[发明专利]速度计算装置和电力转换装置

说明书

本发明目的在于提供一种能够维持精细的时间轴上的分辨能力的速度检测法和搭载该方法的电力转换装置。该电力转换装置具有：将直流电压转换为交流电压后向电动机供给的逆变器；根据从与电动机连接的编码器得到的输出脉冲来计算电动机的速度的电动机速度计算部；和从电动机速度计算部接收电动机的速度来控制逆变器的控制部。在该电力转换装置中，电动机速度计算部测定输出脉冲的占空比，在占空比相对于50％在规定范围内的情况下，使用输出脉冲的半周期计算速度，在占空比相对于50％在规定范围外的情况下，使用输出脉冲的全周期计算速度。

技术领域

本发明涉及速度计算装置和使用它的电力转换装置。

背景技术

以往的电力转换装置中，也存在为了检测电动机的速度和位置而能够输入编码器信号的电力转换装置。关于电动机的旋转速度的检测，有计测编码器信号的脉冲波的全周期或半周期的方式(例如参考专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-294199号公报。

发明内容

发明要解决的技术问题

电力转换装置中的、基于编码器信号的全周期或半周期的计测的电动机旋转速度检测的方法是：(1)固定为测定编码器信号的全周期的方式或测定半周期的方式中的某一方式(以下有时称为“固定式”)，或者(2)用户通过参数设定而在使用开始前选择某一种方法的方式(以下有时称为“选择式”)。

此处，因为半周期测定方式能够以更短的时间确定速度，所以在检测的时间轴上的分辨能力(检测频度)上能够精细地测定，是有利的。从而，从精度这一点而言想要使用半周期测定方式，但即使使用了机械地在旋转角度方向上以一定间隔设置了作为信号生成单元的一部分的狭缝等的结构的编码器的情况下，根据包含向电力转换装置去的电路的传输路径的方式(开集方式的情况等)，存在虽然电动机实际上定速(等速)旋转、但其信号的占空比不能保持50％的情况。

在信号的占空比不能保证50％的情况下应用以半周期的检测方法时，信号的从上升沿到下降沿的半周期、与从下降沿到上升沿的半周期的时间不同。因此，交替地计算出根据这些分别导出的不同的电动机速度，其结果，不能检测出正确的电动机速度。即使预先以可以根据检测结果读取电动机速度的方式施加平滑滤波，检测速度也不稳定，存在偏离实际速度的情况。

如上所述，存在要求根据信号的占空比的状态、对于测定全周期的方式和测定半周期的方式选择地应用的情况。

这样的情况下，固定为全周期或半周期的方式(固定式)的情况下，需要交换电力转换装置本体或其增设装置或电路板，或者变更或交换从编码器到电力转换装置的传输路径的方式。

另外，用户通过参数设定而在使用开始前选择全周期或半周期的方式(选择式)的情况下，需要进行参数的重新设定。因此，为了稳定的电动机驱动一般而言使电力转换装置停止，在电动机停止旋转后进行参数的重新设定，是耗费更多的从电力转换装置的设置直到运转开始的工作量的状况。

另外，存在因为从编码器到电力转换装置的传输路径的经年变化等，占空比逐渐偏离50％的情况。该情况下，无论固定式还是选择式都在测定中产生误差，存在电力转换装置或其上级装置将测定值识别为异常、导致系统停止的可能性。另外，电力转换装置使用编码器得出的速度检测结果进行速度控制的情况下，可以设想导致电动机速度的不稳定、或增加对连接至电动机的机械的负担而导致破损的状况。

于是，本发明中，目的在于提供一种省略因上述速度检测方式的选择而产生的繁重的工作量，尽可能维持精细的时间轴上的分辨能力，实现稳定运转的速度检测法和搭载该方法的电力转换装置。

用于解决问题的技术手段