[发明专利]控制和调节电驱动装置的方法及实现该方法的设备

说明书

本发明涉及一种电驱动装置，属于电驱动技术领域。具体地说，本发明涉及一种控制和调节电驱动装置的方法，其中包括由一个直流-交流变流器供给具有预定角频率的交变电压的异步电动机，所述直流-交流变流器的下游连接有正弦波输出级滤波器。

异步电动机要求由交流电压驱动，而且其频率是可选择的，所述频率的电压由一个直流-交流变流器供给，这个变流器是由一个直流电压中间电路，或是一个桥式电路中的功率二极管控制的直流电压源供电，在所述变流器的输出端一般配置LC滤波器，这种滤波器起正弦波输出级滤波器作用，并且能够将变流器产生的陡峭边沿的电压脉冲波变换成供给电动机的具有可变频率和幅值的正弦电压。

异步电动机的电机绝缘和支座如果经常承受变流器产生的陡峭边沿脉冲波易发生问题，这种易受损的危险由于采用经过滤波的正弦波电压得到极大缓解。而且，正弦波电机电压可以降低铁损，减小机器中的可感觉到的噪音和电磁干扰场。

如果一个驱动装置配置有一个正弦波输出级滤波器，人们必须考虑滤波器自身的振荡因素。变流器本身在工作时必须能够减振，这是因为仅依靠滤波器自身的衰减一般不能解决问题。此外，还要考虑在异步电动机和滤波器之间的相互作用这一因素，因为异步电动机是一种非线性负载，使这种相互作用相当复杂，在对驱动装置配置控制调节器时应当考虑这个问题及其复杂性。

为使由变流器、滤波器和异步电动机构成的组合电路能稳定工作，并且具有快速动态响应的特性，应当寻找一种适用于这种组合电路工作特性的整体标准技术方案，同时希望实现调节控制所需的测量手段和测量消耗最小化。

目前已有的调节控制方法主要是从以下两种方法中选取一种，这两种方法是：

-至少采用两个传感器测量在输出级滤波器的滤波器电容器中流过的电流。这样需要增加附加的费用和要求额外的安装空间。

-在控制调节输出电压时使用一个高通滤波器。这样作的有利之处在于，调节器的响应主要依赖于输出频率，并且在输出电压的额定值和实际值之间存在的与频率有关的、随时间规则变化的差会对大功率异步电动机产生负面影响。此外，高通滤波器又称为差动调节器对测量噪声非常敏感。

为此，本发明的目的是提供一种控制和调节由直流-交流变流器、正弦波输出及滤波器和异步电动机构成的驱动装置的方法，它只需很小的测量投入，可以保证输出及滤波器能可靠减振，而且对噪音不敏感，能够使所述驱动装置在整个速度和转矩范围内稳定运行。本发明还提供采用上述方法的设备。

上述目的是由权利要求1的所有技术特征实现的。本发明的核心是测量出正弦波输出及滤波器的输出端上的电压，并将测量结果用作控制变量。之后在一个具有由变流器频率产生的输出交变电压驱动转动的基准系统中进行控制调节。