发明名称 电动机之向量控制方法及向量控制反相器装置
摘要 本发明以提供应用向量控制方法控制泛用电动机(以下简称为马达)的运转时,能在全速度范围内以良好精度在安定的状态下得到如于V/F(电压/频率)控制时同样之马达的定额转矩之方法与装置为目的。本发明对于使用电流检出器检出以反相器电路驱动马达的l次电流,将电流检出器所检出之l次电流检出值分开为转矩分电流检出值与激磁分电流检出值,并将l次电流指令值分开为转矩分电流指令值与激磁分电流指令值以控制马达之马达的向量控制方法,为以个别的Iq增益电路24(增益Kq),Id增益电路25(增益Kd)变化由l次电流检出值求得之转矩分电滚检出值与激磁分电流检出值的分配,而由该分配之变化以改变马达之转矩特性。
申请公布号 TW412895 申请公布日期 2000.11.21
申请号 TW085113357 申请日期 1996.11.02
申请人 三菱电机股份有限公司 发明人 林田隆洋
分类号 H02P5/408;H02P5/41 主分类号 H02P5/408
代理机构 代理人 洪武雄 台北巿城中区武昌街一段六十四号八楼;陈灿晖 台北巿城中区武昌街一段六十四号八楼
主权项 1.一种马达之向量控制方法,于使用电流检出器以 检出出由反相器电路驱动之马达的1次电 流,将前述电流检出器检出之1次电流检出値分开 为转矩分电流检出値与激磁分电流检出値 ,将1次电流指令値分开为转矩分电流指令値与激 磁分电流指令値以控制马达之马达的向量 控制方法,而以 使由前述1次电流检出値求得之转矩分电流检出値 与激磁分电流检出値之分配份量变化,由 该分配份量的变化以改变马达之转矩特性为其特 征者。2.一种马达之向量控制方法,于使用电流检 出器以检出由反相器电路驱动之马达的1次电流 ,将前述电流检出器检出之1次电流检出値分开为 转矩分电流检出値与激磁分电流检出値, 将1次电流指令値分开为转矩分电流指令値与激磁 分电流指令値以控制马达之马达之向量控 制方法,而以 检出变换器电压,将由前述1次电流检出値求得之 转矩分电流检出値与激磁分电流检出値之 分配份量因应变换器电压检出器而变化,由该分配 份量的变化以切换马之转矩特性为其特征 者。3.如申请专利范围第2项的马达之向量控制方 法,其中 前述变换器电压低时为自动选择就连续定额转矩 求得所希望之特性的连续转矩模式,于前述 变换器电压高时为自动选择就短时间定额转矩求 得所希望之特性的短时间转矩模式,而将由 前述1次电流检出値求得之转矩分电流检出値与激 磁分电流检出値之分配切换于短时间转矩 模式与连续转矩模式为其特征者。4.一种马达之 向量控制方法,于使用电流检出器以检出由反相器 电路驱动之马达的1次电流 ,将前述电流检出器检出之1次电流检出値分开为 转矩分电流检出値与激磁分电流检出値, 将1次电流指令値分开为转矩分电流指令値与激磁 分电流指令値以控制马达之马达的向量控 制方法,其中, 判别马达是在力行中或是在再生中,将由前述1次 电流检出値求得之转矩分电流检出値与激 磁分电流检出値之分配份量因应于力行中或是在 再生中予以变化,依该分配份量之变化以切 换马达之转矩特性为其特征者。5.如申请专利范 围第4项之马达的向量控制方法,而以马达之速度 检出値与转矩分电流检出 値之乘算的积为负时判定为再生模式,上述乘算的 积为正时则判定为力行模式,为其特征者 。6.如申请专利范围第4项之马达的向量控制方法, 其中, 于力行模式时为自动选择就连续定额转矩求得所 希望之特性的连续转矩模式,于再生模式时 为自动选择就短时间定额转矩求得所希望之特性 的短时间转矩模式,将由前述1次电流检出 値求得之转矩分电流检出値与激磁分电流检出値 之分配切换于短时间转矩模式与连续转矩模 式为其特征者。7.一种马达之向量控制反相器装 置,为于使用电流检出器以检出由反相器电路驱动 之马达的 1次电流,将前述电流检出器检出之1次电流检出値 分开为转矩分电流检出値与激磁分电流检 出値,将1次电流指令値分开为转矩分电流指令値 与激磁分电流指令値以控制马达之马达的 向量控制反相器装置,而以具备: 使由前述1次电流检出値求得之转矩分电流检出値 与激磁分电流检出値之分配份量变化的装 置,由该分配份量之变化加以改变马达之转矩特性 为其特征者。8.一种马达之向量控制反相器装置, 系于使用电流检出器以检出由反相器电路驱动之 马达的 1次电流,将前述电流检出器检出之1次电流检出値 分开为转矩分电流检出値与激磁分电流检 出値,将1次电流指令値分开为转矩分电流指令偾 与激磁分电流指令値以控制马达之马达的 向量控制反相器装置,而以具备: 将由前述1次电流指令値求得之转矩分电流检出値 与激磁分电流检出値之分配份量因应外部 输入讯号而变化的装置,由该分配份量的变化以切 换马达之转矩特性者。9.如申请专利范围第8项之 马达的向量控制反相器装置,其中, 前述输入讯号为识别就短时间定额转矩求得所希 望之特性的短时间转矩模式与就连续定额转 矩求得所希望之特性的连续转矩模式,将由前述1 次电流检出値求得之转矩分电流检出値与 激磁分电流检出値的分配切换于短时间转矩模式 与连续转矩模式为其特征者。10.一种马达之向量 控制反相器装置,系于使用电流检出器以检出由反 相器电路驱动之马达 的1次电流,将前述电流检出器检出之1次电流检出 値分开为转矩分电流检出値与激磁分电流 检出値,将1次电流指令値分开为转矩分电流指令 与激磁分电流指令値以控制马达之马达的 向量控制反相器装置,而以具备: 判别是否在反相器加减速中的加减速判别器;以及 使由前述1次电流检出値求得之转矩分电流检出値 与激磁分电流检出値之分配份量因应前述 加减速判别器的判别结果而变化的装置;而以 该分配份量的变化以切换马达之转矩特性为其特 征者。11.如申请专利范围第10项之马达的向量控 制反相器装置,其中, 前述加减速判别器于速度指令値与速度检出値之 偏差的绝对値在预定値以上时判定为反相器 加减速中,而速度指令値与速度检出値之偏差的绝 对値不在预定値以上时则判定不在反相器 加减速中为其特征者。12.如申请专利范围第11项 之马达的向量控制反相器装置,而以 于前述加减速判别器判定在反相器加减速以外时 自动选择就连续定额转矩求得所希望之特性 的连续转矩模式,如判定为反相器加减速中则自动 选择就短时间定额转矩求得所希望之特性 的短时间转矩模式,而将由前述1次由电流检出値 求得之转矩分电流检出値与激磁分电流检 出値之分配切换于短时间转矩模式与连续转矩模 式为其特征者。13.如申请专利范围第7.8或10项之 任一项的马达之向量控制反相器装置,而以 使前述由1次电流检出値求得之转矩分电流检出値 与激磁分电流检出値之分配份量变化之装 置,为以转矩分电流检出値与激磁分电流检出値个 别所设的增益电路为其特征者。14.如申请专利范 围第7.8或10项之任一项的马达之向量控制反相器 装置,具备: 使前述由1次电流检出値求得之转矩分电流检出値 与激磁分电流检出値之分配份量变化,依 该变化切换马达之转矩特性,并因应该切换以切换 设定反相器控制用之脉冲幅调变电路之 PWM频率的PWM频率切换指令电路为其特征者。15.如 申请专利范围第7.8或10项之任一项的马达之向量 控制反相器装置,具备: 使前述由1次电流检出値求得之转矩分电流检出値 与激磁分电流检出値之分配份量变化,依 该变化切换马达之转矩特性,并因应该切换以切换 设定反相器控制用之脉冲幅调变电路之 PWM频率的PWM频率切换指令电路,而以 前述PWM频率切换指令电路于短时间转矩模式时,将 PWM频率设于比通常时之频率为低的频率 ,而于连续转矩模式时将PWM频率设于通常时之频率 为其特征者。图式简单说明: 第一图表示本发明之马达的向量控制反相器装置 之实施形态1之主要部分(向量控制演算 电路)的方块图。 第二图表示本发明之马达的向量控制反相器装置 的动作原理之图表。 第三图表示本发明之马达的向量控制反相器装置 的动作原理之图表。 第四图表示本发明之马达的向量控制反相器装置 的动作原理之图表。 第五图表示本发明之马达的向量控制反相器装置 之实拖形态2之主要部分的方块图。 第六图表示实施形态之马达的向量控制反相器装 置之动作的流程图。 第七图表示本发明之马达的向量控制反相器装置 之实施形态3之主要部分的方块图。 第八图表示实施形态3之马的向量控制反相器装置 之动作的流程图。 第九图表示本发明之马达的向量控制反相器装置 之实施形态4之主要部分的方块图。 第十图表示实施形态4之马达的向量控制反相器装 置之动作的流程图。 第十一图表示本发明之马达的向量控制反相器装 置之实施形态5之主要部分的方块图。 第十二图表示实施形态5之马达的向量控制反相器 装置之动作的流程图。 第十三图表示本发明之马达的向量控制反相器装 置之实施形态6之主要部分的方块图。 第十四图表示实施形态6之马达的向量控制反相器 装置之动作的流程图。 第十五图表示习用之马达的向量控制反相器装置 之全体构成的方块图。 第十六图表示习用之马达的向量控制反相器装置 之向量演算电路之构成的方块图。 第十七图表示马达之等价电路的电路图。 第十八图表示习用之马达的向量控制反相器装置 之动作原理的图表。 第十九图表示习用之马达的向量控制反相器装置 的电压饱和特性的图表。
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