[其他]逆變器的控制裝置

無效

• 申請號: 88103400
• 申請日: 1988-06-03
• 公開（公告）號: CN88103400A
• 公開（公告）日: 1988-12-28
• 發明（設計）人: 棚町德之助;中村仲田;筒井義雄;三宅互;鈴木克明
• 申請（專利權）人: 株式會社日立制作所
• 主分類號: H02M7/48
• 分類號: H02M7/48;H02P5/36
• 代理公司: 上海專利事務所
• 代理人: 顏承根

本發明為逆變器的控制裝置，特別涉及輸入變換器的直流輸出電壓并使變換為電壓及頻率都可變的交流的逆變器的控制裝置。

迄今，作為這種控制技術首先公知的有日本特公昭61-48356號公報。

在該公報中，由于在用變換器將交流變換為直流、并對電壓及頻率都可變的脈沖寬度調制逆變器供電時，在變換器的輸出電壓即逆變器的輸入電壓中含有脈動成分（整流脈動），故（1）在逆變器的輸出電壓脈動，特別是逆變器的輸出頻率在某一特定值會發生差拍（beat）現象的問題，（2）作為其解決方法，揭示有如下的控制方式，即根據逆變器的輸入電壓的變動情況來調整正弦波信號和三角波的載波信號的振幅比即PWM（脈沖寬度調制）信號的寬度，以便使逆變器的輸出電壓不變。

且在日本特開昭57-52383號公報中揭示有為了達到同類的目的、通過使用脈沖處理技術，根據輸入電壓的變動來調整PWM信號的脈沖寬度的控制方式。

但是，這些控制方式存在的問題是在逆變器的輸出電壓成為最大、不能進行電壓控制的領域內，即在逆變器的輸出電壓的一周內所含的脈沖數為1個脈沖，且在最大的一定電壓領域中不能適用。

本發明的目的在于提供一種控制裝置，該裝置能抑制因逆變器的輸入電壓中所含有的脈動成分而引起的逆變器輸出電壓的差拍現象。

在本發明的某一方面，是向逆變器輸出電壓的相鄰的半周的電壓時間乘積變為相等的方向對逆變器的動作頻率進行調整。

在本發明的較佳的一實施例中，對轉差頻率進行控制并使逆變器輸出頻率變化，其結果等于向逆變器輸出電壓的相鄰的半周的電壓時間乘積變為相等的方向調整其動作頻率。

因此，可以減少由在逆變器輸入電壓中所含的脈動成分所產生的逆變器輸出電壓相鄰的正半周和負半周的不平衡，并能抑制逆變器輸出電壓的差拍現象。

圖1????為表示本發明的一實施例的用逆變器的感應電動機的控制裝置的電路構成圖;

圖2????～圖11為圖1的動作說明圖;

圖2????為通過正弦波和三角波的比較所產生的脈沖寬度調制的動作說明圖;

圖3????為相對于逆變器輸出頻率的基準指令的脈沖數和逆變器輸出電壓的關系圖;

圖4????為逆變器的輸入電壓和輸出電壓的波形關系圖;

圖5????為抑制逆變器輸出電壓的差拍現象的說明圖;

圖6????為感應電動機的電流及轉矩的模擬波形圖;

圖7????為與感應電動機的電流及轉矩有關的記號的定義圖;

圖8????為與感應電動機峰值電流有關的模擬結果圖;

圖9????為與感應電動機的轉矩脈動有關的模擬結果圖;

圖10為檢測逆變器輸入電壓的直流成分和脈沖成分的裝置的具體例的圖;

圖11為檢測逆變器輸入電壓的脈沖成分的裝置的增益和相位特性圖。

圖1為表示本發明的一實施例的逆變器的控制裝置的電路構成圖，1為交流電源，2為將交流電源1變換為直流的變換器。3為用以使直流電壓平滑的濾波電容器。4為由GTO晶閘管（柵控晶閘管）等的控制開關元件UP～WN組成并將直流變換為交流的電壓、頻率都可變的脈沖寬度調制逆變器，5為由逆變器4供電的感應電動機。7為由載波發生裝置71、調制波發生裝置72、比較裝置73及脈沖數切換裝置74所組成的調制裝置，通過該調制裝置7的輸出，并經柵極信號處理電路6以預定的順序使逆變器4的控制開關元件UP～WN作接通-斷開動作。

在圖1中，用檢測裝置8來檢測感應電動機5的旋轉頻率fn，用加減運算裝置9將轉差頻率指令fs在動力運行時與其相加，而在再生時則與其相減。這就成為逆變器4的輸出頻率的基準指令fo（＝fn±fs）。轉差頻率指令fs是用比較裝置11將用檢測裝置10所檢測出的感應電動機5的電流值I_M和其指令值I_P進行比較，并根據其差值經轉差頻率控制手段12進行控制的。

另一方面在調制裝置7上加有作為逆變器4的輸出頻率指令f的加減運算裝置9的基準頻率指令輸出fo的場合，調制波發生裝置72如圖2A的（b）、（c）、（d）所示發生U、V、W相的正弦波，又載波發生裝置71發生如圖2A的（a）所示的三角波。用比較裝置73將該三角波和正弦波進行比較，如圖2B所示輸出控制開關元件UP，VP，WP用的脈沖。又圖2B反轉后的脈沖就成為控制開關元件UN，VN，WN用的脈沖。