同步电机驱动系统技术方案

技术编号:3391578 阅读:163 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种同步电机驱动系统,包括:    具有倾斜着磁后的磁铁转子的多个同步电机;以及    1台同步驱动所述多个同步电机的逆变器,    所述逆变器在使输出频率变化而进行加减速运转时,根据负荷的惯性和加减速的值进行前馈运算从而自动地控制输出电压。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及同步驱动多个同步电机的驱动系统。
技术介绍
最近,作为各种设备的驱动电机,控制性和效率优越的同步电机的利用 在增加。而且,也在提议对用于驱动同步电机的逆变器进行改良。在驱动同 步电机时,防止加减速时的失调非常重要。例如,日本专利申请特开2005-143178号公报上,关于混合(hybrid )形的同步电机,公开了通过在逆 变器的输出电压上增加AV来防止加减速时的失调的驱动方法。但由于AV 的值是一定的,无法对应加减速的值或者负荷的惯性(inertia)变化的情况, 存在失调的危险性。
技术实现思路
本专利技术的同步电机驱动系统,包括具有倾斜(skew)着磁后的磁铁转子 的多个同步电机以及一台同步驱动多个同步电机的逆变器。上述逆变器在使 输出频率变化从而使同步电机加减速时,根据加减速的值和负荷的惯性进行前馈运算从而自动控制输出电压。由此,即使加减速的值或负荷惯性变化, 也可以进行稳定的同步驱动。附图说明图1表示使用本专利技术的实施方式中的驱动系统的搬运装置。 图2是表示本专利技术的实施方式的驱动系统中的同步电机的结构的平面展 开图。图3是表示对于本专利技术的实施方式的驱动系统中的逆变器的输出电压的 说明图。具体实施例方式下面,使用附图说明本专利技术的实施方式。图l表示使用本专利技术的实施方式的驱动系统的搬运装置1。同步电机3对驱动滚轮2进行驱动,驱动滚轮2上装载的工件5,通过 驱动滚轮2的旋转被移送。逆变器4对多个同步电机3进行同步驱动。图2是表示本专利技术的实施方式的驱动系统的同步电机3的结构的平面展 开图,也是磁铁转子的倾斜着磁的说明图。如图示那样,同步电机3含有12 齿的定子核心和被8极着磁后的转子磁铁。定子齿上,含有U相、V相、W 相的3相8极定子绕线以集中缠绕方式进行绕线,为了使旋转平滑,转子磁 铁进行倾斜着石兹。如果把倾斜角度设定为将360。除以定子齿数(12)和转子极数(8)的最小公 倍数(24)得到的角度(15度),则可以使凿密(caulking)扭矩最小。通常的倾 斜角度为15度到30度(1定子齿间距)的范围。通过将倾斜角度设定为在该范围,转子磁铁的1个N极(或者S极)的磁 束成为始终与两个以上的定子绕线相交的状态。其结果,可以改善转子磁铁 对定子》兹场的追随性,从而可以实现同步引进。3相定子绕线是将细电线进行绕线,从而具备阻抗保护功能,可以确保 过负荷时的安全。由此,因为过负荷时的电流增加变少,对于脱落扭矩进行 控制的容许度变大,具有可以防止失调的优点。图3表示对于本实施方式的驱动系统的逆变器4的输出电压。逆变器4 虽然在一定频率下驱动时的输出电压是V,但使频率变化进行驱动时,即加 减速驱动时的输出电压是在V上增加升压量AV后的Vs(Vs=V+AV)。 AV 的值根据频率、加速度、负荷惯性等以前馈方式进行运算。止。由此,可以抑制起动停止时的急剧的电流变化并防止失调,同时使搬运 装置1上的工件平滑地传送。如图3所示,逆变器4对输出电压进行控制,使得从起动频率fs到稳定 频率fr,通过点a-b-d-e-c。在a-d之间起动,在d-e之间加速,e-c表示向稳 定运转过渡。在e点达到稳定频率fr后,向作为稳定运转的输出电压V的c 点快速过渡。图3的AV,在概念上可以用式(l)表示<formula>formula see original document page 4</formula> …(1 )式(1)中,频率从fl变化到G时,将变化量平方后进行开平方根运算是 为了求加速度的绝对值。Kl表示电机的阻抗校正系数,驱动频率就是运转速度变高时变大。K2 表示加速度校正系数,加速度变大时设定为较大。K3表示负荷惯性系数并根 据负荷惯性而变更。按照本专利技术的控制方法,AV的值根据加减速的值以实 时方式被自动地设定,所以具有即使加减速的值发生变化也可以对应的效果。 另外,负荷惯性不同的时候,可以通过变更K3的值来对应。这样,通过在原来的逆变器上增加了软起动、软停止功能以及加减速时 电机施加电压的自动设定功能,可以实现更加准确的同步驱动。本专利技术的驱 动系统对于同步驱动搬运装置有用。权利要求1.一种同步电机驱动系统,包括具有倾斜着磁后的磁铁转子的多个同步电机;以及1台同步驱动所述多个同步电机的逆变器,所述逆变器在使输出频率变化而进行加减速运转时,根据负荷的惯性和加减速的值进行前馈运算从而自动地控制输出电压。2. 如权利要求1所述的同步电机驱动系统,所述逆变器在包含起动时的 加速时进行软起动。3. 如权利要求1所述的同步电机驱动系统,所述逆变器在包含停止时的 减速时进行软停止。4. 如权利要求1所述的同步电机驱动系统,所述同步电机具有多相定子 绕线,并且所述多相定子绕线具有阻抗保护功能。5. 如权利要求1所述的同步电机驱动系统,所述^f兹铁转子的倾斜着^t角 度是从将360。除以定子齿数和磁铁磁极数的最小公倍数得到的角度开始到1 个定子齿间距角度为止的范围。6. —种搬运装置,使用权利要求l记载的驱动系统,将电机和搬运滚轮 的旋转轴直接连接。全文摘要本同步电机驱动系统中的逆变器,对包含倾斜着磁后的磁铁转子的多个同步电机进行同步驱动。逆变器在使输出频率变化从而加减速运转时,根据负荷的惯性和加减速的值进行前馈运算从而自动控制输出电压。文档编号H02P5/00GK101106346SQ200710109579公开日2008年1月16日 申请日期2007年6月27日 优先权日2006年7月6日专利技术者岩井龙一郎, 松嵜景孝, 渡边聪 申请人:松下电器产业株式会社本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种同步电机驱动系统,包括:具有倾斜着磁后的磁铁转子的多个同步电机;以及1台同步驱动所述多个同步电机的逆变器,所述逆变器在使输出频率变化而进行加减速运转时,根据负荷的惯性和加减速的值进行前馈运算从而自动地控制输出电压。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:岩井龙一郎渡边聪松嵜景孝
申请(专利权)人:松下电器产业株式会社
类型:发明
国别省市:JP

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