[發明專利]逆變器裝置和電動機驅動系統

有效

• 申請號: 201210230243.5
• 申請日: 2012-07-04
• 公開（公告）號: CN102868347A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 陳振寧;川地智洋;葛島光則
• 申請（專利權）人: 株式會社安川電機
• 主分類號: H02P21/00
• 分類號: H02P21/00;H02P25/18;H02P27/08
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;王伶

1.一種逆變器裝置，該逆變器裝置包括：

電壓供給單元，其連接至AC電動機的與各相相對應的電樞繞組的一端，并且將用于驅動所述AC電動機的可變電壓提供給所述AC電動機；

繞組切換信號發生器，其連接至所述電樞繞組的另一端和中間部中的每一個，并且將繞組切換信號輸出至改變所述電樞繞組的連接的繞組切換部；以及

恒功率控制器，其在給所述AC電動機的電壓指令的值超過預定閾值時，基于所述電壓指令的值和所述預定閾值來計算并輸出d軸電流指令修正值，其中，

所述恒功率控制器在基于所述繞組切換信號確定的輸出切換定時，利用根據扭矩指令或者速度指令以及所提供的直流電壓所確定的恒功率模型，來生成所述d軸電流指令修正值，并且輸出所述d軸電流指令修正值達預定時間。

2.根據權利要求1所述的逆變器裝置，其中，所述恒功率控制器從與所述扭矩指令或所述速度指令以及所述直流電壓的組合相對應的多個恒功率模型中，選擇與所述輸出切換定時處的運轉條件接近的恒功率模型，并且使用所選擇的恒功率模型生成所述d軸電流指令修正值。

3.根據權利要求1所述的逆變器裝置，該逆變器裝置還包括：

電壓前饋計算器，其基于所述d軸電流指令、q軸電流指令、以及所述AC電動機的轉速，來計算d軸電壓前饋值和q軸電壓前饋值；以及

電流控制器，其基于所述d軸電壓前饋值和利用所述d軸電流指令和d軸電流反饋值的反饋控制的結果，來生成d軸電壓指令，并基于所述q軸電壓前饋值和利用所述q軸電流指令和q軸電流反饋值的反饋控制的結果，來生成q軸電壓指令，其中，

所述電流控制器在基于所述繞組切換信號確定的所述輸出切換定時，輸出所述d軸電壓前饋值作為所述d軸電壓指令，并輸出所述q軸電壓前饋值作為所述q軸電壓指令。

4.根據權利要求2所述的逆變器裝置，該逆變器裝置還包括：

電壓前饋計算器，其基于所述d軸電流指令、q軸電流指令、以及所述AC電動機的轉速，來計算d軸電壓前饋值和q軸電壓前饋值；以及

電流控制器，其基于所述d軸電壓前饋值和利用所述d軸電流指令和d軸電流反饋值的反饋控制的結果，來生成d軸電壓指令，并基于所述q軸電壓前饋值和利用所述q軸電流指令和q軸電流反饋值的反饋控制的結果，來生成q軸電壓指令，其中，

所述電流控制器在基于所述繞組切換信號確定的所述輸出切換定時，輸出所述d軸電壓前饋值作為所述d軸電壓指令，并輸出所述q軸電壓前饋值作為所述q軸電壓指令。

5.根據權利要求3所述的逆變器裝置，其中，所述電流控制器在基于所述繞組切換信號確定的所述輸出切換定時，初始化所述反饋控制中包括的積分元素。

6.根據權利要求4所述的逆變器裝置，其中，所述電流控制器在基于所述繞組切換信號確定的所述輸出切換定時，初始化所述反饋控制中包括的積分元素。

7.根據權利要求1至6中任一項所述的逆變器裝置，該逆變器裝置進一步包括電流指令計算器，該電流指令計算器基于所述扭矩指令或所述速度指令以及所述d軸電流指令修正值，來生成d軸電流指令和q軸電流指令，其中，

所述電流指令計算器在基于所述繞組切換信號確定的所述輸出切換定時，通過使用對繞組切換導致的q軸電流變化進行建模而獲得的q軸電流模型來生成所述q軸電流指令，并輸出所述q軸電流指令達預定時間，并且通過使用對繞組切換導致的d軸電流變化進行建模而獲得的d軸電流模型來生成所述d軸電流指令，并輸出所述d軸電流指令達預定時間。

8.一種電動機驅動系統，該電動機驅動系統包括：

直流電壓源；

AC電動機；以及

逆變器裝置，其連接至所述AC電動機的與各相相對應的電樞繞組的一端，

所述逆變器裝置包括：

繞組切換信號發生器，其連接至所述電樞繞組的另一端和中間部中的每一個，并且將繞組切換信號輸出至改變所述電樞繞組的連接的繞組切換部；以及

恒功率控制器，其在給所述AC電動機的電壓指令的值超過預定閾值時，基于所述電壓指令的值和所述預定閾值來計算并輸出d軸電流指令修正值，其中，

所述恒功率控制器在基于所述繞組切換信號確定的輸出切換定時，利用根據扭矩指令或者速度指令和所提供的直流電壓所確定的恒功率模型，來生成所述d軸電流指令修正值，并且輸出所述d軸電流指令修正值達預定時間。