[發明專利]逆變器裝置、逆變器裝置的控制方法和電動機驅動系統

有效

• 申請號: 201310186480.0
• 申請日: 2013-05-20
• 公開（公告）號: CN103973195A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 竹之內將志;川地智洋;友原健治;東川康兒
• 申請（專利權）人: 株式會社安川電機
• 主分類號: H02P25/18
• 分類號: H02P25/18;H02P27/06;H02P6/08
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;黃綸偉

1.一種逆變器裝置，所述逆變器裝置連接到AC電動機的電樞繞組，并且被構造為控制所述AC電動機，所述逆變器裝置的特征在于：

所述逆變器裝置包括繞組切換信號生成器，所述繞組切換信號生成器被構造為將繞組切換信號輸出到繞組切換器，其中所述繞組切換信號在基于所述AC電動機的轉子的轉速確定的第一繞組和第二繞組的切換時刻中具有滯后特性，所述繞組切換器被構造為切換所述電樞繞組的連接，使得所述電樞繞組的狀態在所述第一繞組和所述第二繞組之間相互切換，

其中，所述繞組切換信號生成器包括：

滯后區域判斷部，所述滯后區域判斷部被構造為判斷轉速是否處于由第一切換時刻和第二切換時刻定義的滯后區域內；

繞組比較器，所述繞組比較器被構造為，當轉速處于所述滯后區域內時，判斷當前繞組是否與預先設置的最優繞組相同；以及

繞組切換信號輸出部，所述繞組切換信號輸出部被構造為，當轉速處于所述滯后區域內并且所述當前繞組不同于所述最優繞組時，輸出所述繞組切換信號，使得所述當前繞組被切換到所述最優繞組。

2.根據權利要求1所述的逆變器裝置，其特征在于，所述最優繞組是基于所述轉速設置的。

3.根據權利要求1所述的逆變器裝置，其特征在于，所述最優繞組是基于所述轉速和將提供給所述逆變器裝置的電源電壓設置的。

4.根據權利要求1所述的逆變器裝置，其特征在于，所述最優繞組是基于所述轉速以及用于驅動所述AC電動機的扭矩指令和從所述AC電動機輸出的扭矩中的一個設置的。

5.根據權利要求1至4中的任一項所述的逆變器裝置，其特征在于：

當所述轉速為低時選擇所述第一繞組，并且當所述轉速為高時選擇所述第二繞組；

所述繞組切換信號輸出部被構造為，避免在所述轉速從低速變為高速而進入所述滯后區域時輸出所述繞組切換信號；并且

所述繞組切換信號輸出部被構造為，當所述轉速從高速變為低速而進入所述滯后區域時，當所述當前繞組與所述最優繞組不同時，輸出所述繞組切換信號以將所述當前繞組切換到所述最優繞組。

6.根據權利要求1至4中的任一項所述的逆變器裝置，其特征在于：

所述繞組切換信號生成器進一步包括時間判斷部，所述時間判斷部被構造為判斷所述轉速處于所述滯后區域內并且所述當前繞組與所述最優繞組不同的狀態是否持續了預定時間；并且

所述繞組切換信號輸出部被構造為，當判斷所述狀態持續了預定時間時，輸出所述繞組切換信號，使得所述當前繞組被切換到所述最優繞組。

7.根據權利要求2至4中的任一項所述的逆變器裝置，其特征在于：

所述繞組切換信號生成器進一步包括被構造為確定所述最優繞組的繞組確定部；并且

所述繞組確定部被構造為將所述第一繞組和所述第二繞組中使得對應于所述轉速的所述AC電動機的能量效率更高的一個確定為所述最優繞組。

8.根據權利要求1所述的逆變器裝置，其特征在于：

當所述轉速為低時選擇所述第一繞組，并且當所述轉速為高時選擇所述第二繞組；

為所述第一切換時刻設置的轉速小于為所述第二切換時刻設置的轉速；

在所述當前繞組為所述第一繞組的情況下，當轉速超過為所述第二切換時刻設置的轉速時，所述繞組切換信號生成器被構造為輸出所述繞組切換信號，使得所述當前繞組被切換到所述第二繞組；并且

在所述當前繞組為所述第二繞組的情況下，當轉速低于為所述第一切換時刻設置的轉速時，所述繞組切換信號生成器被構造為輸出所述繞組切換信號，使得所述當前繞組被切換到所述第一繞組。

9.一種用于控制AC電動機的逆變器裝置的控制方法，所述控制方法的特征在于包括：

判斷所述AC電動機的轉子的轉速是否處于用于在第一繞組與第二繞組之間切換所述AC電動機的電樞繞組的狀態的由第一切換時刻和第二切換時刻定義的滯后區域內；

當轉速處于所述滯后區域內時，判斷當前繞組是否與預先設置的最優繞組相同；以及

當轉速處于所述滯后區域內并且所述當前繞組不同于所述最優繞組時，向繞組切換器輸出繞組切換信號，所述繞組切換器被構造為在所述第一繞組與所述第二繞組之間切換所述電樞繞組的狀態，使得所述當前繞組被切換到所述最優繞組。

10.一種電動機驅動系統，所述電動機驅動系統的特征在于包括：

AC電動機；

逆變器裝置，所述逆變器裝置連接到所述AC電動機的電樞繞組并且被構造為控制所述AC電動機；以及

繞組切換器，所述繞組切換器被構造為切換所述電樞繞組的連接，其中：

所述逆變器裝置包括繞組切換信號生成器，所述繞組切換信號生成器被構造為將繞組切換信號輸出到所述繞組切換器，其中所述繞組切換信號在基于所述AC電動機的轉子的轉速確定的第一繞組和第二繞組的切換時刻中具有滯后特性，所述繞組切換器被構造為切換所述電樞繞組的連接，使得所述電樞繞組的狀態在所述第一繞組和所述第二繞組之間相互切換；

所述繞組切換信號生成器包括：

滯后區域判斷部，所述滯后區域判斷部被構造為判斷轉速是否處于由第一切換時刻和第二切換時刻定義的滯后區域內；

繞組比較器，所述繞組比較器被構造為，當轉速處于所述滯后區域內時，判斷當前繞組是否與預先設置的最優繞組相同；以及

繞組切換信號輸出部，所述繞組切換信號輸出部被構造為，當轉速處于所述滯后區域內并且所述當前繞組與所述最優繞組不同時，輸出所述繞組切換信號，使得所述當前繞組被切換到所述最優繞組；并且

所述繞組切換器被構造為基于所述繞組切換信號將所述AC電動機的所述電樞繞組的狀態切換到所述第一繞組與所述第二繞組中的一個。