[其他]變頻、變壓交流電動機驅動裝置

無效

• 申請號: 86107650
• 申請日: 1986-11-08
• 公開（公告）號: CN86107650A
• 公開（公告）日: 1987-05-20
• 發明（設計）人: 哈里·路易斯·惠勒
• 申請（專利權）人: 燃燒工程有限公司
• 主分類號: H02P7/63
• 分類號: H02P7/63;H02P7/622;H02P3/18
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 許新根

本發明涉及控制交流電動機運行用的裝置，更詳細地說是涉及變頻、變壓交流電動機驅動裝置。

本發明提供了一種通過改變交流電動機電源頻率和電源電壓以控制交流電動機轉速的方法和裝置。根據本發明，交流電源經全波整流后，加到直流鏈路上，再變換成頻率和電壓都可變的電源，最后加到電動機上。電動機的轉速控制是通過控制變換器的輸出電壓和輸出頻率來完成的。變換器的輸出頻率則由速度控制給定值來進行控制。

控制邏輯電路以地為基準點，并不浮動在直流鏈路電壓上。控制邏輯電路與直流鏈路電壓隔離，這樣提高了安全性，并使控制邏輯電路可直接與過程控制設備連接。

供應給電動機的電流是經過監控的，且電流信號與直流鏈路電壓隔離。當受監控的電動機電流超過預定的電動機限流給定值時就出現限流情況。電動機在加速過程中進入限流情況時，驅動裝置就使加速速率降低，直至電動機電流降低至限流情況以下為止。若電流繼續進入限流并超出更高的第二閾值，電動機就減速以克服過電流情況。若這些控制操作都無濟于事而電流還是進一步超出限流值，則電動機驅動裝置就跳閘，脫離線路。

若在電動機減速過程中出現過電流情況，則加速速率控制電路受抑制，使減速速率增加，因而使電動機以更低的速率減速，從而使電動機電流下降至限流值以下。

為實現控制、警報和跳閘各項功能，對直流鏈路電壓進行了監控，并將其與一系列給定值進行比較。當轉速受控制的電動機減速時，電動機可能進入負的轉差率（go????into????negative????slip），從而作為發電機運行，使直流鏈路電壓上升。減速速率控制裝置控制電動機的減速。直到直流鏈路電壓超過第一預定電壓值。在直流鏈路電壓超過第一預定電壓情況下，加速速率控制裝置受抑制，以確保電動機驅動裝置不會測檢到限流情況并使電電動機減速，從而使電動機進一步進入限流情況;減速速率控制的作用是以較低的速率使電動機減速，從而使直流鏈路電壓降至第一預定電壓值以下。萬一減速速率控制不奏效，而直流鏈路電壓超出第二預定給定值，則能量回輸電路（pump????back????circuit）啟動，使至少一部分產生的電能返送回交流電源中。若能量回輸電路未能防止直流鏈路電壓超過大于第二預定電壓給定值的第三預定電壓給定值，則電動機加速，作為降低直流鏈路電壓的最后一手控制操作。若直流鏈路電壓繼續上升并超過第四預定電壓給定值，則變頻變壓電動機驅動裝置跳閘，脫離線路，以保護變換器中的固體開關。

在電動機低頻，低速運行時加到電動機上的電壓，要比如果電動機處于恒定的電壓/頻率比運行時所加的電壓要高。

根據本發明，電動機的轉速可以保持恒定，可以從零速加速到預定的運行速度，或從某一運行速度加速到更高的運行速度，從轉高的運行速度減速到較低的運行速度，也可以將轉速減速至零。令方向指令信號反向，可以使電動機反轉，于是電動機驅動裝置會使電動機減速至零，倒轉轉向，并使電動機再加速到相應于速度控制給定值的轉速。

圖1是根據本發明的變頻交流電動機驅動裝置的原理圖;

圖2是監控直流鏈路電流和電壓的原理圖;

圖3是變頻交流電動機驅動裝置的電壓和頻率控制原理圖;

圖4是表示監控各種電壓和電流情況的比較器和報警器的方框圖;

圖5是表示電壓和頻率關系的曲線圖，顯示了升壓和升壓斜率在低頻時對電壓/頻率關系曲線的影響。