[發明專利]交流電機的控制裝置

無效

• 申請號: 02118923.4
• 申請日: 2002-04-30
• 公開（公告）號: CN1384595A
• 公開（公告）日: 2002-12-11
• 發明（設計）人: 中津川潤之介;遠藤常博;稻葉博美;巖路善尚;川端幸雄;富田浩之;加藤淳司
• 申請（專利權）人: 株式會社日立制作所
• 主分類號: H02P5/408
• 分類號: H02P5/408
• 代理公司: 上海專利商標事務所
• 代理人: 孫敬國

技術領域

本發明涉及交流電機的控制裝置，特別涉及能驅動不同類型交流電機的控制裝置。

背景技術

交流電機(以下簡稱為AC電機)可以分為多種類型，根據轉矩產生的特殊原理，它包括感應電機和同步電機。一般來說，用于驅動AC電機的控制裝置可由幾個單元構成，每個單元都可根據AC電機特殊類型具有所適用的控制裝置以及每個單元都可根據AC電機的類型用于驅動電機。例如，在日本申請專利未公開出版No.06-265607中所描述的，當需要驅動感應電機(下面稱為IM)時，就需要對IM驅動換流器(inverter)提供自動調諧來自動測量電機的常數，以提供在運轉起動之前的轉矩性能。另外，只有IM是采用通常稱之為通用換流器的單元來控制的，該通用換流器具有與IM的電機常數有關的多功能性。

在矢量控制類型的換流器單元中往往是采用單元的架構，正如專利公告No2708479中所披露的那樣，該單元能夠驅動感應電機和同步電機。然而，對這類單元而言，要驅動的電機類型需要事先確定的。

發明內容

最近，新型的電機，諸如，嵌入式永磁電機(下面稱為IPM)，表面涂覆的永磁電機(同樣，下面稱為SPM)以及同步磁阻電機(下面稱為SynRM)，都已經研究開發出來并已在商業上取代IM。用于驅動和控制這些新型電機的控制裝置也已經研究開發出來了。然而，為了能驅動這類電機，就需要使用能適用于各類電機的專用控制裝置。

本發明的一個目的是提供不僅能自動識別IM，還能自動識別AC電機(例如，IPM，SPM，和SynRM)的方法和AC電機控制裝置，該種識別裝置是與控制裝置相連接的，即使用戶不了解電機的類型也能使用。本發明的另一個目的是提供一種設備，它能自動地對采用上述方法識別的各類電機，選擇適用的電機控制方案，并采用在自動識別電機類型過程中所獲得的電機常數，來驅動每個電機，上述所獲得的電機常數可設置為上述電機的可變速度控制的電機常數。

與本發明相關的AC電機控制裝置具有一個電機類型識別裝置，通過該裝置對電機發出一個用于電機類型識別的適當的電壓命令并從檢測的電流中判斷出電機轉子是否裝配了磁鐵以及電機轉子是否有磁凸極，可以識別出與電機控制裝置相連接的電機的類型。與本發明相關的AC電機控制裝置還具有一個控制方案選擇裝置，它根據上述識別的類型電機來選擇適當的控制方案并控制電機的驅動。

附圖說明

圖1是用于實施例1的AC電機的控制電路的整體電路方框圖。

圖2是實施例1所使用的控制常數計算電路的方框圖。

圖3是實施例1所使用的矢量控制器的示意圖。

圖4是實施例1中AC電機識別的流程圖。

圖5是用于實施例2的AC電機的控制電路的整體電路方框圖。

圖6是實施例2中AC電機識別的流程圖。

圖7是實施例3中AC電機識別的流程圖。

圖8是實施例4中AC電機識別的流程圖。

具體實施方式

以下將結合附圖詳細討論本發明。

(實施例1)

圖1是實施例的電路方框圖，在該實施例中，采用PWM換流器來驅動AC電機的系統適用于本發明。

在圖1中，AC電機1是一個需要識別它的類型和它的轉子的AC單元，并附有位置監測器10。AC電機1也與PWM換流器2相連接，PWM換流器根據PWM信號向AC電機1提供可變頻率的AC電壓。三相電壓命令信號Vu，Vv，和Vw是由dq-uvw座標變換器3產生。構成該dq-uvw座標變換器是為了能接受根據d-軸電壓命令Vd，q-軸電壓命令Vq，以及來自積分器61的一階角頻率命令ω所產生的輸入相位信號θ，并對三相電壓命令信號Vu，Vv，和Vw進行算術運算。

電流檢測器4a用于檢測U相位的電流，電流監測器4b用于檢測W相位的電流，它們設置在PWM換流器2和AC電機1之間的連接線上，檢測出的電流作為監測器的輸出，并提供給uvw-dq座標變換器5。該uvw-dq座標變換器5構成了電流分量產生裝置，用于從電流監測器4a和4b的檢測電流和上述的相位信號θ中產生d-軸電流分量Id和q-軸電流分量Iq，它們分別與標注為d-軸和q-軸的兩個座標軸有關。與電流分量有關的信號提供給具有電機類型識別功能的矢量控制單元6。