电机控制装置和电机控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种电机控制装置和电机控制方法。
【背景技术】
[0002] 在专利文献1中，公开如下一种技术：在用于转换为V/f控制的转换控制中，执行 边固定逆变器的输出频率边使逆变器的输出电压上升的模式0,当逆变器的输出电流到达 限制值时，切换为边固定逆变器的输出电压边使逆变器的输出频率上升的模式1。
[0003] 现有技术文献
[0004] 专利文献
[0005] 专利文献1:日本特开2004-48840号公报
【发明内容】
[0006] 本发明要解决的技术问题
[0007] 然而,为了转换为V/f控制,不仅需要外加于感应电机的外加电压与其频率满足 规定关系，还需要频率接近感应电机的转速。这是因为，如果频率远离感应电机的转速，有 可能出现以下问题：感应电机中流动的电流的转矩电流成分增大而导致过电流。
[0008] 关于这点，在专利文献1的实施方式1、2中是这样记载的：以自由运转状态的电 机的转速自然减速至对应于输出频率的设定值的程度为前提，不能减速时存在过电流的问 题。另外，在专利文献1的实施方式3中是这样记载的：为了解决该问题，即使输出电流到 达限制值，也不从模式〇转换为模式1，以确保电机的转速自然减速的时间。即，在专利文献 1中，自由运转状态的电机的转速自然减速的结果是等待接近输出频率，没有进行主动改变 以使输出频率接近电机的转速。在这样的控制中，无法迅速地转换为Vf控制。
[0009] 本发明是鉴于上述情况而做出的，其目的是提供一种能迅速地使感应电机从自由 运转状态转换为Vf控制状态的电机控制装置和电机控制方法。
[0010] 为解决技术问题的方法
[0011] 为了解决上述问题，本发明的电机控制装置将感应电机从自由运转状态转换为外 加于所述感应电机的外加电压与其频率满足规定关系的状态，所述电机控制装置具有：电 压调整器，执行使所述外加电压从规定范围的下限随着时间的经过而上升的电压上升模 式；频率调整器，执行使所述频率从规定范围的上限随着时间的经过而下降的频率下降模 式；模式切换器，在所述电压上升模式下，当所述感应电机中流动的电流超过第一阈值时， 转换为所述频率下降模式，在所述频率下降模式下，当所述感应电机中流动的电流小于比 所述第一阈值还小的第二阈值时，转换为所述电压上升模式；和判定器，对所述外加电压与 所述频率是否满足所述规定关系进行判定。
[0012] 另外，在本发明的一个技术方案中，在所述电压上升模式下，当所述外加电压与所 述频率满足所述规定关系时，所述判定器也可以将所述感应电机的控制方式切换为Vf控 制。
[0013]另外，在本发明的一个技术方案中，在所述频率下降模式下，当所述外加电压与所 述频率满足所述规定关系以后，在规定时间内所述感应电机中流动的电流小于比所述第一 阈值还小的第三阈值时，所述判定器也可以将所述感应电机的控制方式切换为V/f控制。
[0014] 另外，在本发明的一个技术方案中，在所述规定时间内，当所述感应电机中流动的 电流未小于所述第三阈值时，所述电压调整器与所述频率调整器执行使所述外加电压与所 述频率随着时间的经过下降的双方下降模式，在所述双方下降模式下，当所述感应电机中 流动的电流小于比所述第一阈值还小的第四阈值时，所述判定器也可以将所述感应电机的 控制方式切换为V/f控制。
[0015] 另外，在本发明的一个技术方案中，在所述双方下降模式下，当所述感应电机中流 动的电流未小于比所述第一阈值还小的第四阈值，而所述频率到达规定范围的下限时，所 述判定器也可以将所述感应电机的控制方式切换为Vf控制。
[0016] 另外，本发明的电机控制方法用于将感应电机从自由运转状态转换为外加于所述 感应电机的外加电压与其频率满足规定关系的状态，所述电机控制方法中执行使所述外加 电压从规定范围的下限随着时间的经过而上升的电压上升模式、与使所述频率从规定范围 的上限随着时间的经过而下降的频率下降模式，在所述电压上升模式下，当所述感应电机 中流动的电流超过第一阈值时，转换为所述频率下降模式，在所述频率下降模式下，当所述 感应电机中流动的电流小于比所述第一阈值还小的第二阈值时，转换为所述电压上升模 式，并对所述外加电压与所述频率是否满足所述规定关系进行判定。
[0017] 发明效果
[0018] 采用本发明，由于一边监视感应电机中流动的电流，一边进行电压上升模式与频 率下降模式的交替切换，因此能迅速地实现频率接近感应电机的转速的状态。即，即使是较 高的感应电机的转速也能使频率与之接近，无需等待至感应电机的转速充分减速。尤其在 频率下降模式下，使频率从规定范围的上限下降，因此易于使频率接近较高的感应电机的 转速。如上所述，能迅速地从自由运转状态转换为V/f控制状态。
【附图说明】
[0019] 图1是表示电机控制系统的结构例的框图。
[0020] 图2是表示电机控制装置的功能例的框图。
[0021] 图3是表示电机控制装置的动作例的时序图。
[0022] 图4是表示速度检索模式的例子的流程图。
[0023] 图5是表示电压恢复步骤的例子的流程图。
[0024] 图6是表示频率减速步骤的例子的流程图。
[0025] 图7是表示实现双方下降步骤的结构的框图。
[0026] 图8是表示双方下降步骤的例子的时序图。
[0027] 图9是表示双方下降步骤的例子的时序图。
[0028] 图10是表示实现母线电压减少步骤的结构的框图。
[0029] 图11是表示母线电压减少步骤的例子的时序图。
[0030] 附图标记说明
[0031] 2 :感应电机，3 :逆变器，4 :交流电源，5 :整流电路，6 :平流电容器，10 :电机控制 装置，lid、llq:减法器，12 :电流控制器，13 :加法器，14 :电压指令运算器，15 :PWM控制器， 16:速度转换器，17 :d-q转换器，21:电流判定器（模式切换器的一例），22:频率调整器 (频率调整器的一例），23 :电压调整器（电压调整器的一例），24 :V/f转换器，25 :V/f-致 判定器（判定器的一例），31 :频率调整器，32 :开关，33 :V/f转换器，41 :电压判定器，91 :母 线，100 :电机控制系统
【具体实施方式】
[0032] 参照【附图说明】本发明的实施方式。
[0033] 图1是表示电机控制系统100的结构例的框图。电机控制系统100具有感应电机 2、逆变器3、交流电源4、