[發明專利]用于控制逆變器系統的運行的裝置和方法

有效

• 申請號: 201010600780.5
• 申請日: 2010-12-17
• 公開（公告）號: CN102130648A
• 公開（公告）日: 2011-07-20
• 發明（設計）人: 金效陳
• 申請（專利權）人: LS產電株式會社
• 主分類號: H02P21/05
• 分類號: H02P21/05;H02P27/04
• 代理公司: 北京金信立方知識產權代理有限公司 11225
• 代理人: 黃威;張彬

技術領域

本發明涉及用于控制逆變器系統的操作的裝置和方法，更加特別地涉及用于控制逆變器系統的運行的裝置及其方法，該逆變器系統被配置為通過使用逆變器來驅動電動機的，并且如果共振發生時，在產生共振的頻帶中正常地操作電動機。

背景技術

通常，在電動機中存在由電動機自身產生的機械共振頻率。精確地驅動電動機和諸如安裝在逆變器系統上的變壓器的部件的逆變器系統也具有固有電共振頻率。

在由包括通用的逆變器和級聯H-橋型高電壓逆變器來驅動電動機的情形下，既產生了每個部件固有的共振頻率又產生了由部件之間的相互作用引起的新的共振頻率。

在由逆變器系統以上文提到的共振頻率來驅動電動機的情形下，逆變器系統由于過電流而沒有正常地運行。此外，過電流可能損壞電動機，而在更壞的情形下，電動機的旋轉軸可能被扭轉或者斷裂。

雖然考慮到耐用性和機械組合而在逆變器系統的制造/設計中進行了許多嘗試以消除共振頻率，但是沒有完全消除共振頻率的方法。

因此，作為在常規逆變器系統中避免操作在共振頻率下的方法，使得電動機不在產生共振頻率的頻帶中常規地運行，而是忽略產生共振頻率的頻帶。

也就是說，避免共振頻率的常規系統使用了頻率跳過法。在頻率跳過法中，共振頻帶即最低頻率和最高頻率被檢測到，當電動機被驅動而此處逆變器系統無負載時，在該共振頻帶中產生了電流振蕩，然后，使得逆變器系統驅動電動機的目標頻率不被設定在該最低和最高頻率之間。

然而，頻率跳過法的缺陷在于其不將目標頻率設定在共振頻帶上，因此很難防止電動機忽略共振頻帶以避免電流振蕩。頻率跳過法的另一個缺陷在于其不是消除共振頻率而是避開共振頻率，因此延長了電動機的加速時間，而且如果電動機在共振頻帶中運行，就會持續過電流振蕩。

發明內容

提供了一種用于控制逆變器系統的運行的裝置作為本發明的一個概括的方案，該裝置包括：檢流器，其被配置為檢測由逆變器系統輸出到電動機的電流；d軸/q軸電流轉換器，其被配置為將由檢流器檢測到的電流轉換成d軸電流和q軸電流；減法器，其被配置為計算預采樣的d軸電流(磁通量部分)和d軸電流之間的差值；比較控制器，其被配置為將來自減法器的輸出電流乘以預設的比較控制增益以生成比較控制電壓；以及加法器，其被配置為將比較控制電壓加到響應于電動機的運行頻率的扭矩部分電壓上以輸出和值作為電動機的驅動電壓。

提供了一種用于控制逆變器系統的運行的方法作為本發明的另一個概括的方案，該方法包括：如果電動機的運行頻率在共振頻帶中，則檢測由逆變器系統輸出到電動機的電流；將檢測到的電流轉換成d軸電流和q軸電流；計算轉換后的d軸電流和預采樣的d軸電流(磁通量部分)之間的差值；將計算出的差值乘以預設的比較控制增益以計算比較控制電壓；以及將計算出的比較控制電壓加到響應于電動機的運行頻率的扭矩部分電壓上以生成電動機的驅動電壓。

在本發明的一些示意性實施例中，所述方法進一步包括：如果電動機的運行頻率不在共振頻帶中，則使用響應于電動機的運行頻率的扭矩部分電壓來驅動電動機。

本發明的其他優點、目的和特征將部分地在下文的描述中得到闡釋，并且通過對下文的理解或從本發明的實踐中獲知而部分地對于本領域技術人員變得顯而易見。本發明的目的和其他優點可以通過在書面的說明書及其權利要求和附圖中特別指明的結構實現和獲得。

應當理解的是本發明的上述一般描述和下文的詳細描述都是示例性和解釋性的，并且旨在提供主張的本發明的進一步解釋。

附圖說明

所包含的附圖提供對本公開的進一步理解，其被并入說明書中并構成說明書的一部分，說明本公開的實施例，并與說明書一起用于說明本公開的原理。在附圖中：

圖1是示出根據本發明的示意性實施例的用于控制逆變器系統的運行的裝置的構造的框圖；以及

圖2是示出根據本發明的示意性實施例的用于控制逆變器系統的運行的方法的信號流程圖。

具體實施方式

下文中，參照附圖詳細描述了本發明的示意性實施例。在附圖中，為了清楚和方便而放大了組成元件的尺寸或者形狀。

可以定義特定的術語來以為發明人所知的最好的方式描述本發明。因此，在說明書和權利要求中所使用的特定術語或者詞語的意思不應當限于其字面或者通常采用的意義，而是應當根據本發明的精神和范圍來理解。因此可以基于整個說明書的內容來確定這些術語的定義。

圖1是示出根據本發明的示意性實施例的用于控制逆變器系統的運行的裝置的構造的框圖，其中附圖標記100是檢流器。