[其他]逆變器

在審

• 申請號: 101986000008659
• 申請日: 1986-12-23
• 公開（公告）號: CN1006268B
• 公開（公告）日: 1989-12-27
• 發明（設計）人: 長南克彥
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 程天正

一種逆變器包括不論供給如電動機等旋轉驅動裝置的驅動功率的電流大小如何，對應于恒定頻率，靠手動設定恒定電壓而輸出恒定電壓／頻率變化模式的手動轉矩提升功能，根據手動轉矩提升所設定的恒定電壓／頻率模式、按照輸入旋轉驅動裝置電流的大小自動校正電壓／頻率模式的自動轉矩提升功能。該逆變器能在旋轉驅動裝置的輸入電流處于低頻范圍時，利用手動和自動轉矩提升功能補償轉矩的下降。

本發明是關于給電動機等旋轉驅動裝置供電、且按照電動機的驅動電流來調整輸出電壓的逆變器，特別是關于在以低頻電力供電時、使電動機的轉矩特性得到明顯改善的逆變器。

一般，各工業部門的各類設備其大多數是用如電動機那樣的旋轉驅動裝置來驅動的。對這類使用旋轉驅動裝置的設備的最有效的控制方法是控制旋轉驅動裝置的旋轉頻率，例如，可以利用下列具體方法來實現：①改變極數、②控制初級電壓、③控制初級頻率、④渦流耦合控制。其中，初級頻率控制法是利用控制電動機或類似物的供電頻率來控制旋轉頻率的。在初級頻率f變化時，如果加于電動機的電壓V與頻率f成比例地變化，那么電動機的輸出特性實際上是恒轉矩特性。

圖1表示以作為旋轉驅動裝置的電動機為負載時，通常所用逆變器輸出特性的特性圖。這幅圖中，沿縱軸和橫軸分別表示輸出電壓V₀和輸出頻率f₀，圖上，逆變器輸出的電壓/頻率變化模式由基本模式P₁和調整模式P₂來表示。調整模式P₂根據負載電流亦即輸入電動機的電流來調節。假定負載電流超過設定值，那么控制的作用是在整個輸出頻率范圍內使輸出電壓以相同程度增長，這樣自動地完成電動機的轉矩提升。采用了自動轉矩提升，就使同樣容量即同樣額定輸出電流的逆變器適用于比較大的負載。因此，具有自動轉矩提升功能的電動機適用于，比如攪拌機和傳送機之類起動時負載大、運轉中負載減小的設備，或者適用于如帶式傳輸機那樣在定常運轉中負載時而加大，然后趨于穩定的設備。

但是，當使用普通逆變器時，即使具備自動轉矩提升功能，由于在低頻范圍，電動機線圈電阻造成的壓降等影響，阻礙輸出電流平滑的流向電動機，導致低頻時，轉矩比額定轉矩小，如圖2中曲線a所示，這就引起了在低頻范圍不能形成轉矩提升特性的問題，因為，甚至電動機負載增大時，其輸入電流還是小。

此外，當電動機加速時，在低頻范圍由于轉矩不足，滑差就增大，使電動機等對速度指令的響應變劣。

再者，當在低頻范圍負載轉矩大時，電動機轉速降低，而且，當逆變器輸出的頻率增加到這樣的頻率范圍以致如圖2中曲線b或c所示流至電動機的電流過大時，流過電動機的電流超過了逆變器容許的輸出電流，電動機就停車了。

本發明的目的就是提供一種即使在低頻范圍也可以實現轉矩提升特性的逆變器。

本發明的另一個目的是提供一種能改善電動機在低頻范圍對給出指令響應的逆變器。

本發明還有一個目的是提供低頻時轉矩特性得到改善、因而使流過電動機的電流不超過其逆變器容許的輸出電流、籍此防止電動機停車的逆變器。

為了達到這些目的，依據本發明的逆變器，不論供給旋轉驅動裝置的輸入電流的大小如何，靠手動調節電壓/頻率（V/f）調整器，使輸出具有恒定的V/f特性變化模式，并且根據輸入電流值的大小，用V/f調整器自動輸出校正值校正V/f特性。

假定這校正值表為第一校正值的話，那么用由電壓補償器輸出的、和輸出頻率有關的第二校正值，對第一校正值進行校正。

圖1是表明普通逆變器輸出端的電壓/頻率特性的示意圖。

圖2是描述和普通逆變器的輸出有關的滑差/轉矩及滑差/電流特性的示意圖。

圖3是表示依據本發明的逆變器的第一種實施例結構的方框圖。

圖4是說明圖3的實例中逆變器輸出亦即電動機輸入電流變化的時間圖。

圖5是描述圖3的實例中逆變器輸出即電動機輸入電壓變化的時間圖。

圖6是表明圖3的實例中逆變器輸出端電壓/頻率特性的示意圖。