[其他]感應電動機的控制裝置及方法

無效

• 申請號: 86106908
• 申請日: 1986-10-22
• 公開（公告）號: CN86106908A
• 公開（公告）日: 1987-07-01
• 發明（設計）人: 戴維德·約翰·施羅;哈比布·達德彼
• 申請（專利權）人: 西屋電氣公司
• 主分類號: H02P7/63
• 分類號: H02P7/63;H02P7/622
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 王棟令

本發明基本上涉及由直流電源通過一臺逆變器激勵感應電動機的控制裝置。

在一種可變電壓和可變頻率的交流電動機激勵裝置中，三相輸入電壓是由直流或交流整流電源通過帶有6個電源轉換開關組成電路的逆變器而加到該電動機上，一只柵截止型可控硅即是一個典型的電源轉換開關，如果這些電源轉換開關是理想的且沒有轉換延時，則由逆變器輸出到該電動機的電壓波形就基本上等于理論上的方波，但是轉換開關都有延時，所以就改變了輸出的電壓波形。如果沒有逆變器輸出電壓反饋措施，和不補償有延遲轉換時間效應影響的輸出電壓，電動機就很難按期望地運行，利用一臺電動機控制器綜合地調整上述兩方面因素即能提供所期望的輸出電壓，而且其中的反饋還需要附加隔離和信號修正措施。

本發明的主要目的即為提供：一種控制一臺感應電動機負荷控制裝置的方法，確定每個逆變器轉換開關的起勵時間，確定怎樣的時間對下述關系是增加還是減少效益，即對電動機轉速、直流輸出功率、總的轉換時間、轉換的頻率和在基波電壓和電流的波形之間的相位角度。

鑒于此目的，本發明在于控制至少一相負荷的方法，以及操作一臺包括有用于每相負荷的第一轉換設備和第二轉換設備的逆變器的方法;所述的逆變器與電源耦接并響應一個效力請求信號;對每一負荷相確定下述步驟，即對第一轉換設備確定第一導電時間，對第二轉換設備確定第二導電時間，用以對所述相的負荷供給具有所期望頻率的期望電壓，以激勵所述的負荷相;確定在所述電壓和負荷電流間的電流相角，確定當輸出電流為正時及當輸出電流為負時響應所述的電流相角;以及對每個第一和第二導電時間在響應于所述的期望電壓中及根據在轉換發生時的電流是正或是負提供一個修正。

本發明還在于對按照上述方法運行的控制裝置中，對至少一相并用一臺逆變器運行的負荷包括有為每相負荷的至少一個第一轉換設備和一個第二轉換設備，所述的逆變器與電源耦接并響應于效力請求信號;第一裝置組合，用于在響應于所述的效力請求信號和與每電動機相的關系中為第一轉換設備確定第一導電連續時間和為第二轉換設備確定第二導電連續時間，以提供一個具有期望頻率的期望電壓激勵所述負荷的所述相;第二裝置組合，用于確定在所述電壓和負荷電流之間的電流相角;第二裝置組合，用于確定在輸出電流是正時及在輸出電流是負時與所述的相角的關系;以及第四裝置組合，用于對第一和第二導電時間之一為響應所述的正電流提供第一修正，和對所述第一和第二導電時間中與上述不同的另一個為響應所述負電流提供第二修正，同時在響應所述的期望輸出電壓中用所述被移動過第一和第二修正。

本申請與下述專利申請有關，即D.J.Shero等人的題為“感應電動機合成控制裝置和方法”，美國專利申請序號為NO.696，814;H.Dadpey等人的題為“為感應電動機設備控制用的轉矩的確定”，美國專利申請序號為NO.696，832以及Shero等人題為“感應電動機的控制裝置和方法”的美國申請序號NO.696，833，以上申請為1985年1月31日提交的，并轉讓給同一受讓人，為了更完全地了解應當查閱這些公開文件。

圖1示出先有技術中感應電動機的控制裝置;

圖2示出先有技術中交流感應電動機控制裝置的方框圖;

圖3示出先有技術中激勵交流感應電動機的三相逆變器;

圖4示出圖3所示的先有技術中交流激勵用逆變器的一極;

圖5示出圖3的逆變器利用均等取樣脈沖寬度調制所產生的理想電壓波形。

圖6表示在逆變器一極的電流為正方向時，延遲時間、導通時間和截止時間對逆變器一極輸出電壓的影響;

圖7表示在逆變器一極電流為負方向時延遲時間、導通時間和截止時間對逆變器一極輸出電壓的影響;

圖8A-8E，表示在各種不同交流電動機的功因數相角情況下延遲時間對所期望的逆變器輸出電壓的影響;

圖9，表示對該逆變器在0°功因數相角運行下，在電壓轉換中產生延遲時間電壓向量的最終時間位移;

圖10，表示對該逆變器在90°功因數相角運行下，在電壓轉換中產生延遲時間電壓向量的最終時間位移;

圖11，表示對該逆變器在180°功因數相角運行下，在電壓轉換中產生延遲時間電壓向量的最終時間位移;

圖12，表示所期望的輸出極電壓和所被調節的極電壓指令以便在極電流為正值時取得近似所期望的正向極電壓;

圖13，表示所期望的輸出極電壓和所被調節的極電壓指令以便在極電流為負值時取得近似所期望的負向極電壓;

圖14，表示導引計算電流相角程序的流程表;

圖15，表示導引低速電流相角確定程序的流程表;