[其他]用于感應電動機控制的轉矩確定

無效

• 申請號: 86101150
• 申請日: 1986-01-30
• 公開（公告）號: CN86101150A
• 公開（公告）日: 1986-10-15
• 發明（設計）人: 哈比布·達德彼;戴維德·約翰·舍羅;拉蘭·格雷·米勒
• 申請（專利權）人: 西屋電氣公司
• 主分類號: G01L5/26
• 分類號: G01L5/26;G01R31/34;H02P7/58
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 劉暉

本發明一般來說，是關于以直流電源通過換流器驅動一個感應電動機時，確定電動機輸出轉矩的。

人們知道，當以直流電源驅動感應電動機時，輸給感應電動機的功率符合以下關系：

輸入功率＝直流電壓×直流電流????（1）

其中的直流電壓和直流電流測量起來十分方便。

電動機的輸出功率等于其輸入功率減去電動機驅動系統中全部功率損失，而電動機的輸出轉矩可以寫成下式：

輸出轉矩＝ (輸入功率-功率損失)/(換流器頻率) （2）

其中不包括轉子損失。

利用公式2，把一個輸出轉矩傳感器裝在電動機軸上以測量輸出轉矩，當已知輸入功率，就能用實驗方法測出電動機驅動裝置的功率損失。

但是，在很多種電動機應用中，并不希望在電動機軸上裝一個轉矩傳感器測量輸出轉矩。

另一種用以測定設備功率損失的先有技術，要求測知電動機的交流電壓和交流電流。對于一個三相感應電動機，要求測知所有的三相電壓和所有的三相電流。或者只測知兩相的電壓和兩相的電流并根據這些已知參數導出第三相的電壓和電流。但當電動機的變化的頻率下運行時會出現問題。

本發明提供一個確定交流電動機輸出轉矩的方法，使用已知的直流輸入電壓和直流輸入電流。在此過程中，可以使用兩種方法，或是通過查預先制訂的轉矩與轉速關系表來確定電動機輸出轉矩。或是按照選定的電動機運行轉速，運用電動機數學模型，以確定電動機的功率損失，然后定出電動機的輸出轉矩，而不去實際測量電動機的實際輸出轉矩，也不測量電動機交流電壓或電動機交流電流。

本發明的最佳實施方案將參看后面的附圖用實例加以說明。

圖1表示先有技術中，用直流電源通過換流器，驅動一個三相交流電動機。

圖2表示另一先有技術中，用一個電動機推動車輛沿軌道運動。

圖3示意性表示本發明用以控制一個三相交流感應電動機的轉矩反饋確定裝置。

圖4A，4B，4C，4D表示一個流程圖，用以確定圖3中的轉矩反饋，其方法是使用一個電動機傳動裝置的數學模型。

圖5A，5B，5C表示一個流程圖，根據轉矩轉速關系表用以求出待確定的轉矩反饋。

圖6是示意表示按照本發明，為控制感應電動機配備的換流器和制動裝置。

圖7表示說明先有技術GTO（Gate????Turn????On控制門接通開關）接通時的電流信息。

圖8表示說明先有技術GTO斷開時的電流信息。

圖1表示一種用在三相交流電動機轉矩控制裝置上的先有技術，其中包括一個直流電源10，給一個換流器12供電，化為三相交流電后供給交流電動機14，該電動機與一個負載16相連，該負載可以是一個運輸車。一個轉矩傳感器18與交流電動機14的輸出軸相連，用以測知輸送給負載16的電動機輸出轉矩37。功率控制器26（也叫作車輛控制器）的輸入信號是來自運輸車司機的加速指令24和運輸車的重量28，以及運輸車車輪直徑31。功率控制器26產生一個轉矩指令30，以使交流電動機14產生所要求的轉矩以使運輸車16按照加速指令24規定的加速度進行加速，沖動限制器24收到轉矩指令30并對其加以限制，以提供一個在沖動上受到限制的轉矩指令22，并輸給電動機控制器20。電動機控制器20產生GTO起動脈沖38給換流器12，以使轉矩反饋信號37與在沖動上受限制的轉矩指令22相配合。

在圖2中畫有若干個在軌道17上行駛的運輸車16。電源10通過一根第三軌道19和集電器21而與每輛車16上所載的換流器12相通。電動機14與車的主動輪相連以推動車輛16沿軌道17運動。轉矩傳感器18與電動機14相連，以提供轉矩反饋信號37給電動機控制器20。