專利名稱：逆變裝置及其電流限制方法
<技術(shù)領(lǐng)域>
本發(fā)明涉及通過V/f控制來加強對驅(qū)動感應(yīng)電動機等時產(chǎn)生的過電流進行抑制的逆變裝置。
<背景技術(shù)>
現(xiàn)在，在對感應(yīng)電動機進行V/f控制時，如果進行急加速或負載發(fā)生劇變，電流就會增大。此時，如果在逆變裝置的半導體元件中流過超過允許量的電流，元件就會被破壞，因此設(shè)定過電流電平，如果流過的電流超過允許量，過電流保護功能就工作，通過關(guān)斷門電路來防止元件的破壞。
而且，因為由過電流保護功能引起的門電路關(guān)斷有再起動的必要，所以采用具有用比先前的過電流電平低的電平使之自動恢復(fù)的功能的門關(guān)斷電路或?qū)Ω偷碾娖捷敵?電壓模式的電流限制電路，來進行電流限制和半導體的保護。
此外，還采用檢測電流的大小來校正頻率的方法，進行在加速中電流增加了時停止加速，而在穩(wěn)定運轉(zhuǎn)中電流增加了時降低頻率等僅關(guān)注電流大小的控制。
下面，對現(xiàn)有的V/f控制的實際情況，用具體示例來進行說明。
圖5是現(xiàn)有的V/f控制的控制框圖。圖8是表示如圖5所示的V/f控制的、在某種動力運轉(zhuǎn)(力行)狀態(tài)下的電壓指令Vq*和電流I及電動機的電壓分量的一個示例，在此示出了以d軸為控制輸出的基準相位，對設(shè)定在與d軸成90度的位置處的q軸的電壓進行控制的控制形態(tài)。
在圖5所示的V/f控制中，θ表示從某基準位置(例如U相位)看到的d軸的位置。頻率指令運算部1輸入頻率指令Fref，通過加速指令運算部件2根據(jù)設(shè)定的加速時間，計算加速頻率，通過加速頻率積分部件3進行積分，若達到由指令值限制部件4設(shè)定的頻率指令值，就停止加速而生成當前時刻的頻率指令。
而且，在減速時，通過指令值限制部件4，當下限值成為頻率指令值時，就停止對加速頻率積分部件3所積分的速度進行的減速。滑差頻率部件5根據(jù)轉(zhuǎn)矩部分電流檢測值，計算電動機的滑差頻率，求出輸出頻率6。
V/f運算部7通過如圖7所示的頻率—電壓模式，根據(jù)輸出頻率求出電壓指令Vq*。通過相位運算部件8根據(jù)輸出頻率進行積分，求出輸出相位θ，通過PWM指令運算部9根據(jù)電壓指令Vq*、Vd*(值為0)和θ，求出3相(UVW相)的電壓指令，并轉(zhuǎn)換成PWM模式，輸出到門驅(qū)動電路10，向電動機IM施加電壓。
而且，現(xiàn)有的失速(停止狀態(tài))防止措施是通過電流檢測部件12b檢測電流的大小I1，通過加速度校正部件11b，當I1的大小變大時，如果是在加速中就減慢加速，如果是在穩(wěn)定運轉(zhuǎn)中就以負值進行加速(減速)。但是，在進行急加速和負載產(chǎn)生劇變的情況下，不能抑制電流的增加，可能會導致嚴格的過電流保護而產(chǎn)生失速。
對于這個問題，可以采取構(gòu)造如圖6所示的電流限制電路來抑制電流并防止失速的方法。
如圖6所示，在下述通常的結(jié)構(gòu)中加入電流限制電路來防止半導體元件的破壞，這種通常的結(jié)構(gòu)為通過PWM指令運算部9內(nèi)的電壓切換部件9a，從dq軸電壓轉(zhuǎn)換成UVW相的電壓，通過三角形波比較器9b對其進行PWM調(diào)制，通過倒相電路和接通延遲電路26生成門驅(qū)動信號。在圖中將過電流電平分成Ioc＞Ic1b＞Ic1a的3個等級，首先，通過比較器21比較電流檢測值I1和過電流電平Ioc，在I1比Ioc大時，通過鎖存電路24進行鎖存，通過門關(guān)斷選擇電路27選擇門關(guān)斷信號并輸出。其中，鎖存電路24以規(guī)定的定時通過來自控制器的reset信號被復(fù)位。
電流比Ioc小時，通過比較器20比較電流檢測值I1和下一個電流限制電平Ic1b，其結(jié)果被鎖存電路23鎖存，通過門關(guān)斷選擇電路27輸出門關(guān)斷信號。將該比較器20和鎖存電路23稱為CLB電路。
進而，在電流小時，通過比較器19比較電流檢測值I1和再下一個電流限制電平Ic1a，如果I1較大，就通過鎖存電路22鎖存on信號，通過0電壓切換電路25針對該信號，輸出0電壓模式發(fā)生器18中生成的0電壓模式。將該比較器19和鎖存電路22以及0電壓模式發(fā)生電路18和0電壓切換電路25總稱為CLA電路。
鎖存電路22、23根據(jù)某個設(shè)定的定時CLK進行自動復(fù)位。由此，在電流檢測值I1比過電流電平Ioc低并且比電流限制電平Ic1a大的情況下，輸出固定模式的門驅(qū)動信號，而不是門關(guān)斷信號，因此可以在限制電流的同時繼續(xù)運轉(zhuǎn)。但是，不能否認在這種僅根據(jù)電流大小的過電流防止措施中，在電動機為再生狀態(tài)時，如果減小電壓則相反地電流就會增加，而且由于在CLA、CLB電路工作期間，不給電動機提供功率，所以效率會有所下降。
其次，有一種不是根據(jù)電流的大小來校正的方式，它采用與檢測出的電流方向相反的電壓限制向量進行電壓的校正，對電壓限制向量的大小實施PI控制進行速度指令的校正。
但是，在圖6的方式的情況下，由于是根據(jù)電流大小來校正電壓大小以進行電流限制，因此在電動機為再生狀態(tài)時，如果減小電壓，則相反地就會使電流增加，這樣就會產(chǎn)生不能根據(jù)電動機的狀態(tài)限制電流，反而電流變大，導致過電流保護功能工作引起門關(guān)斷而失速。
而且，在使用0電壓的方式中，因為電流不再向畸變電動機提供功率，結(jié)果導致效率變差。因此產(chǎn)生了這樣的問題，即雖然期望得到確實降低電流并且功率效率良好的電流限制方法，但卻不能滿足該要求。
而在采用與檢測出的電流方向相反的電壓限制向量進行電壓的校正，對電壓限制向量實施PI控制來校正速度指令的情況下，通過用與電流方向相反的向量來補償電壓可以減小電流，但因為對速度指令實施僅關(guān)注電流大小的PI控制，所以，當電動機為動力運轉(zhuǎn)狀態(tài)時，校正起作用，但在再生時，則會產(chǎn)生頻率校正反而造成不好的影響以致不能限制電流的情況。而且，因為速度的校正方法為PI控制，所以在瞬時加入大負載的情況下，由于進行與其對應(yīng)的大的頻率校正而容易造成不穩(wěn)定。而且，在不穩(wěn)定的狀態(tài)下，積分會累積，并有失控的危險性。此外，由于電壓的校正DVq、DVd的方向不僅對電壓控制軸的方向，而且對與該軸成直角的方向予以校正，所以會產(chǎn)生難以防止振蕩等不良狀況的發(fā)生而不能確保穩(wěn)定性的問題。
因而，本發(fā)明的目的在于提供與電動機的狀態(tài)無關(guān)的可以確實地限制電流來防止元件的破壞和失速，使電動機效率良好且穩(wěn)定地運轉(zhuǎn)的逆變裝置及其電流限制方法。
<發(fā)明內(nèi)容>
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明(1)為在根據(jù)頻率指令值和通過V/f運算由上述頻率指令值求出的電壓指令值，求出電壓指令向量，基于上述電壓指令向量進行PWM調(diào)制來輸出電壓的逆變裝置中，具有電流檢測部件，檢測由電流大小和電流相位構(gòu)成的電流向量；電壓限制值運算部件，在上述電流大小超過電流限制值時，求出與超過部分成比例的電壓限制值；電壓限制向量運算部件，基于上述電流相位，將上述電壓限制值轉(zhuǎn)換成電壓限制向量；電壓校正部件，把上述電壓限制向量加到上述電壓指令向量中；和加速度修正部件，基于上述電壓限制值和上述電流相位，修正頻率的加速度指令。
而且，本發(fā)明(2)的特征為在超過上述電流限制值時，上述電壓限制值運算部件通過一次延遲濾波器對與超過部分成比例的值進行濾波，并將濾波后的結(jié)果作為電壓限制值輸出。
而且，本發(fā)明(3)的特征為上述電壓限制向量運算部件將上述電壓限制值轉(zhuǎn)換成與上述電流相位方向相反的向量。
而且，本發(fā)明(4)的特征為上述電壓限制向量運算部件針對上述電壓限制值，將與上述電流相位方向相反的向量中與上述電壓指令向量方向成直角的分量設(shè)為0，來求出電壓限制向量。
而且，本發(fā)明(5)為具有第2電流限制部件，在電流大小超過了比上述電流限制值大的第2電流限制值時，強制性地輸出零電壓的PWM模式；和第3電流限制部件，在電流大小超過了比上述第2電流限制值大的第3電流限制值時，關(guān)斷門電路。
而且，本發(fā)明(6)具有使上述第2電流限制部件和上述第3電流限制部件的功能無效的部件。
而且，本發(fā)明(7)為一種逆變裝置的電流限制方法，它根據(jù)頻率指令值和通過V/f運算由上述頻率指令值求出的電壓指令值，求出電壓指令向量，基于上述電壓指令向量進行PWM調(diào)制并輸出電壓，在檢測出過電流的情況下，進行保護工作，其特征在于檢測由電流的大小I1和電流相位θi構(gòu)成的電流向量，在上述電流的大小超過電流限制值Imax時，求出與超過部分成比例的電壓限制值ΔV，基于上述電流相位θi，將上述電壓限制值ΔV轉(zhuǎn)換成電壓限制向量ΔVq、ΔVd，并將其加到上述電壓指令向量中進行電壓校正，瞬時限制電流，基于上述電壓限制值和上述電流相位，修正頻率的加速度指令以進行功率效率良好的電流限制。
而且，本發(fā)明(8)的特征為上述電壓限制值ΔV，在上述電流的大小超過電流限制值Imax時，通過一次延遲濾波器對與超過部分成比例的值進行濾波，除去高次諧波后輸出。
而且，本發(fā)明(9)的特征為上述電壓限制向量ΔVq、ΔVd是將上述電壓限制值ΔV轉(zhuǎn)換成與電流相位θi方向相反的向量Δq＝-ΔVsinθi(或者ΔVq＝-ΔV×Iq/I1)及Δd＝-ΔVcosθi(或者Δd＝-ΔV×Id/I1)而得到的。
而且，本發(fā)明(10)的特征為上述電壓限制向量將與上述電流相位θi方向相反的向量Δq、Δd中與上述電壓指令向量方向成直角的Δd分量設(shè)為0，求出上述電壓限制值ΔV。
而且，本發(fā)明(11)的特征為在電流大小超過了比上述電流限制值Imax大的第2電流限制值Ic1a’時，強制性地輸出零電壓的PWM模式，而在電流大小超過了比上述第2電流限制值Ic1a’大的第3電流限制Ic1b’、Ioc’時，關(guān)斷門電路進行保護工作。
而且，本發(fā)明(12)的特征為可以使根據(jù)上述第2及第3電流限制值的保護功能無效。
根據(jù)這種逆變裝置及其過電流抑制方法，在圖1中，通過求出與超過過電流限制值Imax的超過部分成比例的電壓限制值ΔV，將電壓限制值轉(zhuǎn)換成基于電流相位的電壓限制向量ΔVq、ΔVd，并將其加到電壓指令向量中，可以抑制瞬時的過電流，同時通過基于電壓限制值ΔV和電流相位θi修正頻率的加速度指令，可以既限制電流又避免失速，從而效率良好地進行運轉(zhuǎn)。
此時，對電壓限制值ΔV來說，因為是在通過一次延遲濾波器(K/1+Ts)之后求出電壓限制向量的，所以能夠除去電流中含有的高次諧波分量而進行穩(wěn)定的補償。
而且，在將電壓限制值ΔV轉(zhuǎn)換成電壓限制向量ΔVq、ΔVd時，以與電流方向相反的方向求出電壓限制向量進行補償，因此對電阻負載等用途來說，可以瞬時限制電流。另外，在控制馬達等的情況下，將與電壓限制向量的電流方向相反的分量中、與電壓指令向量成直角的方向分量ΔVd設(shè)為0，僅對受V/f控制的電壓指令向量的方向進行補償，從而可以進行穩(wěn)定的電流限制控制。
作為如上所述的電流限制不正常工作時的保護措施，在電流的大小I1超過了比過電流限制值Imax大的第2過電流限制值Ic1a’期間，強制性地輸出零電壓的PWM模式進行保護工作，在電流的大小超過了比第2過電流限制Ic1a’值大的第3過電流限制值Ic1b’或Ioc’期間，關(guān)斷門電路進行保護，因此即使電流的大小I1超過過電流限制值Imax，由于進行第2、第3過電流限制值Ic1a’、Ic1b’、Ioc’3個階段的保護，而能夠確實且安全地抑制過電流。此時的設(shè)定電平的大小關(guān)系為Ioc’＞Ic1b’＞Ic1a’＞Imax。
從而，在本發(fā)明中，因為通過依據(jù)過電流限制值Imax進行抑制，基本能夠達到抑制效果，所以能夠提高現(xiàn)有的過電流電平所設(shè)定的CLA、CLB電路的設(shè)定電平Ioc、Ic1b、Ic1a的值。
而且，因為采用過電流限制值Imax的控制基本上就足夠了，所以能夠設(shè)置使CLA、CLB電路無效的切換部件29a、b，可使CLA、CLB電路用ON/OFF而進行廣泛的控制。
<


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圖1是由本發(fā)明的實施方式的逆變裝置進行V/f控制的控制框圖。
圖2是圖1所示的逆變裝置的控制時的向量圖。
圖3是在圖2中將Vd設(shè)為0時的向量圖。
圖4是圖1所示的逆變裝置的電流限制電路的框圖。
圖5是由現(xiàn)有的逆變裝置進行V/f控制的控制框圖。
圖6是圖5所示的逆變裝置的電流限制電路的框圖。
圖7是表示現(xiàn)有的頻率—電壓模式的圖。
圖8是現(xiàn)有的逆變裝置的控制時的向量圖。
其中，圖中的符號1是頻率指令運算部，2是加速指令運算部件，3是加速頻率積分部件，4是指令值限制部件，5是滑差頻率運算部件，6是輸出頻率，7是V/f運算部，8是相位運算部件，9是PWM指令運算部，10是門驅(qū)動電路，11a是電流限制加速度校正部件，11a’是頻率指令切換部件，12a是電流檢測部件，13是電流比較部件，14是限制電路，15是電壓限制值運算部件，16是電壓限制向量運算部件，17a是q軸加法部件，17b是d軸加法部件，18是0電壓模式產(chǎn)生電路，19、20、21是比較器，22、23、24是鎖存電路，25是0電壓切換電路，26是接通延遲電路，27是門關(guān)斷選擇電路，28是門關(guān)斷選擇電路，29是無效部件。
<具體實施方式
>
以下，參照圖說明本發(fā)明的實施方式，。
圖1是由本發(fā)明的實施方式的逆變裝置進行V/f控制的控制框圖。
圖2是圖1所示的逆變裝置的控制時的向量圖。
圖3是在圖2中將Vd設(shè)為0時的向量圖。
圖4是圖1所示的逆變裝置的電流限制電路的框圖。
在圖1中，11a是修正加速度的電流限制加速度校正部件，11a’是切換頻率指令和電流限制時的輸出頻率的頻率指令切換部件，12a是輸出電流的大小I1和電流相位θi的電流檢測部件，13是比較檢測電流I1和過電流限制值Imax的電流比較部件，14是輸出比較結(jié)果的限制(limit)電路，15是運算電壓限制值ΔV的電壓限制值運算部件，16是求出電壓限制向量ΔVq、ΔVd的電壓限制向量運算部件，17a、17b是電壓限制向量的加法部件。
其中，在其他的與圖5相同的構(gòu)成中采用相同符號，并省略重復(fù)說明。
在圖4中，29a、29b是電流限制電路的無效部件，Ic1a’是第2電流限制值，Ic1b’、Ioc’是第3電流限制值。
其中，在其他的與圖6相同的構(gòu)成中采用相同符號，并省略重復(fù)說明。
接下來，說明有關(guān)操作。
首先，通過電流檢測部件12a求出電流的大小I1和相對于基準相位θ的電流相位θi，通過電流比較部件13從所設(shè)定的電流限制值Imax中減去電流的大小I1，在減法結(jié)果為負時，通過限制電路14設(shè)為0，在電壓限制運算部件15中實施增益及濾波處理(K/1+Ts)，求出電壓限制值ΔV。在電壓限制向量運算部件16中，用下式ΔVq＝-ΔVsinθiΔVd＝-ΔVcosθi根據(jù)求出的電壓限制值ΔV和電流相位θi，求出dq軸的電壓限制值ΔVq、ΔVd。
其中，采用電流檢測值Id、Iq，按照下式ΔVq＝-ΔV×Iq/I1ΔVd＝-ΔV×Id/I1進行運算也可以得到同樣的結(jié)果。
接著，通過加法部件17a、17b將運算出的ΔVq、ΔVd加到電壓指令Vq*、Vd*中后，求出輸出電壓指令Vq、Vd，通過PWM指令運算部9求出3相(UVM相)的電壓指令，轉(zhuǎn)換成PWM模式，輸出到門驅(qū)動電路10，向電動機IM施加電壓。由此，可以瞬時限制電流。
其中的電壓限制向量ΔV、電壓指令向量V*、電流向量I的關(guān)系在圖2中示出，(a)表示動力運轉(zhuǎn)狀態(tài)，(b)表示再生狀態(tài)。
在圖2(a)中示出在q軸上的電壓指令V*加上與電流方向相反的電壓限制向量ΔV而減小施加電壓V，以限制電流向量I的狀態(tài)。
在圖2(b)所示的再生狀態(tài)中，示出相反在相同方向加上ΔV而增大施加電壓V，以限制電流向量I的狀態(tài)。
如此，可以與電動機的狀態(tài)無關(guān)地瞬時限制電流。
而且，通過V/f控制來控制馬達等時，有時會隨著馬達和負載的狀態(tài)而產(chǎn)生不穩(wěn)定。這種狀態(tài)時，如圖2所示，如果分別對dq軸進行電壓校正，q軸方向是可控制的，而d軸方向由于不進行控制而不能避免不穩(wěn)定狀態(tài)。
從而，如圖3所示，通過進行將ΔVd設(shè)為0，在電壓指令V*中僅加上ΔVq的控制，就可以避免不穩(wěn)定狀態(tài)。
圖3(a)表示動力運轉(zhuǎn)狀態(tài)，圖3(b)表示再生狀態(tài)，在圖3(a)中給電壓指令V*加上方向相反的電壓限制向量ΔVq而減小電壓V，限制電流I。圖3(b)中相反地增大電壓V，限制電流I。實際上，在電流變大的情況下，如果控制正常并且具有一定程度的轉(zhuǎn)數(shù)，就會在q軸方向增加，因此電流的抑制能力僅對ΔVq進行校正就足夠了。
雖然通過以上的操作可以瞬時限制電流，但是在穩(wěn)定地限制電流并且考慮電動機的效率的情況下，有必要修正頻率。為了與此對應(yīng)，圖1所示的電流限制加速度部件11a用電流相位θi來判斷電動機的狀態(tài)是動力運轉(zhuǎn)還是再生，以設(shè)定加速度的修正方向，并用電壓限制值ΔV來修正加速度的大小。用設(shè)定值或電壓限制值ΔV的負載方向分量計算值等來計算修正量。
而且，電流限制加速度校正部件11a根據(jù)負載的狀態(tài)，輸出電流限制時的頻率指令使在再生時最大值為最高頻率、在動力運轉(zhuǎn)時最小值為0，并且通過頻率指令切換部件11a’切換頻率指令和電流限制時的輸出頻率。
其中，判斷動力運轉(zhuǎn)/再生有各種方法，如僅參照q軸電流的方法，根據(jù)無效功率進行運算的方法等，在此不再贅述。
根據(jù)旋轉(zhuǎn)方向和負載方向，如下進行加速度校正。
a)以正旋轉(zhuǎn)動力運轉(zhuǎn)時，在正側(cè)校正。
b)以正旋轉(zhuǎn)再生時，在負側(cè)校正。
c)以反旋轉(zhuǎn)動力運轉(zhuǎn)時，在負側(cè)校正。
d)以正旋轉(zhuǎn)再生時，在正側(cè)校正。
加速度校正的最簡單的方法為將加減速度設(shè)定值賦給加速度，使得如果是在加速中，則在電壓限制值ΔV不是0的情況下，如果是動力運轉(zhuǎn)負載，就停止加速；如果是在穩(wěn)定運轉(zhuǎn)中，則在ΔV不是0的情況下，如果是在動力運轉(zhuǎn)中就減速；如果是在再生中就加速，這些方法都可以充分地抑制過電流。
而且，作為用于產(chǎn)生了不可預(yù)期的電流變動情況下的保護措施，采用圖4所示的電流限制電路。在圖4的電路中，在檢測電流I1大于比電流限制值Imax大的過電流電平Ioc’情況下，通過門關(guān)斷電路27選擇并輸出門關(guān)斷信號。
當電流I1比過電流電平Ioc’小時，進一步和電流限制電平Ic1b’比較，如果電流I1大，同樣輸出門關(guān)斷信號。
當電流I1比電流限制電平Ic1b’小而比電流限制電平Ic1a’大時，輸出0電壓模式。
這時各電平的大小關(guān)系如下。
Ioc’＞Ic1b’＞Ic1a’＞Imax并且，通過圖1所示的電壓限制向量ΔVq、ΔVd及電流限制加速度校正等的控制，可以在相當多的部分進行限制，因此各過電流電平Ioc’、Ic1b’、Ic1a’可以將在圖6的現(xiàn)有示例中所示的對應(yīng)的各過電流電平Ioc、Ic1b、Ic1a設(shè)定為較高的值(Ioc’＞Ioc、Ic1b’＞Ic1b、Ic1a’＞Ic1a)，以此來防止失速。
而且，根據(jù)不同的用途，也有通過圖1的控制就足夠了的情況，因此可以通過無效部件29a、29b切斷圖4的電流限制電路使其無效，并去掉0電壓切換電路25和門關(guān)斷選擇電路27的切換部。
其中，該無效部件29可以采用以所希望的方式(也包括自動/手動)0N/0FF電流限制電路的任何方式。
這樣，根據(jù)本實施方式，檢測電流的相位θi和電流的大小I1，比較電流的大小I1和電流限制值Imax，求出電壓限制值ΔV，并將其轉(zhuǎn)換成與電流相位相反的方向，求出電壓限制向量ΔVq、ΔVd，并將其加到電壓指令中，使瞬時的電流限制成為可能，同時通過用電壓限制值ΔV和電流相位θi來修正加速度，可以防止失速而進行效率良好地運轉(zhuǎn)。
<工業(yè)實用性>
如以上所說明的，根據(jù)本發(fā)明，通過在電壓指令中加上與超過電流限制值部分成比例的、與電流向量方向相反的或者相反方向內(nèi)的電壓指令軸上的分量的電壓限制向量，可以瞬時限制電流，而且，通過采用3種電平的電流限制方法，可以確實地防止由電流引起的元件的破壞和失速。
而且，通過根據(jù)電壓限制值和電流相位來校正加速度，可以穩(wěn)定地限制電流，效率良好地運轉(zhuǎn)感應(yīng)電動機等。
權(quán)利要求
1.一種逆變裝置，它根據(jù)頻率指令值和通過V/f運算由上述頻率指令值求出的電壓指令值，求出電壓指令向量，基于上述電壓指令向量進行PWM調(diào)制并輸出電壓，其特征在于具有電流檢測部件，檢測由電流的大小和電流相位構(gòu)成的電流向量；電壓限制值運算部件，在上述電流的大小超過電流限制值時，求出與超過部分成比例的電壓限制值；電壓限制向量運算部件，基于上述電流相位，將上述電壓限制值轉(zhuǎn)換成電壓限制向量；電壓校正部件，將上述電壓限制向量加到上述電壓指令向量中；加速度修正部件，基于上述電壓限制值與上述電流相位，修正頻率的加速度指令。
2.如權(quán)利要求1所述的逆變裝置，其特征在于在超過上述電流限制值時，上述電壓限制值運算部件通過一次延遲濾波器對與超過部分成比例的值進行濾波，并將濾波后的結(jié)果作為電壓限制值輸出。
3.如權(quán)利要求1或2所述的逆變裝置，其特征在于上述電壓限制向量運算部件將上述電壓限制值轉(zhuǎn)換成與上述電流相位方向相反的向量。
4.如權(quán)利要求3所述的逆變裝置，其特征在于上述電壓限制向量運算部件針對上述電壓限制值，將與上述電流相位方向相反的向量中與上述電壓指令向量方向成直角的分量設(shè)為0，來求出電壓限制向量。
5.如權(quán)利要求1或2所述的逆變裝置，其特征在于具有第2電流限制部件，在電流的大小超過了比上述電流限制值大的第2電流限制值的期間，強制性地輸出零電壓的PWM模式；第3電流限制部件，在電流大小超過了比上述第2電流限制值大的第3電流限制值的期間，關(guān)斷門電路。
6.如權(quán)利要求5所述的逆變裝置，其特征在于具有使上述第2電流限制部件和上述第3電流限制部件的功能無效的部件。
7.一種逆變裝置的電流限制方法，它根據(jù)頻率指令值和通過V/f運算由上述頻率指令值求出的電壓指令值，求出電壓指令向量，基于上述電壓指令向量進行PWM調(diào)制并輸出電壓，在檢測出過電流的情況下，進行保護工作，其特征在于檢測由電流的大小I1和電流相位θi構(gòu)成的電流向量，當上述電流大小超過電流限制值Imax時，求出與超過部分成比例的電壓限制值ΔV，基于上述電流相位θi，將上述電壓限制值ΔV轉(zhuǎn)換成電壓限制向量ΔVq、ΔVd，并將其加到上述電壓指令向量中進行電壓校正，瞬時限制電流，基于上述電壓限制值和上述電流相位修正頻率的加速度指令，進行功率效率良好的電流限制。
8.如權(quán)利要求7所述的逆變裝置的電流限制方法，其特征在于在上述電流的大小超過電流限制值Imax時，上述電壓限制值ΔV是通過一次延遲濾波器對與超過部分成比例的值進行濾波，除去高次諧波后輸出的。
9.如權(quán)利要求7或8所述的逆變裝置的電流限制方法，其特征在于上述電壓限制向量ΔVq、ΔVd是通過將上述電壓限制值ΔV轉(zhuǎn)換成與電流相位θi方向相反的向量ΔVq＝-ΔVsinθi(或者ΔVq＝-ΔV×Iq/I1)及ΔVd＝-ΔVcosθi(或者Δd＝-ΔV×Id/I1)而得到的。
10.如權(quán)利要求9所述的逆變裝置的電流限制方法，其特征在于上述電壓限制向量是針對上述電壓限制值ΔV，將與上述電流相位θi方向相反的向量Δq、Δd中與上述電壓指令向量方向成直角的Δd分量設(shè)為0，來求出的。
11.如權(quán)利要求7或8所述的逆變裝置的電流限制方法，其特征在于在電流的大小超過了比上述電流限制Imax值大的第2電流限制值Ic1a’期間，強制性地輸出零電壓的PWM模式，而在電流的大小超過了比上述第2電流限制Ic1a’值大的第3電流限制Ic1b’、Ioc’期間，關(guān)斷門電路進行保護工作。
12.如權(quán)利要求11所述的逆變裝置的電流限制方法，其特征在于可以使根據(jù)上述第2及第3電流限制值的保護功能無效。
全文摘要
本發(fā)明提供一種逆變裝置，它通過瞬時限制電流來防止元件的破壞，使電動機效率良好且穩(wěn)定地進行運轉(zhuǎn)。本發(fā)明的逆變裝置基于根據(jù)頻率指令值Fref和通過V/f運算7由頻率指令值求出的電壓指令值而求出的電壓指令向量，進行PWM調(diào)制并輸出電壓，該逆變裝置具有電流檢測部件12a，檢測由電流的大小I1和電流相位θi構(gòu)成的電流向量；電壓限制值運算部件15，在電流的大小超過電流限制值Imax時，求出與超過部分成比例的電壓限制值ΔV；電壓限制向量運算部件16，基于上述電流相位，將電壓限制值轉(zhuǎn)換成電壓限制向量ΔVq、ΔVd；電壓校正部件17，把電壓限制向量加到電壓指令向量中；加速度修正部件11，基于電壓限制值和電流相位，修正頻率的加速度指令。
文檔編號H02P27/06GK1441994SQ01812647
公開日2003年9月10日 申請日期2001年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月12日
發(fā)明者森本進也 申請人:株式會社安川電機