[其他]用于驱动交流电动机的装置

说明书

本发明涉及一种用于驱动交流电动机的装置，该装置通过将一独立的交流电源驱动的交流电动机传接到一电流控制型功率变流器端部而运行。功率变流器产生一具有任意频率的交流电流或交流功率作为其输出。

本发明应用于电流控制型功率变流器，对于一般广泛用作电流控制型功率变流器的装置而言，电流型倒相器或可控硅电动机等是众所周知的。通过给出一个电流型倒相器作为电流控制型功率变流器的例子来着手进行下面的讨论。此外，感应电动机和同步电动机等可应用于交流电动机。在下面的讨论中，通过给出一个感应电动机作为交流电动机的例子来作说明。

感应电动机根据它们不同的应用由使用不同电源的不同运行系统驱动。例如当应用于风扇或鼓风机等得，有许多例子，在这些例子中感应电动机使用工业用电源以恒定速度运行。为了在这种系统里实现流速控制，一般做法是使用阻尼器等进行控制。反之，用电流型倒相器实现可调速的控制近来应用得越来越多，由此实现流速控制。根据该方法，当要求使流速达到最大值时，通过直接使用工业用电源实现运行而不将电流型倒相器连接到系统，从而达到了极高的可靠性和高效率。另一方面，当要求降低流速时，因为感应电动机是通过使用一运行频率的电流型倒相器驱动。由于倒相器连接到系统上，导致流速降低，与上述阻尼器控制相比，这种控制有可能方便地提供具有高效率的并节约能量的运行。

图5显示了上述的控制系统。一工业用电源11通过一开关12和一变压器13连接到一电流控制的倒相器上。电流型倒相器由一将交流电流或功率变换成直流电流或功率的整流电路14，一个使来自电路14的直流电流变平滑的电抗器15和一个将直流电流或功率变换成具有一任意频率的交流电流或功率的倒相电路16组成。电流型倒相器的输出通过一个开关17连接到一感应电动机18上。工业用电源11经由不同的线路通过并关19也直接地连接到感应电动机18上。电流型倒相器按下面将描述的方式工作。即，由一设定器21给出一个速度基准通过一个输入限制器用作电压基准e_V和频率基准e_F。电压基准e_V和通过一变压器23及一整流器24获得的电压反馈信号在一电压控制电路25上进行比较放大以产生一电流基准。该电流基准和通过交流器26及整流器27获得的电流反馈信号在电流控制电路28上进行比较放大以产生一相位基准。该相位基准通过相位控制电路29给出构成整流电路14的可控硅的点火脉冲。另一方面，频率基准e_F通过振荡器30和环形计数器31给出了构成倒相器电路16的可控硅的点火时间。在环形计数器31和倒相电路16之间的脉冲放大电路32具有放大点火脉冲的功能及根据外面传输的运行信号来决定脉冲是否传输到构成倒相电路16的可控硅的功能，从工业用电源驱动到由电流型倒相器驱动的转换是按如下方式实现的。直至这种转换完成，开关19才闭合，由工业用电源所供给的电流相位通过一变流器33和电流检测电路34检测。为什么要进行电流相位检测的理由是，被转接的功率变流器是电流型的，因而能够直接控制的因数是电流相位。来自电流检测电路34的电流相位输出和来自环形计数器31的点火定时输出在相位比较器35里进行相位的比较放大。这样，相位比较器35对于振荡器30产生一个频率校正信号△e_F，用来允许频率和相位两者都能彼此相等。在上述方法中，在运行信号输入之前，使电流型倒相器与工业用电源的端部同相，其后再开始电流型倒相器的运行。此外，来自电源检测电路34和环形计数器31的输出传输到同步检测器46。而同步检测器46的输出被用于控制开关17的工作。