[其他]感应电动机控制装置

说明书

本发明涉及一种感应电动机控制装置，更具体地说，本发明涉及能显著改善在低速运转下的感应电动机平稳度的一种感应电动机控制装置。

普通的感应电动机利用具有一预定频率的电源而作为恒速的电动机，以及有利于牢固和廉价地用于各种用途。

随着电子器件、微型计算机及软件的新近发展，可以得到以向量控制（后文称为激励器）为基础的一种具有宽变频范围的电源，作为驱动感应电动机用的电源。因而，感应电动机已被普遍地作为伺服电动机。以下的激励器根据以下的原理是向量控制的。

利用转矩电流i_lq，用以产生副磁通φ₂的激磁电流即磁通分量电流i_ld，以及转差速度ω_s给出了以下用于向量控制的基本公式：

i_1q＝（L₂/M）（T/φ₂） （1）

i_1d＝｛φ₂+（L₂/R₂）（dφ₂/dt｝/M （2）

ω_s＝T（R₂/φ²₂）

＝（R₂/L₂）（i_1q/i_1d） （3）

式中L₂是副电感，M是互感，T是转矩，φ₂是副磁通，以及R₂是副电阻。

在向量控制中，公式（1）和（3）中的转矩是给予向量控制装置的指令值，副磁通φ₂则是预先给出的一个值。

从公式（1），（2）和（3）可以如下推导出转矩：

T＝（M²/R₂）ω_si²_1d＝（M²/L₂）i_1di_1q（4）

当这样确定了转差速度ω_s，转矩电流i_1q和激磁电流i_1d时，转差速度ω_s，激磁电流i_1d和转矩电流i_1q被用来控制一种所谓变流器，从而将电力输送给感应电动机，使得能驱动感应电动机，以具备理想的特性。

图1是表示为实现上述原理的转差频率向量控制装置的普通基本电路的方框图。

参照图1，参考编号1表示速度控制放大器;2表示除法器;3表示常量装定器;4表示向量分析器;5表示乘法器;6表示变换器;7表示电流控制放大器;8表示电力变换器;9表示感应电动机;11表示速度传感器;12表示微分器;13，14，15和16均表示常量装定器;17表示除法器;18表示向量振荡器，以及19和20表示加法器。

工作时，来自速度控制放大器1的输出信号作为一转矩指令T^＊_M来处理。除法器2将转矩指令T^＊_M除以副磁通指令φ^＊₂，以得到一个副q轴电流指令-i^＊_2q。常量装定器3将指令-i^＊_2q乘以L₂/M，从而得出一个转矩电流分量指令i^＊_1q。

磁通电流分量改令i^＊_1d是从副磁通指令φ^＊₂按如下方式推出的。为了补偿副磁通φ₂偏离磁通电流分量i_1d的基本滞后，通过由装定器15将副磁通指令φ^＊₂与1/M相乘得到的用以产生副磁通的一个电流，与用以迫使副磁通正比于通过微分器12以及装定器13和14的副磁通指令φ^＊₂的时间变化率的一个电流相加，以得到磁通分量电流指令i^＊_1d。