[其他]檢測矢量控制的原電流異常現象的裝置

無效

• 申請號: 87102809
• 申請日: 1987-04-13
• 公開（公告）號: CN87102809A
• 公開（公告）日: 1987-10-21
• 發明（設計）人: 岡本清和;岡浩志
• 申請（專利權）人: 日本電氣株式會社
• 主分類號: G01R31/34
• 分類號: G01R31/34
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 吳秉芬

本發明涉及一種檢測用于控制矢量的交流電動機（例如一感應電動機和一同步電動機）的原電流異常現象的裝置，以防止電動機燒壞。

一種熱繼電器通常被用作為一種防止一電動機由于過電流而燒壞的裝置。

熱繼電器利用溫度變化引起的雙金屬片彎曲，并且和一種電磁接觸器一起被用來接通或切斷一驅動器或一控制電路。

一種變壓變頻反向變流器已經普遍地作為一種用于交流電動機（一感應電動機）的可變轉速控制的電力轉換器。電動機的速度可以在一個寬速度范圍內連續變化，從一低速度變到一很高速度。

最近，一種矢量控制交流電動機已經研制成功（例如上山直彥編的，電氣書院出版社出版的《新驅動電子學》），并且已經用于機床，機器人以及諸如此類所需要的高精度速度控制，高精度定位控制，以及突然加速或減速的各式各樣的用途。

感應電動機有以下的優點。這種電動機有一簡單的轉子結構和高的機械強度。同時，感應電動機無電刷。因而可以用在一惡劣的環境中，并且維修也很簡單。因此，在許多工業領域里感應電動機已經成為一股普遍地作為伺服電動機的潛勢。

一種傳統的熱繼電器體積大，昂貴而又笨重。此外，熱繼電器常常隨熱繼電器位置的不同而被保持在不同于電動機溫度的環境溫度中，因而降低了控制精度。

作為機床，機器人，或諸如此類的一驅動源的伺服電動機的變速控制必須以高精度進行，并且要求一很短的響應時間。在這些情況下，電動機的工作特性必須改善，以使它的故障必須以一實時為條件而被測出，而且降低電動機的成本也是所希望的?？墒牵瑵M足上述需要的一種熱保護裝置（一種檢測原電流異?，F象的裝置）的實際應用，還沒有出現。

本發明的一個目的是解決以上這個傳統性的問題，并且提供一種高精度地檢測高速狀態下的原電流的異?，F象的裝置，以保護一矢量控制系統的交流電動機免遭一過電流。

根據本發明的一個方面，一種檢測原電流異常現象的裝置包括（1）轉換一直流激磁電流i_d和一直流轉矩電流i_q電平的裝置，直流激磁電流i_d和直流轉矩電流i_q二者都是通過一坐標轉換器獲得的，該坐標轉換器用于檢測被一矢量控制系統接收到的控制輸入數據，即供給一交流電動機的原電流，并且用于將三相轉換成兩相，（2）對來自電平轉換裝置的輸出信號進行模數轉換的裝置，以及（3）用于取出來自模數轉換裝置的一輸出信號，在預定的處理方法基礎上對信號進行處理，檢測原電流的異?，F象，以及輸出一個報警信號的一臺微型電子計算機。

根據本發明的另一個方面，獲得一種新的功能。一種檢測一感應電動機矢量控制的一副電流異?，F象的裝置，其特征在于：兩個都是從一矢量控制器取出的一副d軸電流i_2d和一副q軸電流i_2q被輸入到一臺微型計算機;對于每一個給定的時間間隔△T，計算出在最后的時間T_L內的感應電動機的副電流的有效值I₂，該間隔△T由監測時間T_L所確定，監測時間T_L對應于都儲存在微型計算機存儲器部分的副導體的一熱電時間常數和一容差;把有效值I₂同對應于副導體熱電時間常數的并且被儲存在存儲器部分的一個容許均方根電流I_2rms作比較;根據比較結果判別副電流的異常或正常;當一判別結果表示異常時就會產生一異常信號。

圖1是表示一矢量控制交流電動機系統的主要布置的方框圖，該系統利用一個根據本發明一實施例的檢測原電流異?，F象的裝置;

圖2A是一個圖1中所示裝置的線路圖;

圖2B是一個表示圖1中所示裝置的作為一時間函數的原電流的變化圖;

圖2C是一個表示作為一時間函數的原電流的變化以說明一監測時間T_L的圖;

圖3是一個表示原電流瞬時值同激磁電流和轉矩電流之間關系的圖;

圖4A是一個根據本發明另一個實施例的檢測原電流異?，F象的裝置的線路圖;

圖4B是一個表示圖4A中所示裝置的作為一時間函數的原電流的變化圖;

圖5是一個矢量控制感應電動機系統的方框圖，該系統使用一個根據本發明又一個實施例的檢測一副電流異常現象的裝置;

圖6A是一個圖5中所示裝置的線路圖;

圖6B是一個表示圖5中裝置的作為一時間函數的副電流變化圖;

圖6C是一個表示副電流瞬時值同激磁電流和轉矩電流之間關系的圖。