[其他]控制感应电动机的方法和装置

说明书

本发明涉及一种控制感应电动机的方法和装置，该装置从可以同时改变其输出频率F₁和输出电压V₁的电源转换装置如逆变器或循环变流器向一个惯性旋转的电动机供电，并再驱动此感应电动机。

当发生瞬时供电中断时，有对仍在惯性旋转的感应电动机实行再驱动的必要性。

当由市电电源驱动并具有较大惯性的负载，必须通过改接到由可以同时改变其输出频率和电压的换能装置来供电，并使用发电制动办法使电机急停时，也有这种必要性。

一个电源频率，与惯性旋转的感应电动机的剩余电压的频率大不相同，当该电源加于该感应电动机时，强大的电流便流过该感应电动机及电源转换装置，而能够耐此强大电流的电流转换装置是相当昂贵的。

日本第8250/1980号公开特许，公开了一种方法，它检测该剩余电压的频率，使从电源转换装置供给的电源的初始频率与上述频率相一致并且再驱动感应电动机。

另一方面，日本公开特许第129198/1982提出一种方法，该方法可通过使用一种速度传感器，检测感应电动机的旋转速度并从该速度传感器的输出信号推定感应电动机剩余电压的频率。然而，为使速度传感器与感应电动机耦合，必须对感应电动机的输出轴给予特定加工。

从这方面来说，直接检测剩余电压的系统是有益的，因为可以在一个控制电路内采取相应措施而不用对感应电动机进行任何特定加工。然而，该系统的缺点是，尽管感应电动机在惯性运转，该剩余电压将根据负载情况在短时期内变为零。该剩余电压不存在时，如果过高的交流电源加在惯性旋转的感应电机上，则也会流过强大的负载电流。

当感应电动机的原边保持断开（相当于切断电源）时，原边的剩余电压Vm可用下式表示：

其中T为副边时间常数并由下式给出：

Ｔ₂＝Ｌ₂/r₂………(2)

M为原边与副边之间的互感。

r₂为副边电阻

L₂为副边电感

W为转子的角速度

i₂₀为副边电流的初始值

在上述等式（1）中，虽然在负载惯性，即GD²很大，而负载本身很小的条件下，旋转角速度W不会急剧下降。所以

Vm=V₁₀L-t/T₂LiWt……（3）

其中V₁₀是在原边开路后的瞬间在其上的剩余电压有效值。

此时，剩余电压Vm的波形的周期极大地取决于副边时间常数，并以大致相同的周期在相对较长的时间内衰减，如图1所示。

另一方面，在负载的惯性GD²较小，但负载本身很大的情况下，剩余电压Vm可由下式给出：

此时剩余电压Vm的波形如图2所示，其周期和幅值都急剧变化，并且该波形在相对短的时间内衰减。

上面所述非常明显，剩余电压之残留时间极大地取决于负载的大小，负载惯性的大小及副边时间常数的大小。即使负载很小，惯性很大，如果副边时间常数小，即使感应电动机还在惯性旋转，剩余电压也不能靠长时间供电中断而检测出来。

鉴于上述技术情况，本发明目的在于提供一种用于控制感应电动机的方法和装置，而该感应电动机可以不管负载的大小，惯性的大小及副边时间常数的大小均能平稳地再驱动。

本发明提供一种用于一感应电动机的暂时性供电步骤，如果在电源恢复之后，剩余电压不够高，则可使感应电动机得到能量以便在后来出现的电源供给中断步骤期间，在一个预定的时间Ta内产生一个高于预定值V₂的剩余电压。

上述的供电中断步骤中，中断由电源转换装置向感应电动机的供电，它在上述暂时性供电步骤之后出现，并且在该供电中断步骤期间，电源供给被切断后，感应电动机的剩余电压Vm之频率fm可在时间Ta内检测到。然后该步骤转向实际供电步骤。

在实际供电步骤中，具有与感应电动机相匹配的频率的电源，可以在感应电动机惯性转动期间加于感应电动机，并且该电动机可以重新驱动而不产生过大的电流。