[发明专利]交流旋转机械的控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及使用电力变换器控制交流旋转机械的交流旋转机械的控制装置，特别涉及进行在自由转动状态等下起动交流旋转机械的起动控制的交流旋转机械的控制装置。

背景技术

在不使用交流旋转机械的旋转角速度检测器，而利用电力变换器进行交流旋转机械的可变速控制的交流旋转机械的控制装置中，可以省略旋转角速度检测器所需的价格以及布线。但是，由于未使用旋转角速度检测器，所以在交流旋转机械处于自由转动状态、即电力变换器停止电力变换动作，且交流旋转机械以任意旋转速度旋转的状态下起动时，无法得知交流旋转机械的旋转速度，因此，在交流旋转机械的转矩以及旋转速度中不会发生大的变动，而难以进行稳定的起动。

在日本特开昭63-77397号(专利文献1)中，公开出不使用旋转角速度检测器，而起动感应电动机的起动方法。在该专利文献1中，使用指令电力变换器的各相输出电压的开关状态信号、直流电压源的电压检测值和电动机电流检测值来运算出电动机的瞬时磁通向量信号以及瞬时发生转矩信号，并使用这些电动机的瞬时磁通向量信号和瞬时发生转矩信号，发生3个控制标志。利用这些3个控制标志的组合，指定电力变换器的开关状态，以发生使转矩响应最佳化的电压向量，进行控制以使电动机的发生转矩追随指令值，并且进行控制以使磁通向量描绘出近似的圆轨迹，感应电动机从自由转动状态被起动。在该起动控制中，在将电力变换器中的交流电压的角频率设定成比在正常运转时产生的最高角频率高之后，接通电力变换器的直流输入侧的开闭器4，而进行同步引入。

专利文献1：日本特开昭63-77397号公报

发明内容

在专利文献1中，根据感应电动机中的初级端子电压向量值、初级端子电流向量和初级绕组电阻运算出感应电动机的瞬时磁通向量信号，校正针对电力变换器的电压指令，以使该瞬时磁通向量信号保持规定的值。但是，在感应电动机例如配置于室外的情况下，其温度较大地变动，例如在严冬处于冰点以下，并且在感应电动机的过负载连续运转中，超过100℃。专利文献1的控制装置在该感应电动机的温度变化下，校正针对电力变换器的电压指令而起动，以使感应电动机的瞬时磁通向量信号保持期望的值，但伴随感应电动机的温度变化，在流过感应电动机的交流相电流的振幅中也产生大的变化，存在当起动时交流相电流变大的不合理情况，在最差的情况下，发生保护功能动作的事态，而成为无法起动感应电动机的事态。另外，在专利文献1的控制装置中，校正针对电力变换器的电压指令以使瞬时磁通向量信号保持期望的值，所以由于校正的延迟，在起动时产生感应电动机的输出转矩混乱，存在引起振动以及转速变动的不合理情况。

本发明提出一种交流旋转机械的控制装置，可以改善这样的不合理情况，而进行稳定的起动。

本发明的交流旋转机械的控制装置具备：控制单元，根据电流指令发生电压指令，根据该电压指令发生开关指令；电力变换器，发生根据上述开关指令控制了振幅和角频率的交流输出电压；至少1个交流旋转机械，与该电力变换器连接；以及电流检测器，根据从上述电力变换器流过上述交流旋转机械的交流相电流输出检测电流，该交流旋转机械的控制装置的特征在于，上述控制单元构成为进行包括针对上述交流旋转机械的起动控制的控制，上述控制单元在上述起动控制中，根据上述检测电流运算出与上述交流旋转机械的电阻降低对应的电阻降低分量，根据从上述电压指令减去上述电阻降低分量而得到的减法输出调节上述交流输出电压的角频率，一并地，上述控制单元在上述起动控制中，调节上述交流输出电压的振幅，以使上述交流相电流的振幅按照规定的函数而变化。

在本发明的交流旋转机械的控制装置中，控制单元在起动控制中，根据检测电流运算出与交流旋转机械的电阻降低对应的电阻降低分量，根据从电压指令减去电阻降低分量而得到的减法输出调节交流输出电压的角频率，所以不会伴随用于校正针对电力变换器的电压指令以使瞬时磁通向量信号保持期望的值的以往的控制装置那样的延迟，而可以调节电力变换器的交流输出电压的角频率，一并地，调节电力变换器的交流输出电压的振幅以使从电力变换器流向交流旋转机械的交流相电流的振幅按照规定的函数而变化，所以即使在交流旋转机械的温度变化下，也可以抑制交流相电流的振幅的大的变化，而稳定地起动交流旋转机械。

附图说明

图1是示出本发明的交流旋转机械的控制装置的实施方式1的框图。

图2是示出实施方式1中的函数发生器和带通滤波器的输出波形的波形图。

图3是示出本发明的交流旋转机械的控制装置的实施方式3的框图。

图4是示出本发明的交流旋转机械的控制装置的实施方式4的框图。