[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

技術領域

在此討論的實施方式涉及一種逆變器裝置和電動機驅動系統。

背景技術

已知一種傳統的允許通過切換AC（交流）電動機的電樞繞組來進行從低速區域至高速區域的寬范圍運轉的繞組切換方法。

例如，傳統的繞組切換方法，為了減少繞組切換引起的沖擊，在AC電動機的轉數突然改變的情況下，采取措施禁止繞組切換。然而，例如當從低速向高速執行持續加速時，這種措施存在效率低以及還不能獲得足夠扭矩的問題。

就此方面，本申請人已提出了一種逆變器裝置，該逆變器裝置即使在加速期間或減速期間，仍可以減少繞組切換引起的沖擊，該逆變器裝置公開在日本專利申請特開第2010-22165號公報中。更具體來說，當電壓指令超過可以輸出至AC電動機的最大電壓值時，日本專利申請特開第2010-22165號公報中公開的逆變器裝置計算作為d軸電流指令的修正值的d軸電流指令修正值，并且利用所計算的d軸電流指令修正值來執行修正所述d軸電流指令的處理。

這時，日本專利申請特開第2010-22165號公報中公開的逆變器裝置在繞組切換之前預先計算d軸電流指令修正值，在繞組切換時利用預先計算出的d軸電流指令修正值來修正d軸電流指令。因此，由于可以去除作為繞組切換引起的沖擊的產生原因之一的d軸電流指令修正值的計算延遲，所以即使在加速期間或者減速期間，逆變器裝置仍可以執行平滑的繞組切換。

此外，日本專利申請特開第2010-22165號公報中公開的逆變器裝置利用扭矩指令、電源電壓值和AC電動機的轉速作為參數，來初步計算d軸電流指令修正值。

然而，日本專利申請特開第2010-22165號公報中公開的逆變器裝置在可以進一步減少繞組切換的影響方面還存在改進余地。

例如，日本專利申請特開第2010-22165號公報中公開的逆變器裝置使用AC電動機的轉速作為用于確定d軸電流指令修正值的參數。然而，AC電動機的轉速受到繞組切換的過渡現象的影響。換言之，存在如下可能性，即，AC電動機的轉速的檢測值包括繞組切換的過渡現象所導致的噪聲分量。當利用受到過渡現象影響的檢測值來計算d軸電流指令修正值時，存在延長過渡現象的收斂時間（resolution?time）的可能性。

根據實施方式的一個方面，本實施方式的目的是提供一種可以減少繞組切換引起的影響的逆變器裝置和電動機驅動系統。

發明內容

根據實施方式的一方面的逆變器裝置包括：電壓供給單元、繞組切換信號發生器以及恒功率控制器。所述電壓供給單元連接至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。所述繞組切換信號發生器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。所述恒功率控制器在施加至所述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。此外，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速度指令以及所提供的直流電壓確定的恒功率模型，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。

根據實施方式的一方面的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。所述逆變器裝置連接至所述AC電動機的與各相相對應的電樞繞組的一端。此外，所述逆變器裝置包括繞組切換信號發生器和恒功率控制器。所述繞組切換信號發生器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。所述恒功率控制器在施加至所述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。此外，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速度指令以及所提供的直流電壓確定的恒功率模型，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。

根據實施方式的一方面，可以提供一種可以減少繞組切換引起的影響的逆變器裝置和電動機驅動系統。

附圖說明

通過結合附圖來參照下文的詳細描述，可容易獲得并更易于理解對本發明的更完整的理解及其帶來的眾多優點，在附圖中：

圖1是例示出根據實施方式的驅動系統的構造的框圖；

圖2是例示出根據本實施方式的逆變器裝置的構造的框圖；

圖3是例示出繞組切換部的構造的電路圖；

圖4是例示出恒功率控制器的構造的框圖；