[其他]變換器裝置的控制方法

無效

• 申請號: 87100351
• 申請日: 1987-01-16
• 公開（公告）號: CN87100351A
• 公開（公告）日: 1987-09-30
• 發明（設計）人: 中村隆;山內聰見;熊谷博;大上正勝
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: H02M7/48
• 分類號: H02M7/48
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 葉凱東

本發明是涉及用于交流電動機的可變速控制等的變換器裝置的控制方法。

以前，對以電動機驅動的縫紉機進行驅動控制，使其運轉速度變化時，將電動機的轉速固定，而改變傳遞回轉力的離合器的結合力以進行速度控制。但采用這種方法，對于離合的保養是很費工夫的。

因此，對于電動機，特別是交流電動機進行可變速控制時，采用了變換器裝置以進行控制。為了對這變換器進行控制，一般地有脈幅調制（PAM）控制及脈寬調制（PWM）控制的二種控制方法。

作為以PWM控制來對變換器裝置進行控制的方法，有如在專利公開公報昭59-188377號所示，將三角波與能對其最大值及頻率加以控制的正弦波進行比較，以產生電動機控制用的控制脈沖，通過這個控制脈沖，將額定電壓的直流電源整流，并將此電源供給電動機。根據這一方法，通過對控制脈沖的幅度及重復周期加以控制，就能控制供給電動機的電壓的持續時間（脈沖寬度的期間）及重復次數。如果電壓的持續時間長，就等價地供給了高電壓，于是就控制了運行電壓。而重復次數多，就成為供給了高頻電壓，于是就控制了運行頻率。如圖1所示，直至額定頻率，進行著運行電壓v與運行頻率f的比v/f為一定的恒轉矩運行，而在額定頻率以上的領域就把運行電壓固定，作恒功率運行。

可是，通過PWM控制而被控制的變換器以驅動電動機的情形，當電動機起動時，即在低速運行時，對電動機的附加電壓，成為將交流輸入電壓整流后的電壓值，由于附加電壓高于額定值，因電動機的漏電流而產生的電磁噪音增大。

另外，在以PAM控制對變換器進行控制的情形，被加于電動機的電壓的相電壓波形如圖2所示。圖2所示的波形，稱為6步波形，由于此為方形波，故含有很多低次的高次諧波成分（3次、5次等）。因此，電動機除了以基本波成分回轉以外，也答應于低次的高次諧波成分而回轉，所以在低速運轉時就發生轉矩脈動。因而也產了機械系統的振動。

因此，即使在以PAM控制或PWM控制來控制變換器裝置的任何一種情形，電動機也會發生不愉快的噪音和振動，特別是以電動機驅動縫紉機時，由于電動機安裝在紉機臺的下面，對作業者更造成不愉快的感覺。

本發明的目的在于解決上述的問題，提供一種減輕機械系統的振動噪音的變換器裝置的控制方法。

為了解決上述問題，本發明的方法，在電動機起動時，即在電動機的低速運行時，將變換器裝置的控制做成同時并用PAM控制與PWM控制，在電動機的低速運行時，將加到電動機的電壓控制為低壓，同時將加到電動機的附加電壓控制為正弦波，以減低轉矩脈動、并減輕機械系統，即電動機的振動及噪音。

圖3是本發明的方法的一實施例的說明圖。圖中，1是動力用三相電源，2a～2n是二極管，3a～3g是晶體管，4是線圈、5a、5b是電容器，6a、6b是電阻，7是感應電動機（IM）。11是施密特電路，12是差動放大器，13a～13c是反相器，14a～14c是比較器，15是三角波發生器，16a～16c是乘法器，17是三相正弦波發生器，18是電壓頻率變換器，20是控制部?？刂撇?0從端子20a輸出控制晶體管3a的輸出電壓的信號，即直流電壓指令Vdc，從端子20b輸出控制14a～14c的輸出的控制脈沖的脈沖寬度的信號，即PWM電壓指令，從端子20c輸出控制比較器14a～14c所輸出的控制脈沖的重復周期的信號。

控制部20輸出電動機7的運行電壓指令及運行轉數指令以驅動變換器裝置，將v/f固定，以及進行加減速控制，由微型計算機等構成。還有，電壓頻率變換器18發出對應于輸入電壓的頻率輸出，一般稱為V/F變換器。三相正弦波發生器17產生對應于變換器18的輸出頻率的頻率的三相的正弦波。

這樣構成的裝置，其工作過程如下。由控制部20的端子20a輸出的指令信號Vdc經過差動放大器12及施密特電路11而被輸出，并供給到斷路器用的晶體管3a，于是，那個晶體管3a就導通，通過線圈4而對電容器5b充電。由于被充電后的電壓被加到差動放大器12上，所以電容器5b的端子電壓Vc是由端子20a所輸出的信號Vdc所決定。

由控制部20的端子20c所輸出的頻率指令信號F通過電壓頻率變換器18而被供給到三相正弦波發生器17，所以三相正弦波發生器17就輸出對應于頻率指令信號F的頻率控制用三相信號。這個控制用三相信號在乘法器16a～16c與發自控制部20的端子20b的輸出電壓指令V相乘，所以乘法器16a～16c所輸出的控制用三相信號的振幅由輸出電壓指令V所控制。