[發明專利]電動機系統、電力變換裝置及電力變換裝置的控制方法

有效

• 申請號: 201110176309.2
• 申請日: 2011-06-23
• 公開（公告）號: CN102299681A
• 公開（公告）日: 2011-12-28
• 發明（設計）人: 伊藤雄太;名倉寬和;永田浩一郎;秋田佳稔;根本治郎
• 申請（專利權）人: 株式會社日立制作所
• 主分類號: H02P27/06
• 分類號: H02P27/06;H02M5/458
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 張寶榮

技術領域

本發明涉及電動機系統、電力變換裝置及電力變換裝置的控制方法，特別是涉及適于抑制逆變器內的直流電壓變動的電動機系統、電力變換裝置及電力變換裝置的控制方法。

背景技術

在利用了電力變換裝置的電動機驅動中，將由商用電源供給的交流電源通過電力變換裝置內部的二極管進行整流，通過平滑電容器進行平滑，由此變換成直流電壓。還將變換后的直流電壓通過逆變器變換成任意的交流電壓而輸出給電動機，由此對電動機進行可變速控制。

該直流電壓受商用電源的狀況及逆變器的運轉狀況的影響，在商用電源變動等時，產生逆變器輸出涉及的轉矩不足及過電流異常等問題，所以例如在日本特開平6-311787號公報中公開了如下技術，即，設置用于檢測直流電壓的電壓檢測器，以成為額定的V/F比例的方式控制輸出頻率。

專利文獻1：日本特開平6-311787號公報

另一方面，在電動機減速運轉的情況下，電動機所蓄積的機械能在逆變器中再生。在該再生運轉時，如果再生運轉持續，則會從電動機向逆變器流入過大的再生能量，平滑電容器被充電，導致直流電壓過大，對逆變器電路產生影響。

在上述日本特開平6-311787號公報所述的現有技術中，直接檢測直流電壓。因此，在上述現有技術的延伸上若要抑制過大的直流電壓，需要設置檢測電路及設置后的維護。而且由于部件數的增加使得裝置復雜化，裝置的可靠性下降。特別是，在多重型的電力變換裝置中，檢測電路的個數增大，裝置進一步復雜化。

在上述現有技術中，未意識到在再生運轉時從電動機向逆變器流入再生能量，也沒有意識到因平滑電容器被充電引起的過大直流電壓給逆變器電路帶來了影響。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種節省直流電壓的檢測部件、在再生運轉時可抑制直流電壓的過電壓的電力變換系統、電力變換裝置及電力變換裝置的控制方法。另外，也可抑制因從電動機向逆變器流入再生能量而給逆變器帶來的影響。

為了達成上述目的，在本發明中采用如下構成：運算用于抑制電力變換器的指令值，檢測電力變換器的輸出電壓，利用檢測出的輸出電壓值和輸出電壓指令值推定直流電壓的值或者變動值，根據推定值在減速運轉時抑制直流電壓的上升。

或者，采用如下構成：運算用于指示電力變換器的速度的速度指令，基于速度指令運算電力變換器輸出的輸出電壓的指令即輸出電壓指令值，檢測直流電壓，或者推定直流電壓或變動值，在減速運轉時并且在檢測值或推定值變為比規定值大時，按照抑制直流電壓的上升的方式修正速度指令值。

作為更具體的構成，采用如下構成：根據檢測出的輸出電壓值與輸出電壓指令值之比來推定直流電壓值或變動值，如果直流電壓值或變動值在規定值以上，則修正速度指令值。

(發明效果)

根據本發明，能得到如下效果：例如在電動機驅動時，在直流電壓急劇且大幅度地變動的情況下，也能低成本且高精度地抑制逆變器內的平滑電容器直流過電壓。

附圖說明

圖1是實施例1的電力變換裝置的構成圖。

圖2是說明實施例1的控制器的構成的圖。

圖3是說明實施例1所涉及的速度指令修正的流程圖。

圖4是實施例1所涉及的速度指令修正的動作的概略圖。

圖5是表示本發明的效果的模擬仿真波形。

圖6是實施例2所涉及的速度指令修正的動作的概略圖。

圖7是實施例3所涉及的速度指令修正的動作的概略圖。

圖8是說明實施例4的控制器的構成的圖。

圖9是說明實施例5的動作的構成的構成圖。

圖10是實施例6的電力變換裝置的構成圖。

圖11是說明實施例7所涉及的速度指令修正的流程圖。

符號說明：

101：三相交流電源；

102：整流二極管；

103：平滑電容器；

104：逆變器(逆變器部)；

105：交流電動機；

106：輸出電流檢測器；

107：輸出電壓檢測器；

108：輸出電流檢測值坐標變換；

109：輸出電壓檢測值坐標變換；

110：勵磁電流指令生成部；

111：輸出電壓指令值運算部件；

112：選通脈沖生成部；

113：輸出電壓指令值修正部件；

114：直流電壓變動推定部件；

115：速度指令修正部件；

116：速度指令生成部；