用于驱动感应电机的换流器系统技术方案

公开了一种用于驱动感应电机的换流器系统。这种用于驱动感应电机的换流器系统包括：整流电路，用于对三相ＡＣ电压进行整流并且输出ＤＣ电压；平滑电路，用于使已整流的电压平滑并且将其输出；控制器，用于对平滑电路的ＤＣ链电压进行检测、根据所检测的ＤＣ链电压和预定逝去时间来确定电源故障模式、正常模式、或者供电恢复模式、并且根据模式而输出电压脉冲信号；以及换流器，用于根据控制器所输出的电压而通过将平滑电路所输出的ＤＣ电压转换成频率可变且电压可变的ＡＣ电压并且输出所转换的ＡＣ电压以驱动感应电机。

【技术实现步骤摘要】
用于驱动感应电机的换流器系统
本专利技术涉及一种用于驱动感应电机的换流器(inverter)系统，尤其是涉及这样一种换流器系统，该换流器系统可提高在电源故障和供电恢复时对感应电机的控制。
技术介绍
在换流器系统所驱动控制的电机系统中，通常电机具有旋转负载的特征，并且因此电机的机械系统可存储惯性能。机械系统所具有的惯性能E如[公式1]所示：E=12J*ω2[J]]]>…[公式1]其中ω表示诸如电机中的转子这样的旋转体的旋转角速度，并且J表示惯性力矩。现在参考图1对传统的用于驱动感应电机的换流器系统的结构进行描述。如图1所示，应用一般换流器系统的感应电机系统包括：换流器系统10；当接收到来自换流器系统10的功率时所驱动控制的感应电机IM；以及其与感应电机IM相连并且由感应电机IM所驱动的负载13。换流器系统10通过整流和平滑(smoothing)而将工业三相交流(在下文中简写成AC)电压转换成三相直流(在下文中简写成DC)电压，并且将该DC电压转换成频率可变且电压可变的三相AC电压以将其提供给感应电机IM。-->此后，感应电机IM产生了如在[公式2]中所获得的这种大小的转矩，并且感应电机IM通过所产生的扭矩而对负载13进行操作。Tm=Jdωdt+Bω+TL[Nm]]]>…[公式2]其中J表示惯性力矩，B表示摩擦系数，ω表示旋转体的旋转角速度，并且TL表示负载转矩。图2给出了根据现有技术的换流器系统的具体结构的框图。如图2所示，根据现有技术的换流器系统包括：整流电路23，用于对工业三相电源21的AC电压进行整流；平滑电路25，用于使从整流电路23所接收到的已整流DC电压的脉冲平滑并且将其生成为具有固定大小的直流以提供；换流器11，用于接收平滑电路25所输出的DC电压并且将其转换成3相AC电压；电压检测器27，用于对来自平滑电路25的DC链电压进行检测；以及频率发生器29，用于根据所检测到的DC链电压而产生具有目标频率的电压脉冲信号并且将所产生的具有该频率的电压脉冲信号输出到换流器11。在这里，将平滑电路25所提供的DC电压称为DC链电压。电压检测器27对来自平滑电路25的DC链电压进行检测。并且，电压检测器27确定所检测的DC链电压是否是预定低电压。此后，电压检测器27向频率发生器29通知该确定结果。在这里，可根据换流器的输入电压而设置不同大小的低电压。例如，如果换流器的输入电压是220V，那么低电压大约为200V，并且如果换流器的输入电压是440V，那么低电压大约为400V。如果所检测到的DC链电压不是低电压，那么频率发生器29将基于电机IM目标速度的频率可变且电压可变的电压脉冲信号输出到换流器11中。-->此时，通过来自频率发生器29的频率可变且电压可变的电压脉冲信号来对换流器11进行切换，由此将平滑电路25所输出的DC电压转换成三相AC电压并且将其施加到感应电机IM上。另一方面，如果所检测的DC链电压是低电压(即电源故障电压)，那么频率发生器29不再根据目标速度而产生频率可变且电压可变的电压脉冲信号，并且由此换流器11不将驱动功率施加到感应电机IM上。当所检测的DC链电压是低压(即电源故障电压)，那么感应电机IM产生了通过[公式2]的转矩等式所计算的转矩。因为感应电机IM具有惯性能，虽然未向其提供驱动功率。因此，感应电机IM在预定时间内旋转，也就是说在摩擦的负载消耗整个惯性能的时间内旋转，并且此后甚至在断电状态下停止。同时，在换流器系统正常操作的情况下，频率产生器29的输出电压脉冲信号的频率逐渐减小并且由此感应电机IM的速度变为“0”。然而，在未预料到的电源故障的情况下，换流器11不再将驱动功率输出到感应电机IM，并且感应电机IM通过惯性能而在预定时间之内旋转并且此后停止。也就是说，当由于电源故障而使DC链电压变得小于低电压时，断开输入到换流器中的功率，并且因此，断开感应电机的驱动功率。在这里，通过负载量和平滑电路25的电容器的电容来确定在DC链电压变得小于低电压之后用于断开换流器11的输出(驱动功率)的时间。例如，在相对于额定负载而言的恒定转矩负载的情况下，断开时间例如是16毫秒，并且在相对于额定负载而言的可变转矩负载的情况下，断开时间例如是8毫秒。-->然而，根据现有技术的换流器系统不具有这样的装置，该装置用于存储在电源故障时所最终输出的频率产生器29的输出电压脉冲信号的电压值。因此，在大约8毫秒或16毫秒的暂时电源故障之后的供电恢复时，使根据目标频率而对换流器的控制从开始控制重新开始，同时感应电机IM不能被平滑控制，因为由于惯性能而使感应电机以其比预定速度更高的速度旋转。此外，在其具有根据现有技术的换流器控制设备的感应电机系统中，即使由于电源故障而断开了换流器的输出，但是感应电机还继续在预定时间内旋转，这会引起当用户仅利用对换流器状态(例如换流器是否输出)的感知而访问感应电机系统时用户的安全性这样的问题。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的就是提供一种用于驱动感应电机的换流器系统，该换流器系统可在瞬时电源故障之后的供电恢复时对感应电机进行平滑且安全的控制，因为当由于感应电机系统上的电源事故而出现了瞬时电源故障时，该换流器系统可确保感应电机控制的连续性。本专利技术的另一个目的就是提供一种用于驱动感应电机的换流器系统，该换流器系统可使感应电机的惯性能再生以在电源故障时可在换流器上耗用，并且可停止换流器的操作，同时停止感应电机。为了实现上述目的，提供了一种用于驱动感应电机的换流器系统，该换流器系统包括：整流电路，用于对来自三相交流电源的交流电进行整流并且输出直流电；平滑电路，该平滑电路与整流电路相连并且用于使来自整流电路的输出电压平滑；控制器，用于对平滑电路的DC链电压进行检测；根据所检测到-->的DC链电压和时间来确定电源故障模式、正常模式、或者供电恢复模式；如果所检测的DC链电压大于或等于预定正常参考电压，那么确定正常模式以输出根据目标频率的电压脉冲信号；如果所检测的DC链电压等于或小于预定电源故障参考电压，那么通过计算所获得的再生偏压，输出具有下述电压的电压脉冲信号，所述电压比根据该目标频率的电压要小；并且如果所检测的DC链电压大于预定电源故障参考电压且小于或等于正常参考电压并且当在已逝去了预定供电恢复时间的供电恢复模式中，输出根据在电源故障时所最终输出并存储的频率的电压脉冲信号；以及换流器，用于根据控制器所输出的电压脉冲信号而通过将平滑电路所输出的直流电压转换成频率可变且电压可变的AC电压来驱动感应电机。附图的简要说明所包括的用于提供对本专利技术进一步理解并且包含在说明书中并构成了其一部分的附图对本专利技术的实施例进行说明，并且与说明书一起用于对本专利技术的原理进行说明。在附图中：图1给出了传统电机、负载、以及换流器的系统结构的方框图；图2给出了根据现有技术的用于驱动感应电机的换流器系统一个示例的方框图；图3给出了根据本专利技术实施例的用于驱动感应电机的换流器系统的方框图；图4给出了根据本专利技术实施例的DC链电压的电压电平以及用于根据其来确定模式的方法的图示；图5给出了根据本专利技术的再生偏压计算单元的实施例的方框图；图6给出了根据本专利技术实施例的用于驱动感应电机的换流器系统的控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于驱动感应电机的换流器系统，包括：整流电路，用于对来自三相交流电源的交流电进行整流并且输出直流电；平滑电路，该平滑电路与整流电路相连并且用于使来自整流电路的输出电压平滑；控制器，用于对平滑电路的ＤＣ链电压进行检 测、根据所检测到的ＤＣ链电压和时间来确定电源故障模式、正常模式、或者供电恢复模式、如果所检测的ＤＣ链电压大于或等于预定正常参考电压，那么确定正常模式以输出根据目标频率的电压脉冲信号、如果所检测的ＤＣ链电压等于或小于预定电源故障参考电压，那么通过计算所获得的再生偏压，输出其具有下述电压的电压脉冲信号，所述电压比根据该目标频率的电压要小、并且如果所检测的ＤＣ链电压大于预定电源故障参考电压且小于或等于正常参考电压并且当在已逝去了预定供电恢复时间的供电恢复模式中，输出根据在电源故障时所最终输出并存储的频率的电压脉冲信号；以及换流器，用于根据控制器所输出的电压脉冲信号而通过将平滑电路所输出的直流电压转换成频率可变且电压可变的ＡＣ电压来驱动感应电机。

【技术特征摘要】
KR 2004-12-8 10-2004-01031481.一种用于驱动感应电机的换流器系统，包括：整流电路，用于对来自三相交流电源的交流电进行整流并且输出直流电；平滑电路，该平滑电路与整流电路相连并且用于使来自整流电路的输出电压平滑；控制器，用于对平滑电路的DC链电压进行检测、根据所检测到的DC链电压和时间来确定电源故障模式、正常模式、或者供电恢复模式、如果所检测的DC链电压大于或等于预定正常参考电压，那么确定正常模式以输出根据目标频率的电压脉冲信号、如果所检测的DC链电压等于或小于预定电源故障参考电压，那么通过计算所获得的再生偏压，输出其具有下述电压的电压脉冲信号，所述电压比根据该目标频率的电压要小、并且如果所检测的DC链电压大于预定电源故障参考电压且小于或等于正常参考电压并且当在已逝去了预定供电恢复时间的供电恢复模式中，输出根据在电源故障时所最终输出并存储的频率的电压脉冲信号；以及换流器，用于根据控制器所输出的电压脉冲信号而通过将平滑电路所输出的直流电压转换成频率可变且电压可变的AC电压来驱动感应电机。2.根据权利要求1的换流...

【专利技术属性】
技术研发人员：李正杓，
申请(专利权)人：LS产电株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]