[发明专利]电力变换部控制装置、电动机特性测定方法

说明书

技术领域

本发明涉及能够应用于对变换向交流电动机供给的电力的电力变换部进行控制来测定交流电动机的电动机特性的情况的电力变换部控制装置、电动机特性测定方法以及程序。

背景技术

一般而言，对使钢板移动到轧制机的轧制辊等进行旋转驱动的交流电动机进行向量控制来驱动已经成为主流。在此，为了利用向量控制装置来进行交流电动机的向量控制，需要基于成为控制对象的交流电动机特有的电动机常数来设定向量控制所需要的控制常数。为此，操作员预先获取电动机常数的设计值，并且在根据各种电阻测定试验、无负载试验、锁定试验的测定结果运算出电动机常数的基础上设定控制常数。电动机常数例如包括：作为初级侧的直流电阻的初级电阻(r₁)、作为次级侧的直流电阻的次级电阻(r₂′)、初级和次级的合成电阻(rσ＝r₁+r₂′)、初级和次级的合成漏电感(Lσ＝L₁+L₂′)等。另外，为了对交流电动机进行向量控制，需要对额定转矩电流和额定励磁电流进行设定，因而在以下的说明中，将电动机常数以及后述的额定转矩电流以及励磁电流特性总称为“电动机特性”。

然而，即便是同一规格的交流电动机，有时也会按每个产品产生电动机常数的误差，但是按每一台交流电动机运算电动机常数的作业非常复杂。因此，要求一种能够自动运算电动机常数从而设定控制常数的技术。例如，在专利文献1中公开了如下技术：在电力变换部控制装置上连接了交流电动机的状态下赋予各种测定条件，基于按照交流电压指令值和电流检测值运算出的电动机常数来设定控制常数。

另外，在专利文献2中公开了利用电力变换部控制装置来运算电动机常数的方法。该专利文献2所记载的技术为：保持停止交流电动机的状态不变，将设为任意频率的电压施加给交流电动机，根据该施加的电压的电压值与从PWM转换器取出的电流检测值之间的关系，运算电动机常数从而设定控制常数。

而且，在专利文献3中公开了向电力变换部控制装置赋予初级角频率指令值以及初级电压指令值，基于从以稳定状态运转的交流电动机检测到的电流检测值来运算交流电动机的互感的技术。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭62-262697号公报

专利文献2：日本特开平7-55899号公报

专利文献3：日本特开平6-265607号公报

发明内容

(发明所要解决的课题)

然而，在对电动机常数不明确的交流电动机进行驱动时，有时只能根据粘贴于交流电动机的框体上的铭牌所记载的信息(以下称作“铭牌信息”)来掌握交流电动机的特性。该铭牌信息一般仅限于记载额定频率、额定电压、额定电流等特性。因此，难以根据铭牌信息来设定额定转矩电流和额定励磁电流。

另外，有时在交流电动机通常运转的运转范围内会进行磁场削弱的控制。此时，因为交流电动机具有磁饱和的特性(以下略记为“饱和特性”)，所以必须在考虑磁饱和的影响的情况下变更励磁电流来进行磁场削弱。但是，在该磁场削弱的控制中，难以按交流电动机的每个速度来设定励磁电流。

本发明的目的在于，能够运算交流电动机的电动机常数，并且能够通过简便方法根据有限的信息来设定作为交流电动机的向量控制所需要的控制常数的额定转矩电流和额定励磁电流、以及进行磁场削弱的控制时的励磁电流。

(用于解决课题的技术方案)

为了达成上述目的，在本发明中，第1坐标变换部将初级角频率指令、d轴电压指令以及q轴电压指令变换成三相交流电压指令，脉冲生成部根据三相交流电压指令来对从交流电源输入的交流电力的电压以及频率进行变换，生成用于对驱动交流电动机的电力变换部进行控制的脉冲信号。而且，第2坐标变换部基于初级角频率指令将由电流检测部检测到的电力变换部输出的交流电流的检测值变换成d轴的励磁电流以及q轴的转矩电流。并且，电动机特性测定部通过向第1坐标变换部输出初级角频率指令、d轴电压指令以及q轴电压指令，来进行改变电力变换部向交流电动机输出的电压与频率之比的控制，并且基于从第2坐标变换部输入的d轴的励磁电流以及q轴的转矩电流，在对交流电动机的电动机特性进行测定的第1测定模式下对交流电动机的初级电阻进行测定，在第2测定模式下对交流电动机的合成电阻以及合成漏电感进行测定，在第3测定模式下根据对交流电动机的励磁电感、额定转矩电流以及额定励磁电流进行运算的结果，来求出至少包括额定转矩电流以及额定励磁电流在内的交流电动机的电动机特性。