專(zhuān)利名稱(chēng)：矢量控制逆變器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的矢量控制裝置逆變器裝置，特別涉及使多臺(tái)電動(dòng)機(jī)同步運(yùn)轉(zhuǎn)的矢量控制逆變器裝置。
背景技術(shù)：
圖5為已有的矢量控制裝置的結(jié)構(gòu)框圖。圖5中，1為三相交流電源，2為從三相交流電源1得到直流電壓用的用二極管等構(gòu)成的整流電路，3為直流電壓平滑化用的電解電容器，4為用晶體管等開(kāi)關(guān)元件構(gòu)成的逆變器電路，5為連接負(fù)荷的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)(以下稱(chēng)電動(dòng)機(jī))，6為檢測(cè)電動(dòng)機(jī)5的轉(zhuǎn)速的速度檢測(cè)器，7為檢測(cè)流過(guò)電動(dòng)機(jī)5的三相初級(jí)電流Iu、Iv、Iw的電流檢測(cè)器。還有，8為提供電動(dòng)機(jī)5的速度指令ω*的速度指令電路，9為根據(jù)三相電流Iu、Iv、Iw計(jì)算勵(lì)磁電流I1d與轉(zhuǎn)矩電流I1q的三相二相變換器，10為通過(guò)輸入速度指令電路8的速度指令值ω*與速度檢測(cè)器6的檢測(cè)值ωr及電流檢測(cè)器7的二相計(jì)算值I1d、I1q，計(jì)算對(duì)電動(dòng)機(jī)5提供的初級(jí)電壓指令值V1d*、V1q*的矢量控制運(yùn)算電路，11為根據(jù)二相的初級(jí)電壓指令值V1d*、V1q*計(jì)算三相輸出電壓指令值Vu*、Vv*、Vw*的電壓二相三相變換器。
又，12為根據(jù)電流三相二相變換器9的計(jì)算值I1d*、I1q*計(jì)算電動(dòng)機(jī)5的輸出轉(zhuǎn)矩的輸出轉(zhuǎn)矩推定器，13為對(duì)電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩推定器12的輸出轉(zhuǎn)矩推定值進(jìn)行D/A變換，作為模擬電壓輸出的模擬輸出裝置。又，14為對(duì)模擬信號(hào)電壓進(jìn)行A/D變換，變換為轉(zhuǎn)矩指令的模擬輸入裝置。這里，作為電路構(gòu)成，在圖5中存在輸出轉(zhuǎn)矩推定器12、模擬輸出裝置13和模擬輸入裝置14，但是，如果使用狀態(tài)僅限于主控狀態(tài)，則只要輸出推定器12及模擬輸出裝置13就夠了，如果僅限于從動(dòng)狀態(tài)，則只要有模擬輸入裝置14就夠了。
下面對(duì)這樣構(gòu)成的矢量控制逆變器裝置在使2臺(tái)這種矢量控制逆變器裝置同步運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的控制方法進(jìn)行說(shuō)明。
在同步運(yùn)轉(zhuǎn)中成為主控側(cè)的矢量控制逆變器裝置中，關(guān)于次級(jí)側(cè)轉(zhuǎn)子的磁通，以控制q軸電流I2q為零作為條件，根據(jù)電流三相二相變換器9的運(yùn)算結(jié)果即I1d、I1q，在輸出轉(zhuǎn)矩推定器12中可用下式(1)計(jì)算輸出轉(zhuǎn)矩。
Tm＝Kt·I1q·I1d ……(1)式中，Kt是與電動(dòng)機(jī)對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)矩系數(shù)。
接著，在模擬輸出電路13中，對(duì)輸出轉(zhuǎn)矩推定器12的運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行數(shù)/模變換，使與從動(dòng)側(cè)的模擬輸入電路14內(nèi)的A/D變換器的位數(shù)相一致地標(biāo)準(zhǔn)化，然后對(duì)作為從動(dòng)側(cè)的矢量控制逆變器裝置，作為模擬電壓輸出。
在同步運(yùn)轉(zhuǎn)中作為從動(dòng)側(cè)的矢量控制逆變器裝置中，當(dāng)來(lái)自作為主控側(cè)的矢量控制逆變器裝置的模擬電壓輸入到模擬輸入電路14時(shí)，就將輸入的模擬電壓換算成轉(zhuǎn)矩指令，以轉(zhuǎn)矩控制模式使電動(dòng)機(jī)5運(yùn)轉(zhuǎn)。
在使用這樣的已有的矢量控制逆變器裝置的同步運(yùn)轉(zhuǎn)中，如上所述，由作為主控側(cè)的矢量控制逆變器裝置推定轉(zhuǎn)矩，將推定的數(shù)字值的轉(zhuǎn)矩暫時(shí)變換為模擬信號(hào)，輸出到作為從動(dòng)側(cè)的矢量控制逆變器裝置，由作為從動(dòng)側(cè)的矢量控制逆變器裝置將輸入的模擬信號(hào)變換為數(shù)字值的轉(zhuǎn)矩，以轉(zhuǎn)矩控制模式使從動(dòng)側(cè)的電動(dòng)機(jī)5運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，存在這樣的問(wèn)題，即在同步信號(hào)(這里為將轉(zhuǎn)矩加以變換的模擬信號(hào))的授受中，分別存在數(shù)字值→模擬信號(hào)(在作為主控側(cè)的矢量控制逆變器裝置中的處理)的變換處理以及模擬信號(hào)→數(shù)字值(在作為從動(dòng)側(cè)是矢量控制逆變器裝置中的處理)的變換處理，當(dāng)變換處理時(shí)模擬信號(hào)的偏移和模擬信號(hào)的電平變動(dòng)和偏差將影響包含主控側(cè)及從動(dòng)側(cè)的全體的動(dòng)作(例如發(fā)生從動(dòng)側(cè)對(duì)主控側(cè)的跟蹤的不一致和變動(dòng)等)。還存在由于主控制與從動(dòng)側(cè)之間采用模擬信號(hào)，途中的噪聲對(duì)動(dòng)作也有較大地影響的問(wèn)題。
此外，作為另一對(duì)策有在主控與從動(dòng)之間使用串行通信的網(wǎng)絡(luò)，利用數(shù)字信號(hào)授受數(shù)據(jù)的方法。這時(shí)在同步運(yùn)轉(zhuǎn)中有必要在從動(dòng)側(cè)的矢量控制逆變器裝置實(shí)時(shí)反映主控側(cè)的矢量控制逆變器裝置的轉(zhuǎn)矩信號(hào)，而且在從動(dòng)側(cè)多臺(tái)同步運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，有必要使主控側(cè)的矢量控制逆變器裝置的轉(zhuǎn)矩信號(hào)大致同時(shí)反映在各從動(dòng)側(cè)的矢量控制逆變器裝置上。
因此，在通過(guò)串行通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行同步運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，存在的問(wèn)題是，需要使在主/從之間進(jìn)行的數(shù)據(jù)收發(fā)高速進(jìn)行用的通信控制硬件和取得各逆變器間的同步用的信號(hào)，以及各逆變器裝置接收數(shù)據(jù)，根據(jù)同步信號(hào)進(jìn)行處理的通信軟件，系統(tǒng)變得復(fù)雜。
此外，作為另一先行技術(shù)，在特開(kāi)平9-182481號(hào)公報(bào)中記述了一種速度差控制裝置，采用脈沖串控制，使從動(dòng)側(cè)伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速相對(duì)于主控側(cè)伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速以規(guī)定的速度差跟蹤，這種速度差控制裝置的特征在于，根據(jù)主動(dòng)側(cè)伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的檢測(cè)值的脈沖串頻率與規(guī)定速度差的脈沖串頻率的和或差，對(duì)從動(dòng)側(cè)伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行脈沖串控制。然而，該方式中存在的問(wèn)題是，雖然主動(dòng)側(cè)1臺(tái)與從動(dòng)側(cè)1臺(tái)構(gòu)成的同步運(yùn)轉(zhuǎn)是可能的，但是，在從動(dòng)側(cè)由2臺(tái)以上構(gòu)成的系統(tǒng)中，盡管有必要使從動(dòng)側(cè)相對(duì)于主控側(cè)在完全相同的條件同步運(yùn)轉(zhuǎn)，可是由于分別得到和或差，所以存在不能夠在相同條件下同步運(yùn)轉(zhuǎn)的問(wèn)題。
此外，在作為先行技術(shù)的特開(kāi)平11-41967號(hào)公報(bào)中，記述了具有被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的多個(gè)車(chē)輪的行走裝置的運(yùn)動(dòng)控制裝置，該裝置具備根據(jù)目標(biāo)速度設(shè)定器設(shè)定的移動(dòng)速度進(jìn)行一個(gè)車(chē)輪的速度控制的1臺(tái)速度控制模式的逆變器裝置，以及根據(jù)速度控制模式的逆變器裝置的轉(zhuǎn)矩監(jiān)視器信號(hào)發(fā)生與速度控制模式的逆變器裝置的發(fā)生轉(zhuǎn)矩相等的轉(zhuǎn)矩，對(duì)由速度控制模式的逆變器裝置進(jìn)行速度控制的車(chē)輪以外的其他車(chē)輪，進(jìn)行轉(zhuǎn)矩控制的轉(zhuǎn)矩控制模式的逆變器裝置。但是在該先行技術(shù)中，存在的問(wèn)題是，從構(gòu)造上不可能于同步運(yùn)轉(zhuǎn)中分離從動(dòng)軸或追加從動(dòng)軸。
因而，本發(fā)明的目的在于得到不進(jìn)行數(shù)字信號(hào)與模擬信號(hào)的變換處理，而能夠進(jìn)行同步信號(hào)(數(shù)字信號(hào))的授受的矢量控制逆變器裝置。
又，本發(fā)明的目的在于得到能在由1臺(tái)主控側(cè)矢量控制逆變器裝置與2臺(tái)以上的從動(dòng)側(cè)矢量控制逆變器裝置構(gòu)成的系統(tǒng)中進(jìn)行同步運(yùn)轉(zhuǎn)，而且在同步運(yùn)轉(zhuǎn)中能分離從動(dòng)軸或追加從動(dòng)軸的矢量控制逆變器裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的矢量控制逆變器裝置，具有由安裝于電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速檢測(cè)器檢測(cè)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的裝置，檢測(cè)由變換電路驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)的初級(jí)電流的電流檢測(cè)器，將所述電流檢測(cè)器檢測(cè)出的電動(dòng)機(jī)的初級(jí)電流分割成勵(lì)磁電流與轉(zhuǎn)矩電流，根據(jù)所述檢測(cè)的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速計(jì)算獨(dú)立地控制分割成各勵(lì)磁電流與轉(zhuǎn)矩電流的電流用的勵(lì)磁電壓與轉(zhuǎn)矩電壓的矢量控制器，以及從所述三相輸出電壓實(shí)際輸出電壓的PWM電路，其特征在于，至少具備下述兩種組合中的一種，即根據(jù)所述勵(lì)磁電流與所述轉(zhuǎn)矩電流推定電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩的輸出轉(zhuǎn)矩推定裝置與輸出由該推定裝置推定的轉(zhuǎn)矩推定值作為能識(shí)別正負(fù)值的脈沖串信號(hào)的脈沖發(fā)送裝置的組合，和可接收從外部輸入的脈沖串信號(hào)作為正負(fù)值的脈沖串輸入裝置與將該接收的脈沖串變換為作為電動(dòng)機(jī)能夠輸出的轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩指令的轉(zhuǎn)矩指令變換裝置的組合中的一種。
下一個(gè)發(fā)明的矢量控制逆變器裝置，其特征在于，在利用成為基準(zhǔn)的主控側(cè)與跟隨該主控側(cè)的從動(dòng)側(cè)進(jìn)行同步運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，主控側(cè)從所述脈沖發(fā)送裝置輸出轉(zhuǎn)矩推定值作為轉(zhuǎn)矩指令值，同時(shí)從動(dòng)側(cè)用所述轉(zhuǎn)矩指令變換裝置將輸入到所述脈沖串輸入裝置的脈沖串信號(hào)變換為轉(zhuǎn)矩指令值。
下一個(gè)發(fā)明的矢量控制逆變器裝置，其特征在于，從動(dòng)側(cè)分別利用2臺(tái)以上的裝置構(gòu)成。
下一個(gè)發(fā)明的矢量控制逆變器裝置，其特征在于，在從動(dòng)側(cè)的轉(zhuǎn)矩指令變換裝置將個(gè)別發(fā)生的取樣脈沖為基準(zhǔn)變換成轉(zhuǎn)矩指令值。
下一個(gè)發(fā)明的矢量控制逆變器裝置，其特征在于，取樣脈沖的周期可變。


圖1是本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的矢量控制逆變器裝置的框圖。
圖2是使用2臺(tái)實(shí)施形態(tài)的矢量控制逆變器裝置進(jìn)行同步運(yùn)轉(zhuǎn)的系統(tǒng)構(gòu)成的框圖。
圖3為實(shí)施形態(tài)的矢量控制逆變器裝置中相對(duì)于主控軸的轉(zhuǎn)速的從動(dòng)軸的轉(zhuǎn)矩指令的定時(shí)圖。
圖4是例示三類(lèi)在用矢量控制逆變器同步運(yùn)轉(zhuǎn)中使用的脈沖串信號(hào)的說(shuō)明圖。
圖5是現(xiàn)有的矢量控制裝置的框圖。
具體實(shí)施例方式
以下根據(jù)附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的矢量控制逆變器裝置的實(shí)施形態(tài)。又，并非是用該實(shí)施形態(tài)限定本發(fā)明。
圖1是本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的矢量控制逆變器的構(gòu)成圖。圖1中符號(hào)1～12與圖5相同。即，1為三相交流電源，2為從三相交流電源1得到直流電壓用的由二極管等構(gòu)成的整流電路，3為直流電壓平滑用電解電容器，4為晶體管等開(kāi)關(guān)元件構(gòu)成的逆變器電路，5為連接負(fù)荷的電動(dòng)機(jī)，6為檢測(cè)電動(dòng)機(jī)5的轉(zhuǎn)速的速度檢測(cè)器，7為檢測(cè)流經(jīng)動(dòng)電動(dòng)機(jī)5的三相初級(jí)電流Iu、Iv，Iw的電流檢測(cè)器。又，8為提供電動(dòng)機(jī)5的速度指令ω*的速度指令電路，9為根據(jù)三相電流Iu、Iv、Iw計(jì)算勵(lì)磁電流I1d與轉(zhuǎn)矩電流I1q的三相二相變換器，10為通過(guò)輸入速度指令電路8的速度指令值ω*與速度檢測(cè)器6的檢測(cè)值ωr及電流檢測(cè)器7的二相計(jì)算值I1d、I1q，計(jì)算對(duì)電動(dòng)機(jī)5提供的初級(jí)電壓指令值V1d*、V1q*的矢量控制運(yùn)算電路，11為根據(jù)二相的初級(jí)電壓指令值V1d*、V1q*計(jì)算三相輸出電壓指令值Vu*、Vv*、Vw*的電壓二相三相變換器，12為根據(jù)電流三相二相變換器9的計(jì)算值I1d*、I1q*計(jì)算電動(dòng)機(jī)5的輸出轉(zhuǎn)矩的輸出轉(zhuǎn)矩推定器。
另外，15為接受來(lái)自轉(zhuǎn)矩推定器12的輸出轉(zhuǎn)矩，計(jì)算相應(yīng)該轉(zhuǎn)矩值的名稱(chēng)數(shù)，從脈沖發(fā)送器輸出轉(zhuǎn)矩推定值作為脈沖串信號(hào)的脈沖發(fā)送裝置，16為接收脈沖串信號(hào)的脈沖計(jì)數(shù)器與從該計(jì)數(shù)的值換算成轉(zhuǎn)矩指令的脈沖串指令輸入裝置。這里，作為電路結(jié)構(gòu)，在圖1中存在脈沖發(fā)送裝置15、脈沖串輸入裝置16，但使用狀態(tài)如果僅限于主控狀態(tài)，則只要有脈沖發(fā)送裝置15就足夠了，如果僅限于從動(dòng)狀態(tài)，則只要有脈沖串輸入裝置16就足夠了。
圖2為使用2臺(tái)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的矢量控制逆變器裝置進(jìn)行同步運(yùn)轉(zhuǎn)的系統(tǒng)構(gòu)成圖。圖2中，符號(hào)5～12、15、16所示的是與圖1相同的部分，其說(shuō)明從略。又，圖2與圖1具有相同的構(gòu)成，圖示從簡(jiǎn)。
圖2中，在主控側(cè)的矢量控制逆變器裝置的脈沖發(fā)送裝置15被連接到從動(dòng)側(cè)的矢量控制逆變器裝置的脈沖串輸入裝置16。因此，該脈沖發(fā)送裝置15與脈沖串輸入裝置16進(jìn)行脈沖串的授受。
圖3表示在該實(shí)施形態(tài)的矢量控制逆變器裝置中對(duì)于主控軸的轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)矩指令的流動(dòng)，(a)表示實(shí)施加速度一定的加速模式、定速模式、加速度(減速度)一定的減速模式時(shí)的主控軸的轉(zhuǎn)速變化，(b)表示主控軸的輸出轉(zhuǎn)矩推定器12的輸出轉(zhuǎn)矩，(c)表示主控軸根據(jù)輸出轉(zhuǎn)矩輸出的在脈沖發(fā)送裝置15的脈沖串輸出，(d)表示根據(jù)從動(dòng)軸1的CPU(圖中省略)進(jìn)行的取樣產(chǎn)生的取樣時(shí)間圖，(e)表示從動(dòng)軸1接收的轉(zhuǎn)矩指令值，(f)表示根據(jù)從動(dòng)軸2的CPU(圖中略)取樣產(chǎn)生的取樣時(shí)間圖，(g)表示從動(dòng)軸2接收的轉(zhuǎn)矩指令值。
在主控軸的脈沖串輸出，如圖3(c)所示，輸出轉(zhuǎn)矩越高脈沖串輸出的脈沖越密，當(dāng)輸出轉(zhuǎn)矩下降時(shí)，脈沖串輸出的脈沖變疏。因此從動(dòng)軸根據(jù)該疏密決定轉(zhuǎn)矩指令值。
圖4表示該實(shí)施形態(tài)的矢量控制逆變器使用于同步運(yùn)轉(zhuǎn)的脈沖串信號(hào)的三種類(lèi)型，表示正轉(zhuǎn)(正)的情況與反轉(zhuǎn)(負(fù))的情況。即采用如下形態(tài)(a)正負(fù)各別的脈沖串，在旋轉(zhuǎn)方向側(cè)有脈沖，(b)脈沖串+符號(hào)信號(hào)的情況下，用符號(hào)信號(hào)表示旋轉(zhuǎn)方向，(C)A相、B相脈沖的情況下，用脈沖相位差表示旋轉(zhuǎn)方向。
下面利用圖1～圖4說(shuō)明使用多臺(tái)實(shí)施形態(tài)的矢量控制逆變器裝置的同步動(dòng)轉(zhuǎn)。
在作為主控側(cè)的矢量控制逆變器裝置中，脈沖串發(fā)送器15，基于輸出轉(zhuǎn)矩推定器12推定的轉(zhuǎn)矩推定值，據(jù)下式(2)求出輸出脈沖串的頻率，向從動(dòng)側(cè)輸出該脈沖串(該式中假設(shè)作為逆變器設(shè)定的基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)矩輸出時(shí)，輸出1kHz的脈沖串)。
脈沖串頻率＝(1kHz·輸出轉(zhuǎn)矩推定值)/轉(zhuǎn)矩基準(zhǔn)值 ……(2)作為從動(dòng)側(cè)的矢量控制逆變器裝置的脈沖串指令輸入裝置16由脈沖計(jì)數(shù)器接收作為主控側(cè)的矢量控制逆變器裝置輸出的脈沖串信號(hào)，在每個(gè)決定的取樣時(shí)間Ts讀取計(jì)數(shù)器值。
將第n次處理的計(jì)算器值記為Cn，接著的第n+1次處理的計(jì)數(shù)器值記為Cn+1時(shí)，則由下式(3)求出第n+1次的脈沖頻率。
第n+1次的脈沖頻率＝(Cn+1-Cn)/Ts……(3)通過(guò)使用式(2)對(duì)用式(3)求出的脈沖頻率作逆運(yùn)算，可換算作轉(zhuǎn)矩指令。
根據(jù)上面所述，可由作為從動(dòng)側(cè)的矢量控制逆變器裝置接受作為主控側(cè)的矢量控制逆變器裝置推定的轉(zhuǎn)矩推定值作為轉(zhuǎn)矩指令，而不進(jìn)行模擬變換。
即使有多個(gè)從動(dòng)軸的情況下，式(3)的處理也可各軸個(gè)別處理，如果對(duì)各從動(dòng)軸以通常決定的取樣周期更新脈沖串的計(jì)數(shù)器，則從動(dòng)軸可在主控軸開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)以后的任何時(shí)刻以相同轉(zhuǎn)矩開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)。而且在運(yùn)轉(zhuǎn)中也容易分離從動(dòng)軸或追加從動(dòng)軸。
實(shí)施形態(tài)的矢量控制逆變器裝置中，即使在主控軸與各從動(dòng)軸之間沒(méi)有同步信號(hào)，由于以對(duì)每一從動(dòng)軸決定的取樣時(shí)間(圖3的從動(dòng)軸1的(d)和從動(dòng)軸2和(f))接收的脈沖值進(jìn)行計(jì)數(shù)并用式(3)進(jìn)行處理，只要主控軸—從動(dòng)軸間的延時(shí)即使最大也只能看到2個(gè)取樣周期大小的延遲即可(圖3的從動(dòng)軸1的(e)和從支軸2的(g))，如果取樣時(shí)間充分縮短到電動(dòng)機(jī)的輸出軸不能響應(yīng)的程度，同步運(yùn)轉(zhuǎn)的實(shí)際動(dòng)作不受妨礙。
因此，可不受模擬電壓那樣的電壓電平變動(dòng)和噪聲影響，以比串行通信更簡(jiǎn)單的構(gòu)成實(shí)現(xiàn)高速同步運(yùn)轉(zhuǎn)。
對(duì)于從動(dòng)軸的取樣周期，其周期的長(zhǎng)短關(guān)系到分辨力與響應(yīng)性，越長(zhǎng)則分辨力越好，越短則響應(yīng)性越好。因此可考慮電動(dòng)機(jī)負(fù)荷特性等，決定與該特性對(duì)應(yīng)的取樣周期。
如上所述采用本發(fā)明，矢量控制逆變器裝置具有由安裝于電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速檢測(cè)器檢測(cè)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的裝置，檢測(cè)由變換電路驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)的初級(jí)電流的電流檢測(cè)器，將所述電流檢測(cè)器檢測(cè)出的電動(dòng)機(jī)的初級(jí)電流分割成勵(lì)磁電流與轉(zhuǎn)矩電流，并根據(jù)所述檢測(cè)的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速計(jì)算獨(dú)立地控制分割成各勵(lì)磁電流與轉(zhuǎn)矩電流的電流用的勵(lì)磁電壓與轉(zhuǎn)矩電壓的矢量控制器，以及從所述三相輸出電壓實(shí)際輸出電壓的PWM電路，該裝置至少具備下述兩種組合中的一種，即根據(jù)所述勵(lì)磁電流與所述轉(zhuǎn)矩電流推定電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩的輸出轉(zhuǎn)矩推定裝置與輸出由該推定裝置推定的轉(zhuǎn)矩推定值作為能識(shí)別正負(fù)值的脈沖串信號(hào)的脈沖發(fā)送裝置的組合，和可接收從外部輸入的脈沖串信號(hào)作為正負(fù)值的脈沖串輸入裝置與從該接收的脈沖串變換為作為電動(dòng)機(jī)能夠輸出的轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩指令的轉(zhuǎn)矩指令變換裝置的組合中的一種，這樣，可不進(jìn)行數(shù)字信號(hào)與模擬信號(hào)之間的變換處理，使同步信號(hào)(數(shù)字信號(hào))的授受成為可能，可無(wú)使用模擬信號(hào)的缺陷。
又，采用本發(fā)明，在利用作為基準(zhǔn)的主控側(cè)與跟隨該主控側(cè)的從動(dòng)側(cè)進(jìn)行同步運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，主控側(cè)從所述脈沖發(fā)送裝置輸出轉(zhuǎn)矩推定值作為轉(zhuǎn)矩指令值，同時(shí)從動(dòng)側(cè)用所述轉(zhuǎn)矩指令變換裝置將輸入到所述脈沖串輸入裝置的脈沖串信號(hào)變換為轉(zhuǎn)矩指令值，這樣，不用現(xiàn)有的通信軟件和硬件，也能夠進(jìn)行從動(dòng)的追加和分離。
在這種情況下，從動(dòng)側(cè)可分別用2臺(tái)以上的裝置構(gòu)成。
又，本發(fā)明中，在從動(dòng)側(cè)的轉(zhuǎn)矩指令變換裝置以個(gè)別發(fā)生的取樣脈沖為基準(zhǔn)變換成轉(zhuǎn)矩指令值，以此可簡(jiǎn)單地取得同步。
這種情況下，在從動(dòng)側(cè)的轉(zhuǎn)矩指令變換裝置能夠以個(gè)別發(fā)生的取樣脈沖為基準(zhǔn)變換成轉(zhuǎn)矩指令值，能夠保持從動(dòng)的獨(dú)立性。
本發(fā)明可以改變?nèi)用}沖的周期，以此可選擇對(duì)分辨力與響應(yīng)性適用的周期。
工業(yè)上的可用性如上所述，本發(fā)明的矢量控制逆變器裝置在電動(dòng)機(jī)控制時(shí)主控、從動(dòng)的控制成為可能，而且能保持從動(dòng)的獨(dú)立性，適用于多臺(tái)電動(dòng)機(jī)的同步控制。
權(quán)利要求
1.一種矢量控制逆變器裝置，具有由安裝于電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速檢測(cè)器檢測(cè)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的裝置，檢測(cè)由逆變器電路驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)的初級(jí)電流的電流檢測(cè)器，將所述電流檢測(cè)器檢測(cè)出的電動(dòng)機(jī)的初級(jí)電流分割成勵(lì)磁電流與轉(zhuǎn)矩電流，并根據(jù)所述檢測(cè)的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速計(jì)算獨(dú)立地控制分割成各勵(lì)磁電流與轉(zhuǎn)矩電流的電流用的勵(lì)磁電壓與轉(zhuǎn)矩電壓的矢量控制器，以及從所述三相輸出電壓實(shí)際輸出電壓的PWM電路，其特征在于，至少具備下述兩種組合中的一種，即根據(jù)所述勵(lì)磁電流與所述轉(zhuǎn)矩電流推定電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩的輸出轉(zhuǎn)矩推定裝置與輸出由該推定裝置推定的轉(zhuǎn)矩推定值作為能識(shí)別正負(fù)值的脈沖串信號(hào)的脈沖發(fā)送裝置的組合，和可接收從外部輸入的脈沖串信號(hào)作為正負(fù)值的脈沖串輸入裝置與從該接收的脈沖串變換為作為電動(dòng)機(jī)能夠輸出的轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩指令的轉(zhuǎn)矩指令變換裝置的組合中的一種。
2.如權(quán)利要求1所述的矢量控制逆變器裝置，其特征在于，在從動(dòng)側(cè)的轉(zhuǎn)矩指令變換裝置將個(gè)別發(fā)生的取樣脈沖作為基準(zhǔn)變換成轉(zhuǎn)矩指令值。
3.如權(quán)利要求2所述的矢量控制逆變器裝置，其特征在于，取樣脈沖的周期可變。
4.如權(quán)利要求1所述的矢量控制逆變器裝置，其特征在于，在利用作為基準(zhǔn)的主控側(cè)與跟隨該主控側(cè)的從動(dòng)側(cè)進(jìn)行同步運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，主控側(cè)從所述脈沖發(fā)送裝置輸出轉(zhuǎn)矩推定值作為轉(zhuǎn)矩指令值，同時(shí)從動(dòng)側(cè)用所述轉(zhuǎn)矩指令變換裝置將輸入到所述脈沖串輸入裝置的脈沖串信號(hào)變換為轉(zhuǎn)矩指令值。
5.如權(quán)利要求4所述的矢量控制逆變器裝置，其特征在于，在從動(dòng)側(cè)的轉(zhuǎn)矩指令變換裝置將個(gè)別發(fā)生的取樣脈沖作為基準(zhǔn)變換成轉(zhuǎn)矩指令值。
6.如權(quán)利要求5所述的矢量控制逆變器裝置，其特征在于，取樣脈沖的周期可變。
7.如權(quán)利要求4所述的矢量控制逆變器裝置，其特征在于，從動(dòng)側(cè)分別利用2臺(tái)以上的裝置構(gòu)成。
8.如權(quán)利要求7所述的矢量控制逆變器裝置，其特征在于，在從動(dòng)側(cè)的轉(zhuǎn)矩指令變換裝置將個(gè)別發(fā)生的取樣脈沖作為基準(zhǔn)變換成轉(zhuǎn)矩指令值。
9.如權(quán)利要求8所述的矢量控制逆變器裝置，其特征在于，取樣脈沖的周期可變。
全文摘要
本發(fā)明提供的矢量控制逆變器裝置包括由安裝于電動(dòng)機(jī)(5)的轉(zhuǎn)速檢測(cè)器(6)檢測(cè)電動(dòng)機(jī)(5)轉(zhuǎn)速的裝置，檢測(cè)由逆變器電路(4)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)(5)的初級(jí)電流的電流檢測(cè)器(7)，將所述電流檢測(cè)器(7)檢測(cè)出的電動(dòng)機(jī)(5)的初級(jí)電流分割成勵(lì)磁電流與轉(zhuǎn)矩電流，并根據(jù)所述檢測(cè)的電動(dòng)機(jī)(5)的轉(zhuǎn)速計(jì)算獨(dú)立地控制分割成各勵(lì)磁電流與轉(zhuǎn)矩電流的電流用的勵(lì)磁電壓與轉(zhuǎn)矩電壓的矢量控制器，以及從所述三相輸出電壓實(shí)際輸出電壓的PWM電路，在該矢量控制逆變器裝置中，至少具備下述兩種組合中的一種，即根據(jù)所述勵(lì)磁電流與所述轉(zhuǎn)矩電流推定電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩的輸出轉(zhuǎn)矩推定裝置(12)與輸出由該推定裝置(12)推定的轉(zhuǎn)矩推定值作為能識(shí)別正負(fù)值的脈沖串信號(hào)的脈沖發(fā)送裝置(15)的組合，和可接收從外部輸入的脈沖串信號(hào)作為正負(fù)值的脈沖串輸入裝置(16)與從該接收的脈沖串變換為作為電動(dòng)機(jī)(5)能夠輸出的轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩指令的轉(zhuǎn)矩指令變換裝置的組合中的至少一種。
文檔編號(hào)H02P21/14GK1541441SQ02815830
公開(kāi)日2004年10月27日 申請(qǐng)日期2002年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月12日
發(fā)明者谷本政則 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社