[其他]變速電機的控制裝置

無效

• 申請號: 85107081
• 申請日: 1985-09-23
• 公開（公告）號: CN85107081A
• 公開（公告）日: 1987-04-01
• 發明（設計）人: 長南克彥
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: H02P7/00
• 分類號: H02P7/00
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 吳秉芬

本發明是關于以太陽能電池為驅動電源的變速電機的控制裝置，在其控制下電機可高效率地工作。

近來，已經有用太陽能電池作為電源驅動水泵在沙漠中進行灌溉和類似工作。使用太陽能電池的最大優點是輸電和配電都很容易，并且這種電池并不昂貴。因此，如果今后太陽能電池的價格再降低，這種水泵可望很快得到普及。現把使用太陽能電池的常規裝置的結構敘述如下。

用于這種類型變速電機的常規裝置如圖1所示，圖1中參照號1表示變速電機（以下就稱為電機），例如是一臺灌溉用電機（交流電機）。主電路2用于將直流反變換為交流以驅動電機1。太陽能電池3由單片電池以及類似的電池構成，根據太陽光照量等情況產生電源電壓。控制器4的作用是控制主電路2，使電機變速運轉。控制器4由啟動開關控制，并按速度設置器6所設定的速度控制主電路2。

如上所述，在常規裝置工作中，當啟動開關5動作并命令工作開始時，按照速度設置器6設定的速度值，控制器4就對主電路2中的一個開關元件進行開關控制。此時，根據太陽光照量和類似條件，太陽能電池3產生直流電壓，并由主電路2將直流轉變為交流。如果交流電壓值大于電機1啟動所需的電壓值，電機便開始工作并驅動水泵。在此情況下，電機的旋轉速度越高，電能的利用越有效。然而，如果水泵工作在滿載狀態（在最大轉速）而同時光照量很小，太陽能電池3的電壓就明顯下降，使輸出不足或控制器4停止工作。通常，如圖2B所示，在空載條件下太陽能電池3的開路電壓V_oc很少受光照量的影響，并總顯示為一個高的恒定電壓。因此，一個負載在真正接至電池之前，輸出電壓是不確定的。根據此理由，電機應選擇在太陽光照強的時候啟動工作。然而，如果光照量很小，即使輸出電流很小，輸出電壓同樣會大幅度跌落。

由于變速電機常規控制器的上述結構，在啟動電機前掌握光照量是十分困難的。此外，如果在啟動時光照量不足，輸出電壓在剛啟動時立刻下降，從而不能給電機提供足夠的啟動轉矩，使電機不能啟動。此外，甚至在電動機運轉中光照量有所改變，由于不能控制太陽能電池的輸出電流，結果能使太陽能電池的輸出電壓保持在高于某固定值的一個值上。又如果光照量不足，太陽能電池的輸出電壓會大幅度下降，結果使太陽能電池不利地降低了其效率，并且使電機不可能運轉。

本發明是要消除上述現有技術中的缺點，并且本發明的目的是提供一種變速電機的控制裝置，它通過用太陽能電池的短路電流來確定接收的光照量，用開路電壓來確定太陽能電池的電池溫度，并根據所接收的光照量來補償一個電流控制信號，使電機以滿足太陽能電池輸出條件的最佳負載電流工作。

圖1是表示變速電機常規控制裝置的方框圖。

圖2A是圖1中太陽能電池的特性曲線。

圖2B表示圖1中太陽能電池的短路電流和光照量之間的關系。

圖2C表示圖1中開路電壓和電池溫度之間的特性。

圖3是按照本發明變速電機控制裝置推薦的實施新型的方框圖。

圖4是圖3中主要部分的波形曲線圖。

參照圖3，下面將說明本發明的一個推薦的實施新型，圖中參照號1～3表示圖1中相同號所表示的相同部件。參照號4表示控制器用于接收頻率信號以使電機1工作和驅動主電路2。短路開關7a間斷地短路，使太陽能電池3與電流互感器7b形成串聯。短路電流檢測器7c用于在短路開關7a接通時從電流互感器7b檢測短路電流，并通過連續電流變換器7d產生電流控制信號使電機1以最大功率工作。這樣，短路電流檢測單元7是由上述的短路開關7a到電流變換器7d構成。電流互感器8a和負載電流檢測器8b形成負載電流檢測單元8，檢測從太陽能電池到主電路2的負載電流。調節單元9用于計算和設置旋轉速度，使負載電流按照短路電流檢測單元7的電流控制信號而改變，并為控制電路4提供頻率控制信號。

參照號10表示溫度補償單元，它包括與檢測開關10f串聯后與太陽能電池并聯的電壓檢測器10a，變換器10b用于將電壓檢測器10a的輸出變換為溫度并產生補償信號，補償器10c產生電流控制信號，并以短路電流檢測單元7的電流控制信號為補償信號補償其產生的電流控制信號，斷路開關10d用于斷開負載以便檢測開路電壓，二極管10e用于在短路開關7a接通時防止自負載側來的反向電流。