直流电压。由以附图标记32表示的直流-交流转换部将该直流电压再次转换为由以附图标记34表示的运算处理部指示的频率的交流电源。此处，将交流-直流转换部31和直流-交流转换部32一并称为电力转换装置。在变更负载的转速的情况下向以附图标记33表示的信号输入部输入信号。根据所输入的信号决定由运算处理部34输出的频率，向直流-交流转换部32发出指示，令其生成该频率的交流电源。将由运算处理部34进行的运算中所需的控制参数预先存储在以附图标记35表示的存储部，运算处理部34根据需要读出存储部35的存储内容，进行写入。接着，对存储部35的存储内容进行说明。图3是本实施例中的存储部35存储的易失性存储器的内容与非易失性存储器的内容。另外，也可以在逆变器内部不具有存储部，而在逆变器外部安装存储装置来使用。在图3(A)中，在易失性存储器的第1000号地址记录开始进行失调判断时的转速(至电动机的指令转速)HzN。在第1001号地址记录开始进行失调判断时的电力转换装置的内部的直流电压VN。在本实施例中不使用第1002号地址、第1003号地址的控制参数。在第1004号地址存储用于确认失调的发生频度的计时器的剩余时间TN2。在第1005号地址存储进行失调判断得到的结构、判断为异常的次数CN。在第1006号地址，存储通过失调判断判断正常/异常的、直流电压的变化量的基准值VDG。在不进行失调判断处理的直流电压的变化为VDG以上的情况下判断为正常，在变化量不到VDG的情况下判断为失调。直流电压由检测部(未图示)检测。在图3(B)中，在非易失性存储器的第2000号地址，预先存储有在降低转速的情况下判断是否进行失调判断处理的转速减算判断基准值HzDG。由于在转速的减少量小时电力转换装置内的直流电压的增加量变大，难以进行失调的检测，因此在被指示的转速的减少量小于HzDG的情况下不进行失调判断处理，在转速的减少量为HzDG以上的情况下进行失调判断处理，详细情况后述。在第2001号地址，预先存储有自动设定失调判断基准值的情况下的转速的减少量HDQ。在第2002号地址，预先存储有在失调判断时降低转速时的、其降低的速度HDS。该速度越快则电力转换装置内的直流电压的变化就越大。第2003号地址至第2008号地址的控制参数因为在本实施例中不使用所以不予说明。在第2009号地址预先存储有用于确认失调的发生频度的计时器的设定时间TM2。在第2010号地址预先存储有选择失调判断功能的执行有无的参数SLD。在用户将SLD设定为0的情况下不进行失调判断处理，在用户将SLD设定为1的情况下，在条件成立的时刻执行失调判断处理。在第2011号地址预先存储有失调判断时的判断基准值的设定方法DGS。在用户将DGS设定为1的情况下，将预先存储在第3001号地址的MTT作为判断基准值VDG。在用户将DGS设定为2的情况下，根据第4001号地址至第4003号地址的设定值，从第5001号地址至第500N号地址的数据表计算出失调判断基准值，作为判断基准值VDG。在用户将DGS设定为3的情况下，将自本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动机系统，其特征在于，包括：同步电动机；具有驱动所述同步电动机的电力转换装置的逆变器；和与所述同步电动机连接的负载，基于所述电力转换装置内的直流电压判断所述同步电动机的失调。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.13 JP 2016-0802151.一种电动机系统，其特征在于，包括：同步电动机；具有驱动所述同步电动机的电力转换装置的逆变器；和与所述同步电动机连接的负载，基于所述电力转换装置内的直流电压判断所述同步电动机的失调。2.如权利要求1所述的电动机系统，其特征在于：所述逆变器在所述同步电动机正在运行时使转速变化，在所述直流电压的变化量为规定的值以下时判断为失调。3.如权利要求2所述的电动机系统，其特征在于：所述逆变器使转速变化的变化量为规定值以上。4.一种电动机系统，其特征在于，包括：同步电动机；具有驱动所述同步电动机的电力转换装置的逆变器；和与所述同步电动机连接的负载，基于所述电力转换装置与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：大久保智文，富田敏夫，
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