[其他]逆变器控制装置

说明书

本发明是关于逆变器的控制装置，更确切的说，是关于一种新的能够改善感应电机的转矩特性从而提高其驱动性能的控制装置。

至今所知的这种类型的常规控制装置的电路结构如图1所示，包括交流电源1，用于把电源1的交流输出变换为直流电流的变流-直流变换器2，与交流-直流变换器2并联的滤波电容3，由变换充入滤波电容3的直流产生新的交流电流的直流-交流逆变器4，当由逆变器4提供交流功率时作为原动机的感应电机5，频率设置电路6，能够根据电路6设定的频率平稳随动的缓冲电路7，用于产生与频率有关的电压指令的电压-频率比率电路8，一个根据电压-频率比率电路产生的电压指令确是逆变器4输出转换定时的脉宽调制（PWM）发生器。

在上述电路结构中，完成下列电路操作。当频率设置电路6对应于所要求的速度设置频率时，缓冲电路7根据频率设置电路6的输出工作，并且以不产生任何运转速度电流突然变化的方式，产生一个能够与该予置的速度相对应的随动频率指令。

在此情况下，来自缓冲电路7的频率指令送到电压-频率比率电路8，然后电压-频率比率电路8根据预定的电压-频率比率产生一个电压指令。

脉宽调制（PWM）发生器9接收来自缓冲电路7的频率指令和来自电压-频率比率电路8的电压指令，再产生脉宽调制（PWM）信号，用以接通或断开逆变器4中诸如可控硅的开关元件。

在上述电路结构的常规逆变器控制装置中，当逆变器4的交流输出驱动感应电机5时，在重负载情况下，转差率S变大，从而减小了图2所示感应电机等效电路中次级电路的阻抗，并降低了激磁绕组电压E。因此总的磁通量减小而使输出转矩降低。这一缺点在低频范围特别明显。

为消除常规装置中上述缺点的本发明业已完成。本发明的目的在于提供一种改善的逆变器控制装置，该装置利用对感应电机输入电流的连续检测而获得相对应于电流变化的一个校正电压，来校正由于磁通量降低而产生的感应电机转矩下降特性。

图1是常规逆变器控制装置的电路图;

图2是感应电机的T型等效电路图;

图3是体现本发明的典型逆变器控制装置的电路图;

图4表示根据本发明的实施例工作中电流波形图;

图5用曲线表示速度沿横坐标标出和转矩沿纵坐标标出的转矩特性;

图6是体现本发明的另一个典型逆变器控制装置的电路框图;

图7是体现本发明的又一个典型逆变器控制装置的电路框图;

下面参照图3叙述本发明的第一个典型实施例，图中使用与图1同样的各标号代表相同的各部件。在图3中，电流检测器10用于检测联接滤波电容3到逆变器4的直流母线中直流电流，并产生一个正比于该被检测电流的输出电压，电流值预置电路11预置相对于感应电机5的空载电流值。图中表示的减法器13用于从电流检测器10的输出中减去预置电流值，由此可检测出由于负载产生的电流变化值;校正电压输出电路12用于以其比例常数产生正比于电流变化值的电压，该比例常数实际上等于感应电机的初级阻抗（图2中的r₁）;加法器用于将上述电路12的校正电压与电压-频率比率电路8的输出电压相加。其相加的结果与从缓冲电路7得到的频率指令一同送到脉宽调制发生器9。

图2表示感应电机5的等效电路，激磁绕组两端的空载电压E由方程（1）给出，它与空载电流i₀有关。

E＝V_i-（r₁+pl₁）i₀（1）

其中p＝d/dt

r₁：初级绕组的阻抗

l₁：初级绕组的漏感

现在假如负载加大而增大转差率S，因此使空载电流i₀变为电流i₀+Δi，此时激磁绕组电压变为：

E′＝V₁-（r₁+pl₁）（i₀+Δi）

＝V₁-（r₁+pl₁）i₀-（r₁+pl₁）Δi（2）