及信號的微小變動量的解析為目的。由于逆變器3除了其直流電路部的平 滑電容器2以外，不具有時間特性（暫態(tài)特性），對圖4的解析不造成本質上的影響，因此在 圖4中，將逆變器3視作輸出與電壓指令相符的電壓而省略。在以下的說明中，以括弧附記 出微小變動量這一表達。
[0077] 在圖4(a)中，以虛線的矩形圍住的單元al表示電動機減速控制單元14中的電動 機電流控制單元14p。
[0078] 在這里，電流振幅限制值14i相當于PI控制器14j中的目標指令值。如果進行下 述控制系統(tǒng)的設計，則能夠確?？刂葡到y(tǒng)的穩(wěn)定，在該控制系統(tǒng)中，進行處理的主要信號是 微小變動量，控制反饋環(huán)路內的各信號收斂于零。另外，由于作為目標指令的電流振幅限制 值Hi并非發(fā)生微小變動的信號，因此在這里簡單地設為零。此外，該目標指令的設定值對 控制系統(tǒng)的設計不造成本質上的影響。
[0079] 在圖4(a)中，以虛線的矩形圍住的單元a2表示第三電壓指令放大率（微小變動 量）14m、和通過V/f控制得到的電壓指令振幅10的乘法運算。在圖1中，作為向逆變器的 連接方式的一個例子，記載了感應電動機，但是在圖4中，由于感應電動機是解析中的一個 結構要素，因此在圖4中，導入感應電動機的電路模型18。關于感應電動機的電路模型18 的、以矢量來表述的感應電動機的電路方程式為算式（13)。
[0080] 【筧式Π 】
[0081]
[0082]
[0083]
[0084]
[0085] 其中，Rs :1次電阻，〇 :泄露系數(shù)，
[0086] Ls :1次電感，M :互感，P :微分運算符
[0087] Lr :2次電感，Rr :2次電阻，Vs :1次電壓、is :1次電流，
[0088] Or :2次磁通，ω :電氣角頻率、ω se :轉差頻率。
[0089] 通常，由于2次磁通的時間常數(shù)非常慢，因此僅著眼于1次側的電路即可，電路方 程式為算式（15)。如果將算式（15)利用dq軸（在對感應電動機、同步電動機等交流電 動機進行控制時通常使用的同步旋轉坐標的坐標軸）上的各個成分進行記載，則成為算式 (16)〇
[0090] 【筧式15】
[0091]
[0092]
[0093]
[0094] 另外，如果將感應電動機的2次磁通作為d軸，則感應電動機的電壓的主要成分 大多成為與d軸正交的q軸，在建立（establish)有2次磁通的狀態(tài)下，對電壓振幅信號 (微小變動量）17進行調整相當于對q軸方向的電壓進行調整。與此相伴，電流（微小變動 量）15也成為q軸的成分。
[0095] 因此，如果著眼于算式（16)的q軸電壓至q軸電流的關系，來表述傳遞函數(shù)，則在 圖4(a)中，感應電動機的電路模型18利用算式（17)表示。
[0096] 【算式17】
[0097]
[0098] 其中，s是拉普拉斯變量。
[0099] 在圖4(a)中，以虛線的矩形圍住的單元a3表示電動機及機械負載的扭矩傳遞系 統(tǒng)，Kt是扭矩常數(shù)，Jm是電動機和機械負載的慣性矩，WrmO是電動機減速控制開始時的電 動機旋轉速度。機械模型19是積分特性，輸入電流（微小變動量）15,輸出電動機旋轉速度 (微小變動量）20。如果忽略電動機損耗，則電動機電力（微小變動量）21相當于電動機機 械輸出，它是電動機旋轉速度（微小變動量）20和電動機旋轉速度WrmO之和、與電動機扭 矩的乘積運算值。
[0100] 在圖4(a)中，以虛線的矩形圍住的單元a4是直流電路部中的平滑電容器2的模 型，表示由電動機電力（微小變動量）21引起的逆變器直流電路部電壓的變化。由于平滑 電容器2的電壓相對于流入平滑電容器2的電流具有相當于積分的特性，因此如果能夠計 算向所述平滑電容器2流入的電流，則能夠計算平滑電容器2的電壓。通常，在圖1中，向 平滑電容器2流入的電流是將電動機5的電流利用逆變器3的開關元件的動作而合成出的 電流，但是該合成出的電流包含PWM處理中的三角波的2倍的頻率成分，詳細的處理是困難 的。因此，通過著眼于向平滑電容器2流入的電力，將該電力除以平滑電容器2的電壓，從 而能夠取代所述合成電流進行使用?；谝陨系脑O想，將電動機電力（微小變動量）21除 以逆變器直流電路部電壓，求出平滑電容器電流（微小變動量）22,根據平滑電容器的積分 特性，成為逆變器直流電路部的電壓信號11 (微小變動量）。在除法運算中使用的逆變器直 流電路部電壓是電動機急減速控制開始時的平滑電容器的電壓VdcO和逆變器直流電路部 的電壓信號11 (微小變動量）之和。
[0101] 在圖4(a)中，以虛線的矩形圍住的單元a5表示電動機減速控制單元14中的勵磁 控制單元14〇。形成下述結構，即，對逆變器直流電路部的電壓信號11 (微小變動量）進行反 饋，相對于規(guī)定的指令（Hq)的值取得差值，輸出第一電壓指令放大率14f (微小變動量）。 在這里，上述指令14q是針對逆變器直流電路部的電壓信號11 (微小變動量）的指令，但是 由于與圖4的單元al同樣地，是不希望發(fā)生微小變動的信號，因此該指令14q的值在這里 簡單地記載為零。
[0102] 圖4(b)表示對圖4(a)進行線性近似而得到的結果。在圖4(a)中，由于在相當于 以虛線的矩形圍住的單元a2的部位處，頻率指令8被視為恒定值，因此成為電動機急減速 控制開始時的頻率指令f*和V/f系數(shù)之積的增益23。同樣地，在圖4(a)中，在相當于以虛 線的矩形圍住的單元a3的部位處，由于設想的是電路系統(tǒng)的時間常數(shù)的數(shù)量級的頻率，因 此電動機旋轉速度（微小變動量）20變得非常小，能夠忽略。因此，成為電動機急減速控制 開始時的電動機旋轉速度WrmO和扭矩常數(shù)Kt之積的增益24。
[0103] 另外，在圖4(a)中，在相當于以虛線的矩形圍住的單元a4的部位處，如果平滑電 容器的電容充分大，則電動機急減速控制開始時的平滑電容器的充電電壓、即逆變器直流 電路部的電壓VdcO,與逆變器直流電路部的電壓信號11 (微小變動量）相比充分大的情況 較多。因此，與該電壓信號11 (微小變動量）相關的除法運算部實際上不需要，直流電路部 的電壓模型在圖4(b)中成為如右端的模塊25所示的單純的積分器和增益的組合。
[0104] 此外，在圖4(a)中，由于以虛線的矩形圍住的單元al的電動機減速控制單元14 中的、向電動機過電流抑制機構反饋的電流振幅信號（微小變動量）14h是微小變動量，因 此與電流信號（微小變動量）15大致等價。如果將以上內容匯總，則能夠將圖4(a)如圖 4(b)所示進行線性近似。
[0105] 如以上說明所述，圖4(b)是對微小變動量進行處理的模型，并且是圖4(a)所示的 模型的規(guī)定的動作點附近處的線性近似。觀察圖4(b)可知，由于由增益及積分器之類的線 性的模塊構成，因此，能夠應用通常使用的、基于傳統(tǒng)的傳遞函數(shù)的設計理論。例如，能夠考 慮到，以計算從圖4 (b)的X點至Y點為止的開路環(huán)路傳遞特性，使此時的增益裕度及相位 裕度處于適當?shù)囊?guī)定范圍內的方式，設計PI控制器14j的增益，或者對低通濾波器14e的 截止頻率實施微調整等。因此，與專利文獻3所示的技術相比，本發(fā)明所涉及的電動機減速 控制單元14的系統(tǒng)整體的前景良好，具有下述優(yōu)點，即，如果能夠掌握電動機的電路常數(shù)、 負載機械的慣性矩值、平滑電容器電容值等諸量，則容易進行設計及調整。
[0106] 此外，在圖2中采用的是下述結構，即，電壓指令振幅放大率Al (Gal)如果超過閾 值電壓Vth，則以一階函數(shù)的方式增加。如前述所示，具有進行迅速的電壓指令的增加、使 電動機損耗增加并抑制直流電路部的過電壓的效果，但另外還具有使控制系統(tǒng)的增益設計 容易的效果。在表示電動機及機械負載的扭矩傳遞系統(tǒng)的圖4(b)的Y點緊前處，具有對直 流電路部電壓的傳遞特性進行模擬的積分器，但在這里，作為系數(shù)而插入直流電路部電壓 VdcO的倒數(shù)。即，根據直流電路部電壓的值，從X點至Y點為止，開路環(huán)路傳遞特性變化。 如圖2所示，通過圖4 (b)中的14a (電壓指令振幅放大率設定函數(shù)），使電壓指令振幅放大 率Al與直流電路部電壓相應地上升，從而能夠將所述積分器中的VdcO的倒數(shù)的特性消除。 由此，由于即使直流電路部電壓變化，圖4(b)中的開路環(huán)路特性也保持為恒定，因此其結 果，具有下述效果，g卩，能夠容易地進行控制系統(tǒng)的增益調整。
[0107] 另外，成為控制系統(tǒng)的設計基準的電動機旋轉速度（圖4中記載為WrmO)如前述 所示設為電動機急減速控制開始時的值即可。其原因在于，在電動機急減速開始時，電動機 所具有的機械旋轉能量較大，向逆變器的再生能量較大，因此在不采取任何對策的情況下， 變?yōu)檫^電壓及過電流的可能性較高，如果將該運轉區(qū)域作為目標進行設計，則能夠防止直 流電路部的過電壓及逆變器過電流。因此，也可以將電動機的最高旋轉速度規(guī)格值作為設 計基準進行使用，在該情況下，能夠更可靠地防止過電壓及過電流。由于本實施方式1是對 感應電動機進行V/f控制的電動機控制裝置，因此能夠代替上述電動機旋轉速度而使用頻 率指令8。關于逆變器直流電路部的電壓VdcO,同樣地，也是設為電動機急減速控制開始時 的值即可。
[0108] 另外，從圖4(b)還明確可知，在電動機減速控制單元14的控制系統(tǒng)的設計中，不 使用作為機械扭矩傳遞系統(tǒng)的參數(shù)的慣性矩值（Jm)。
[0109] 因此，具有下述優(yōu)點，即，不需要在專利文獻3所示的技術中所需的、與慣性矩值 相應的調整作業(yè)。
[0110] 以上，根據本發(fā)明，由于在減速控制時對電壓指令振幅進行放大、