[發明專利]感應電動機的控制裝置及感應電動機的控制方法

有效

• 申請號: 201210214749.7
• 申請日: 2012-06-26
• 公開（公告）號: CN102847725A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 服部哲;永田寬;井上大輔
• 申請（專利權）人: 株式會社日立制作所
• 主分類號: B21B37/46
• 分類號: B21B37/46;H02P23/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 蔣亭

技術領域

本發明涉及感應電動機的控制裝置以及感應電動機的控制方法，特別 涉及用于臨時得到比通常高的轉矩的控制。

背景技術

在軋機中，進行使用感應電動機來對被軋材進行軋加工。在一般的感 應電動機中，以如下方法來進行控制：到基本速度為止進行轉矩恒定的控 制，從基本速度起到最高速度為止，使電動機輸出恒定(功率恒定)。

在軋機中，通過以在軋機入側以及出側對被軋材施加張力的狀態，在 旋轉的作業輥間碾壓被軋材進行加工，并送出加工后的被軋材，來連續地 執行軋加工。而且，在軋機中，電動機用于對被軋材給予張力，或者得到 加工所需的旋轉力。

電動機在設備規劃時選擇、設置具有能得到軋制操作所需的轉矩或輸 出的轉矩-速度特性的物件。而且，作為對感應電動機的轉矩-速度特性 進行變更的方法，有取代犧牲高速度域下的轉矩來提高低速度域下的轉矩 的方法(例如，參照專利文獻1)、或取代縮窄可利用的速度域來將轉矩 維持得較高的方法(例如，參照專利文獻2)。

另一方面，作為在對感應電動機的轉矩-速度特性進行變更的情況下 的具體的處理，提出了通過在電動機控制中切換使用預先存儲的多個磁場 模式來作為不同特性的電動機而使用的方法(例如，參照專利文獻3)、 或在電動機控制中通過修正磁場來得到大的電動機轉矩的方法(例如，參 照專利文獻4)。

【先行技術文獻】

【專利文獻】

【專利文獻1】日本特開2006-42562號公報

【專利文獻2】日本特開2006-42570號公報

【專利文獻3】日本特開2000-116199號公報

【專利文獻4】日本特開平8-70600號公報

發明要解決的課題

在設備規劃時，假設作為某產品的被軋材，選擇得到其生產能實現那 樣的輸出的電動機。在此情況下，若還考慮生產的機會非常低的被軋材來 選擇電動機，則在大多數軋制操作中，電動機的輸出變得無效。另外，還 會產生需要對需要超過設備規劃時的假設的轉矩或輸出那樣的被軋材進 行軋制的情況。在這樣的情況下，現狀是例如在降低壓下率、抑制轉矩上 下功夫來實施軋制。作為產品而所需的板厚根據產品規格來確定，因此存 在降低壓下率會導致增加軋制次數從而操作效率下降的問題。

為了解決以上的問題，在基本(BASE)速度區域中，為了臨時地得 到高轉矩，需要變更電動機的轉矩特性。在此，上述基本速度一般是指在 可利用的速度范圍中與最高的轉矩對應的速度。另外，在應用感應電動機 的除軋制設備以外的工作機械或鐵道車輛、輸送設備等中，也會產生根據 操作條件而電動機所要求的轉矩較大變動的情況。在所要求的轉矩大于電 動機輸出轉矩的情況下，不能滿足操作條件。在這樣的情況下，若能變更 電動機的轉矩特性以得到高轉矩，則也能對應。

在此情況下，如專利文獻3所記載，若選擇預先存儲的多個磁場模式 來進行使用，則只能以預先確定的磁場模式來使用電動機，從而將不能充 分發揮電動機性能。另外，如專利文獻4所記載，若修正磁場來得到大的 轉矩，則在旋轉速度增大的情況下，電動機的端子電壓也增大，若達到最 大電壓則需要減弱磁場，因此存在輸出轉矩下降的問題。

如此，在用于臨時得到高轉矩的感應電動機的控制中，需要將轉矩電 流以及勵磁電流的至少一者設為比通常的控制高的值。這能通過提高對感 應電動機施加的電壓來實現。然而，感應電動機所容許的電壓有界限，若 施加超過了該界限的電壓，則會導致裝置的故障或耐久性的下降。

發明內容

本發明的課題在于，在感應電動機的控制中，能不損害裝置的耐久性 而實現以比通常高的轉矩進行的控制。