用于感应电动机的运转控制设备制造技术

在感应电动机的运转控制设备中，表示感应电动机的转动速度在每单位时间增加／减少的加速度／减速度曲线的斜率是按照对应于感应电动机的转差速度的角频率ωｓ的值而改变的．（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用于感应电动机的运转控制设备，更具体地说，涉及用于感应电动机中利用转差速度以抑制感应电动机的过快的加速和减速的运转控制设备。感应电动机利用它的诸如牢固的结构、廉宜选价等特点与一恒频电源一起已被广泛地用在作为一恒速的电动机的各种应用中。然而，感应电动机并没有被用作需快速的加速和减速的伺服电动机。依照近来电子器件、微型计算机和软件技术的改进，一种能在宽范围内改变驱动感应电动机的电源的频率的矢量控制技术已经实现，而感应电动机本身也已被改进。其结果，感应电动机可用作伺服电动机。这种可变频电源是由描述在例如“电气书院出版的上山直彦所著《新驱动电子学》”（后文称之为文献1）中的矢量控制来操作的。描述在文献1的图6.35中的传统“转差-频率矢量控制”将在后文参照图1进行描述。在图1中所示的转差-频率矢量控制的基本电路中，参考号数101表示一速度控制放大器;102为一除法器;103为一固定调整器件;104为矢量分析器;105为一乘法器;106为一转换器;107为一电流控制放大器;108为一电力变换器;109为一感应电动机;111为一速度检测器;112为一微分器;113、114、115和116为固定调整器件;117为一除法器;118为一矢量振荡器;及119为一加法器。以这种电路，一转矩可按照随时间变化的瞬时电流的变化而加以控制。关于转差-速度矢量控制的详细的电路和操作请参照文献1中第6-->章第2.1节的描述。即使具有图1中所示的基本电路的转差-速度矢量控制，当将这个电路没有改良的情况下应用于伺服电动机中时，会发生过快加速和减速，及过额电流可能流通。即使当感应电动机的一个原电流增加时，它的转矩也不会增加，即发生所谓的失速状态。本专利技术的一个目的在于提供一能消除上述缺陷的感应电动机的运转控制设备。按照本专利技术的感应电动机的运转控制设备包括一用于按照对应于感应电动机的转差速度的一角频率ωs的值改变表示一感应电动机的旋转速度在每单位时间内的增加/减少的一加速度/减速度曲线的一斜率的装置。图1为一显示一传统的转差频率矢量控制的基本电路的方框图;图2为一按照本专利技术的一感应电动机的一运转控制设备的线路图;图3和4为用于说明示于图2中的设备的两个方式的图;图5为一显示一感应电动机的操作曲线的曲线图;图6为一用于说明本专利技术的设备的速度控制的图;图7和8为用于说明示于图2中的设备的第一方式的操作的流程表;图9、10和11为用于说明示于图2中的设备的第二方式的操作的流程表。现将参照附图，对按照本专利技术的一感应电动机的一运转控制设备的一个实施例进行详细的描述。图2为一显示感应电动机的运转控制设备的线路图。注意在图2中所用与图1中相同的参考号数表示相同于图1中的部件，关于它们的详细描述将被省略。参照图2，组成例如一微型计算机的一中央处理单元（后文简称为CPU）55接收：由外部设备（未示：例如一数控设备）包括按照本专利技术的-->一感应电动机供给的一K位（K为一任意常数）速度指令S1，用于表示例如感应电动机的转动速度（例如，1000转/分），由该外部设备供给的一控制信号S2，及由外围线路（未示）的各种反常信号S3。该控制信号S2包括一能指令是否进行能使感应电动机的转动速度逐渐增加或减少的一增速/减速的操作的信号（增速/减速信号），及一能指令感应电机是在正向或反向方向转动的信号（转动方向信号）。感应电动机109的输出轴的转动速度是由一脉冲编码器111A检测。从脉冲编码器111A的一个输出信号ωr通过一同步方向鉴别器33和一F/V（频率电压）转换器34被供给到一绝对值线路35，并被转换成实际速度｜ωr｜，而该实际速度｜ωr｜被输入到一开关线路53的一开关53a的输入端。如示于图1的线路中，一转矩指令是根据作为脉冲编码器的输出的实际角速度ωr和一指令角速度ω计算出来的，而指令角速度ω是图2中数模转换器16的输出信号。该转矩指令通过除法器102、常数调定器件116和除法器117及一绝对值线路31而转换成绝对值｜ωs｜，而该转差速度｜ωs｜被输入到开关线路53的一开关53b的输入端。开关线路53的开关53c的输入端连接到一可变电阻52的滑动端。可变电阻52的一端被连接到供给-基准电压Vref的一端，而可变电阻的另一端则接地。如下文将要描述的那样，可变电阻52控制感应电动机的旋转速度的增速/减速操作曲线的斜率。开关线路53的开关53a、53b和53c的输出端共同地被连接到一模数转换器54的一输入端54a。该模数转换器54的数字数据输出端54b被连接到该CPU的一输入端口55a。该CPU一输出端55b被连接到模数转换器54的一控制端54c，从而输出一模数转换指令。输出端55c、55d和55e分别被连接到开关线路的开关53a、53b和53c，使得用开关信号来控制那些输出端。CPU55的一输出端口55f被连接到比率乘法器4的输入端4a，该比-->率乘法器能将一基准时钟脉冲频率转换成一预定频率（将在下文中叙述）。比率乘法器4的一输入端4b通过“与”门10的一输入端被连接到用以产生频率例如为4兆赫兹基准时钟脉冲的基准时钟脉冲发生器5的输出端。如下文将叙述的那样，“与”门10的另一输入端被连接到CPU    55的输出端55g，并供给一信号作为控制是否继续或抑制感应电动机的运转的第二个装置。比率乘法器4的一输出端4c被连接到一D触发器6的一时钟脉冲输入端CK。为改进负载比D触发器6的Q输出端被连接到一同步线路7的一输入端7a以获得容许一固定偏差计数器（droop    counter）15正常操作的一计时控制。同步线路7的输入端7b和7c分别接收来自同步脉冲发生器8的脉冲P1和P2。这些脉冲P1和P2用作防止与来自同步方向鉴别器33（将于下文中叙述）的输出信号（±Pωr）“重叠”的同步信号。同步线路7的一输出端7d被分别连接到三输入端的“与非”门11和12的第一输入端。“与非”门11和12的输出端输出表示一指令速度Pωc的串行脉冲以指令感应电动机的转动速度（将于下文中叙述）。三输入端“与非”门11和12的第二输入端连接到CPU    55的输出端55h。如下文将叙述的那样，输出端55h输出一信号作为控制是否继续或抑制感应电动机的运转的第三个装置。“与非”门11和12的第三输入端可通过及不通过一反相器17而被连接到CPU    55的一输出端55i。“与非”门11和12的输出端分别连接到负逻辑“或”门13和14的一输入端。“或”门13和14的输出端被连接到固定偏差计数器15的输入端“上”和“下”。该固定偏差计数器15包含一普通的可逆计数器，并计算感应电动机的转子的接受指令位置和它的实际位置的差值。这差值对应于转子的“位置延迟”，而“位置延迟”用作指令感应电动机的转动速度的上述速度指令。固定偏差计数器15的输出端被连接到一数模转换器16的输入端。该-->数模转换器16的输出端被连接到一速度控制放大器101的一输入端101a。更具体地说，该速度控制放大器101接收该“位置延迟”作为一模拟值。如示于图1中，该速度控制放大器101的输出端被连接到一转差频率矢量控制型的转差速度控制设备。其相位偏离实际速度ωr90°的两相脉冲信号A和B从脉冲编码器1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一感应电动机运转控制设备，其特征在于，其中表示所述感应电动机的转动速度在每单位时间的一增加／减少的加速度／减速度曲线的斜率是按照对应于所述感应电动机的转差速度的一角频率ωｓ的值而改变的。

【技术特征摘要】
JP 1986-4-11 83849/861、一感应电动机运转控制设备，其特征在于，其中表示所述感应电动机的转动速度在每单位时间的一增加/减少的加速度/减速度曲线的斜率是按照对应于所述感应电动机的转差速度的一角频率ωs的值而改变的。2、一种按照权利要求1所述的设备，其特征在于，其中加速度/减速...

【专利技术属性】
技术研发人员：冈本清知，日野清，皆藤宏辅，
申请(专利权)人：日本电气株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]