[其他]控制感應電動機的方法和裝置

無效

• 申請號: 85107282
• 申請日: 1985-09-30
• 公開（公告）號: CN85107282B
• 公開（公告）日: 1988-09-28
• 發明（設計）人: 井堀敏;下津忠夫;藪雅智
• 申請（專利權）人: 株式會社日立制作所;日立京葉工工程株式會社
• 主分類號: H02P7/628
• 分類號: H02P7/628;H02P7/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 付康

本發明涉及一種控制感應電動機的方法和裝置，該裝置從可以同時改變其輸出頻率F₁和輸出電壓V₁的電源轉換裝置如逆變器或循環變流器向一個慣性旋轉的電動機供電，并再驅動此感應電動機。

當發生瞬時供電中斷時，有對仍在慣性旋轉的感應電動機實行再驅動的必要性。

當由市電電源驅動并具有較大慣性的負載，必須通過改接到由可以同時改變其輸出頻率和電壓的換能裝置來供電，并使用發電制動辦法使電機急停時，也有這種必要性。

一個電源頻率，與慣性旋轉的感應電動機的剩余電壓的頻率大不相同，當該電源加于該感應電動機時，強大的電流便流過該感應電動機及電源轉換裝置，而能夠耐此強大電流的電流轉換裝置是相當昂貴的。

日本第8250/1980號公開特許，公開了一種方法，它檢測該剩余電壓的頻率，使從電源轉換裝置供給的電源的初始頻率與上述頻率相一致并且再驅動感應電動機。

另一方面，日本公開特許第129198/1982提出一種方法，該方法可通過使用一種速度傳感器，檢測感應電動機的旋轉速度并從該速度傳感器的輸出信號推定感應電動機剩余電壓的頻率。然而，為使速度傳感器與感應電動機耦合，必須對感應電動機的輸出軸給予特定加工。

從這方面來說，直接檢測剩余電壓的系統是有益的，因為可以在一個控制電路內采取相應措施而不用對感應電動機進行任何特定加工。然而，該系統的缺點是，盡管感應電動機在慣性運轉，該剩余電壓將根據負載情況在短時期內變為零。該剩余電壓不存在時，如果過高的交流電源加在慣性旋轉的感應電機上，則也會流過強大的負載電流。

當感應電動機的原邊保持斷開（相當于切斷電源）時，原邊的剩余電壓Vm可用下式表示：

其中T為副邊時間常數并由下式給出：

Ｔ₂＝Ｌ₂/r₂………(2)

M為原邊與副邊之間的互感。

r₂為副邊電阻

L₂為副邊電感

W為轉子的角速度

i₂₀為副邊電流的初始值

在上述等式（1）中，雖然在負載慣性，即GD²很大，而負載本身很小的條件下，旋轉角速度W不會急劇下降。所以

Vm=V₁₀L-t/T₂LiWt……（3）

其中V₁₀是在原邊開路后的瞬間在其上的剩余電壓有效值。

此時，剩余電壓Vm的波形的周期極大地取決于副邊時間常數，并以大致相同的周期在相對較長的時間內衰減，如圖1所示。

另一方面，在負載的慣性GD²較小，但負載本身很大的情況下，剩余電壓Vm可由下式給出：

此時剩余電壓Vm的波形如圖2所示，其周期和幅值都急劇變化，并且該波形在相對短的時間內衰減。

上面所述非常明顯，剩余電壓之殘留時間極大地取決于負載的大小，負載慣性的大小及副邊時間常數的大小。即使負載很小，慣性很大，如果副邊時間常數小，即使感應電動機還在慣性旋轉，剩余電壓也不能靠長時間供電中斷而檢測出來。

鑒于上述技術情況，本發明目的在于提供一種用于控制感應電動機的方法和裝置，而該感應電動機可以不管負載的大小，慣性的大小及副邊時間常數的大小均能平穩地再驅動。

本發明提供一種用于一感應電動機的暫時性供電步驟，如果在電源恢復之后，剩余電壓不夠高，則可使感應電動機得到能量以便在后來出現的電源供給中斷步驟期間，在一個預定的時間Ta內產生一個高于預定值V₂的剩余電壓。

上述的供電中斷步驟中，中斷由電源轉換裝置向感應電動機的供電，它在上述暫時性供電步驟之后出現，并且在該供電中斷步驟期間，電源供給被切斷后，感應電動機的剩余電壓Vm之頻率fm可在時間Ta內檢測到。然后該步驟轉向實際供電步驟。

在實際供電步驟中，具有與感應電動機相匹配的頻率的電源，可以在感應電動機慣性轉動期間加于感應電動機，并且該電動機可以重新驅動而不產生過大的電流。