[發明專利]用于感應電動機的磁通控制器

有效

• 申請號: 201110396857.6
• 申請日: 2011-11-29
• 公開（公告）號: CN102487264A
• 公開（公告）日: 2012-06-06
• 發明（設計）人: 洪贊旭
• 申請（專利權）人: LS產電株式會社
• 主分類號: H02P21/14
• 分類號: H02P21/14
• 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;孫麗梅

相關申請的交叉引用

本申請要求2010年11月30日提交的申請號為10-2010-0120433的韓國專利申請的權益，其公開的全文通過引用合并于此。

技術領域

本發明一般涉及一種用于感應電動機的磁通控制器，特別是涉及一種能夠利用無傳感器矢量控制方法使得在感應電動機的驅動逆變器系統的低速區中的磁通估計性能的下降最小化的磁通控制裝置。

背景技術

通常，不使用速度傳感器或位置傳感器而以可變速度驅動感應電動機的方法包括作為開環控制方法的恒定電壓/頻率(VF)控制方法，以及無傳感器矢量控制方法，該無傳感器矢量控制方法通過對電壓、電流和電動機參數的測量來估計電動機轉子的磁通位置。因為后一種方法在控制速度和負載變化方面的性能優良，因此所述無傳感器矢量控制方法已被廣泛地應用。

然而，所述無傳感器矢量控制方法存在一定的問題，其在低速區中驅動電動機所需的電壓被降低，使得輸入到電動機中的電壓(逆變器輸出電壓)會由于偏差或停滯時間而被錯誤地估計，因此使磁通估計性能劣化。因此，與高速區相比較，所述無傳感器矢量控制方法未能在低速區中充分地發揮其性能。

圖1為示出不使用速度(位置)傳感器而通過無傳感器矢量控制方法以可變速度驅動的感應電動機系統的方框圖。

逆變器101輸出電壓到無傳感器感應電動機102，以使無傳感器感應電動機102依據用戶輸入的速度指令W^*_m工作。

減法器103計算從外部輸入的速度指令W^*_m與估計速度W_m之間的差，從而檢測速度誤差，其中估計速度W_m為無傳感器磁通估計器115的輸出中的一個。

速度控制器104用于輸出電流指令。K_{p_s}表示比例增益，K_{i_s}表示積分增益，而s表示拉普拉斯算子。

減法器105計算轉矩電流指令i^*_q與轉矩電流i_d之間的差以檢測轉矩電流誤差。

在轉矩電流控制器106中，K_{p_q}表示比例增益而K_{i_q}表示積分增益。

減法器107計算磁通指令λ^*_dr與估計磁通λ_dr之間的差以檢測磁通誤差，其中估計磁通λ_dr為無傳感器磁通估計器115的輸出。

在磁通控制器108中，K_{p_f}表示比例增益而K_{i_f}表示積分增益。

減法器109計算磁通電流指令i^*_d與磁通電流i_d之間的差以檢測磁通電流誤差。

在磁通電流控制器110中，K_{p_d}表示比例增益而K_{i_d}表示積分增益。

三相轉換器111從無傳感器磁通估計器115接收感應電動機102的轉子磁通的電旋轉角度θ_e，并且將磁通電壓指令V^*_d以及作為電流控制器106和110的輸出的轉矩電壓指令V^*_q轉換為三相指令電壓V^*_a、V^*_b和V^*_c。

電壓控制器112包括功率半導體器件(IGBT)，并且接收三相電壓指令，即V^*_a、V^*_b和V^*_c，從而通過脈沖寬度調制(PWM)將由電壓指令V^*_a、V^*_b和V^*_c控制的三相輸出電壓施加至感應電動機102。

相應的電流傳感器113a、113b和113c分別聯接到電壓控制器112的三相輸出電纜以檢測流經感應電動機102的三相電流i_a、i_b和i_c。