[发明专利]感应电动机的常数测量装置及常数测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及通过约束试验测量感应电动机的电动机常数的感应电动机的常数测量装置以及常数测量方法。

背景技术

在高性能地控制感应电动机的情况下，使用独立控制磁通和扭矩的矢量控制。特别是，在最近，在不进行利用速度(PG)传感器等的感应电动机的速度检测的情况下进行控制的、无传感器矢量控制的市场需求正在增加。在高精度地进行无传感器矢量控制的情况下，需要掌握作为控制对象的感应电动机的多个电动机常数。因此，在要使用的感应电动机不确定的通用逆变器中，具有自动测量感应电动机的电动机常数的自动调谐功能，使得即便使用各种各样的感应电动机，也始终能够进行精度高的矢量控制。

例如，在专利文献1中示出了如下技术：使交流电动机在稳定状态下运转，根据对此时的1次角频率指令进行积分后的相位和交流电动机的电流检测值，运算电动机电流矢量有效功率的相应电流和无效功率的相应电流，并根据1次角频率指令值和1次电压指令值、以及有效功率的相应电流和无效功率的相应电流，运算电动机的1次自电感。

在感应电动机的电动机常数的自动调谐(自动测量)在JEC－37(电气协会电气规格调查会标准规格)中示出，通过进行基于约束试验和无负载试验的处理来实现。公知有在约束试验中，能够通过施加直流电压来测量一次电阻，能够通过施加单相交流电压来测量二次电阻和漏电感，并且在无负载试验中能够测量励磁电流以及自电感和互电感。

这里，无负载试验需要在基本未连接任何负载的状态下实施，但实际上在使用感应电动机的设备中，难以分开感应电动机单体，大多必须在不使感应电动机旋转的情况下进行电动机常数的测量。因此，在测量感应电动机1的电动机常数的以往的常数测量装置10中，如图7所示，对于在不使感应电动机1旋转时无法直接计测的电动机常数即励磁电流以及自电感和互电感，按照感应电动机1的每个容量设置预先存储的电动机数据表19，仅进行可直接测量的电动机常数的更新。

参照图7，以往的常数测量装置10具有整流电路11、平滑电路12、逆变器电路13、U相电流检测器14、W相电流检测器15、PWM选通信号生成器16、调谐电压指令值运算器17、电流有效值运算器18、电动机数据表19和电动机常数运算器20。另外，整流电路11通过二极管实现，平滑电路12通过电容器实现，逆变器电路13通过功率开关元件实现。此外，PWM选通信号生成器16、调谐电压指令值运算器17、电流有效值运算器18和电动机常数运算器20通过由CPU(Central Processing Unit：中央处理器)、ROM(Read Only Memory：只读存储器)、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)等构成的计算机，以及存储在ROM、RAM等中的程序实现。并且，电动机数据表19是闪存等存储单元。

从商用三相交流电源2供给的交流电压被整流电路11转换为直流电压，转换后的直流电压通过平滑电路12进行平滑化。然后，通过平滑电路12进行平滑化后的直流电压被供给到逆变器电路13，通过逆变器电路13对感应电动机1进行直流励磁或交流励磁。

调谐电压指令值运算器17在约束试验中被指示自动调谐时，将三相电压指令信号Vu*、Vv*、Vw*输出到PWM选通信号生成器16，由此从逆变器电路13将直流电压和单相交流电压依次施加到汇总感应电动机1的U相、V相和W相后的端子间。电动机常数运算器20根据三相电压指令信号Vu*、Vv*、Vw*、由U相电流检测器14检测到的U相电流Iu、以及由W相电流检测器15检测到的W相电流Iw，在施加直流电压时运算一次电阻，并且在施加单相交流电压时运算二次电阻和漏电感。并且，电动机常数运算器20针对励磁电流以及自电感和互电感，构成为通过未图示的输入单元受理感应电动机1的容量输入，根据所受理的容量确定预先存储在电动机数据表19中的电动机常数。

【专利文献1】日本特开2011-199024号

但是，在现有技术中，无法直接测量励磁电流以及自电感和互电感，因此存在误差较大、扭矩的误差由于无传感器矢量控制而增大的问题。此外，在现有技术中，必须准备预先存储了与要驱动的感应电动机1对应的相似电动机常数的电动机数据表19，在感应电动机1为特殊电动机等而在电动机数据表19中未存储相似的电动机常数的情况下，存在无法确定要驱动的感应电动机1的电动机常数，无法进行利用无传感器矢量控制的驱动的问题。

发明内容