CN1006948B - 感应电动机的控制装置 - Google Patents

Abstract

一种感应电动机的控制装置，它包括向电动机供电的可变压、变频的逆变器，并通过PWM控制器进行控制。电动机的次级电流分量和励磁电流分量可根据电动机电流和电动机实际转差频率计算得到。从所得的次级电流分量，可对由电动机产生的实际转矩进行计算。PWM控制器的频率参考值由实际转矩和转矩参考值的比较结果得出。PWM控制器的调制系数参考值由励磁电流分量和励磁电流参考值的比较结果得出。按这控制装置，感应电动机的转矩经控制后能高精度地遵循转矩参考值。

Description

本发明涉及一种感应电动机的控制装置，尤其涉及一种适合于对由可调压、调频的逆变器（VVVF    INV.）驱动的感应电动机进行恒转矩控制的控制装置。

感应电动机的控制装置是众所周知的，其中由一个直流电源提供的直流电可由一个逆变器变成可调压、调频的交流电，并将逆变产生的交流电供给感应电动机，上面提到的逆变器通常称作可调压、调频的逆变器（以下缩写成VVVF逆变器）。在这种控制装置中，VVVF逆变器常以交流输出电压与其频率的比值保持不变的方式进行控制的。这种类型的控制被称为逆变器的恒定电压/频率比控制。

如上所述的感应电动机控制装置的一个应用实例是一种用于把感应电动机作为主驱动电动机的电气有轨车辆的控制装置。在这种情况下，由架空（滑接）线供电的直流电经VVVF逆变器逆变成一种可调压和调频的交流电。由此得到的交流电供给感应电动机。VVVF逆变器是按照电压与频率的比值恒定进行控制的，直到逆变器的输出电压达到它的最大电压，此后通过工作提高电动机的转差频率，直到转差频率达到由感应电动机停转转矩所限定的数值。

在这种用于电气车辆的控制装置中，逆变器是按照要供给感应电动机的电流指令进行控制以便于使电动机产生一种恒定的转矩，其原因如下所述。

由感应电动机产生的转矩T_M如下式（1）近似表示：

T_M=k₁·I_M ²· (R₂)/(f_S) （1） 其中I_M表示电动机电流，R₂表示感应电动机的次级电阻，f_S表示转差频率，K₁为一常数。

从式（1）可看出，电动机产生的转矩T_M与电动机电流I_M的平方成正比，这是因为因温度变化而产生的电阻R的偏差可忽略不计，由所需的转矩按照感应电动机的特性，转差频率f_S自然就被确定了。因此恒转矩的控制可通过将电动机电流调节在一恒定值来实现。

下面对已有技术控制方法进行解释，其中如上所述的转矩控制是通过一种所谓的VVVF逆变器的脉宽调制（PWM）控制方法实现。

电动机电流I_M首先要进行检测，将检测后的电流I_M与其目标值进行比较，以得到偏差值。

电动机转差频率的参考值也取决于上述的偏差值。和电动机的转速成比例的旋转频率要进行检测，然后把上面得出的转差频率参考值加到检测的旋转频率上，以提供给作为逆变器工作频率的参考值，此值与逆变器的输出电压亦即电动机的供电电压的频率相同。

另外，在PWM的控制中，对代表电压控制信号幅值与载波信号幅值的比值的调制系数进行控制，以使逆变器的输出电压与上面所述方法确定的其频率成比例。也就是控制逆变器，而使其输出电压的电压与频率的比值保持在一预定的常数上。

然而，在如上提到的已有技术中，不可能一直产生所需的转矩。这是因为逆变器的控制是根据电动机电流目标值进行的，这电流目标值是按公式（1）对所需转矩进行换算得出的。这种倾向表现得很明显，尤其在控制区，此处当逆变器的输出电压达到最大值后仅对频率进行控制，这是因为电动机电流和转矩之间的关系在控制区中十分复杂。另外，由于这种复杂性，所以制备一种体现电动机电流目标值与机车速度之间关系的模型是十分困难和令人头痛的。

本发明的目的是为感应电动机提供一种改进型的控制装置，它 包括一个将直流电转变成供给感应电动机的可变电压、可变频率交流电的逆变器，一个能产生信号按PWM控制方法去控制逆变器的控制器，它使由感应电动机产生的转矩按所给的转矩模型高精度地进行控制。

本发明的特征如下所述，被控制的感应电动机的实际电流和实际转差频率由各自的检测器进行检测。将检测后的电动机电流与由模型发生器产生的转矩参考值进行比较，可得出两者间的偏差。在这一比较中，电动机电流和转矩参考值中至少一个要转变成与转矩有关的控制变量，以使被比较的两个控制变量具有相同的量纲。感应电动机转差频率的参考值是按照上述比较中得出的偏差而产生的。另外，逆变器的输出电压频率的参考值是在上面得出的转差频率参考值和感应电动机的旋转频率基础上确定的。逆变器的控制器产生控制逆变器的信号而使它按照频率参考值产生输出电压。

附图简述

图1为感应电动机等效电路，用于对本发明基本原理进行解释;

图2是表示感应电动机的阻抗比随转差频率变化的曲线图;

图3为本发明一个实施例中的感应电动机控制装置的方块图;

图4表示用于本发明一个实施例中的转矩模型发生器特性的实例;

图5表示用于本发明一个实施例中的励磁电流模型发生器特性的实例;

图6为本发明另一实施例的方块图，其中仅仅图示了有关的部分;和

图7表示按本发明的控制装置进行控制时，各种控制变量的特性;

首先将对本发明的基本原理进行解释，在解释以前，这里所用的 符号列在下面：

V    感应电动机的端电压，它相当于供给感应电动机的逆变器的输出电压;

E_o感应电动机次级的感应电压;

I₁感应电动机初级电流，它也相当于电动机电流I_M;

I₂感应电动机次级电流;

I_o感应电动机的励磁电流;

Z₁感应电动机的初级侧的阻抗;

R₁感应电动机的初级电阻;

L₁感应电动机的初级电感;

Z₂感应电动机次级侧的阻抗;

R₂感应电动机次级电阻，它相当于包含感应电动机次级线圈的电阻和负荷电阻;

L₂感应电动机的次级电感;

Z_o感应电动机的互阻抗;

M    感应电动机的互感;

S    转差率;

f_l端电压V的频率，它相当于逆变器输出电压的频率;

f_r旋转频率，它与感应电动机的转速成比例;和

f_s转差频率，它相当于sf。

在图1所示的感应电动机的等效电路中，感应电动机的端电压V用式（2）表示，为说明简化起见，式中略去由初级阻抗Z₁引起的电压降。事实上与次级阻抗和互阻抗引起的电压降相比上述电压降是很小的。

V≈E₀＝k₂·f₁·I₀（2）

式中，K₂是常量。相应地，励磁电流分量I_o可用下式表示：

Io=k₃· (v)/(f₁) （3）

式中，K₃是一个常量。从式（3）可看出，励磁电流分量I_o是受控于端电压V和它的频率f₁，由式（3）表示的励磁分量I₀在直流电动机中相当于励磁电流。如励磁电流分量I₀保持不变时，则由感应电动机产生的转矩完全可由次级电流分量I₂所控制。

感应电动机产生的转矩T_M由次级电流分量I₂表示如下：

T_M=k₄·(I₂)²· (R₂)/(f_S)

=k₅· ((I₂)²)/(f_S) （4）

式中K₄和K₅是常量。

此外，由图1的等效电路可见，就矢量的值而言，在初级电流I₁、次级电流I₂和励磁电流I₀中存在着如下的关系，

V＝Z₁·I₁+Z₀·I₀（5）

Z₀·I₀＝Z₂·I₂（6）

I₁＝I₀+I₂（7）

从上式（6）和（7），可得到下式用矢量值表示的励磁电流I₀：

Io = (z₂)/(z_O+ z₂) ·I₁

于是，上述关系就绝对值而言可表达如下

${\mathrm{｜I}}_o\mathrm{｜\; =\; ｜}\frac{z_2}{z_o{\mathrm{+\; z}}_2}{\mathrm{｜·｜I}}_1\mathrm{｜\; (\; 8\; )}$

次级电流I₂就矢量大小而言也能从式（6）和（7）得出下式

I₂= (z_O)/(z_O+ z₂) ·I₁

同样，上述关系就绝对值大小而言可得如下式：

${\mathrm{｜I}}_2\mathrm{｜\; =\; ｜}\frac{z_o}{z_o{\mathrm{+\; z}}_2}{\mathrm{｜·｜I}}_1\mathrm{｜\; (\; 9\; )}$

式（8）和式（9）中的阻抗比值能从下式得出：

$｜\frac{z_2}{z_o{\mathrm{+\; z}}_2}\mathrm{｜=}\sqrt{\mathrm{｛\; (\; R}{}_2\mathrm{/\; f}{}_S){}^2\mathrm{+\; 4\pi }{}^2{L}_2\mathrm{(\; M\; +\; L}{}_2\mathrm{)｝}{}^2\mathrm{+\; 4\; \pi }{}^2{\mathrm{｛(\; R}}_2\mathrm{/f}{}_S\mathrm{)\; M\; ｝}{}^2}{\mathrm{x\; 1\; /\; ｛\; (\; R}}_2\mathrm{/\; f}{}_s){}^2\mathrm{+\; 4\; \pi }{}^2{\mathrm{(\; M\; +\; L}}_2){}^2\mathrm{｝\; (\; 10\; )}$

$｜\frac{z_0}{z_o{\mathrm{+\; z}}_2}\mathrm{｜=\; 2\; \pi }\sqrt{\mathrm{｛\; (\; 2\; \pi \; M\; (\; M\; +\; L}{}_2\mathrm{)｝}{}^2{\mathrm{+｛\; M\; (R}}_2\mathrm{/\; f}{}_S\mathrm{)｝}{}^2}{\mathrm{x\; 1\; /\; ｛\; (\; R}}_2\mathrm{/\; f}{}_s){}^2\mathrm{+\; 4\; \pi }{}^2{\mathrm{(\; M\; +\; L}}_2){}^2\mathrm{｝\; (\; 11\; )}$

这样，二个阻抗比值可分别地表示成转差频率f_S的函数F_o（f_S）和F₂（fs）。

测量值的实例表示在图2中。在所示的图中F_o（fs）随fs的减少而减少，反之，F₂（fs）却增加。另外转差频率fs在图中表示为绝对值，因为，如后面所述，fs在电动机电动状态时作正值，在电动机制动状态时作负值。

励磁电流分量I_o和次级电流I₂都可作为转差频率fs的函数得出如下：

I₀＝F₀（f_S）·I₁（12）

I₂＝F₂（f_S）·I₁（13）

上述函数F₀（fs）和F₂（fs）事先由测量和计算得出，并保存在适当的存储器中。存储数据可根据瞬时（then-present）转差频率fs读出。从存储器中读出的函数F₀（fs）和F₂（fs）的值和实际检测出的初级电流I₁相乘，从而按上式（12）和（13）可得出励磁电流I₀和次级电流I₂，在由此得到的次级电流I₂和转差频率fs的基础上，按式（4）即可确定转矩T_M。

然后，将给定的转矩目标值T_MP与上述计算得到的转矩T_M进行比较，得到偏差△T_M对转差频率fs进行控制，以使这偏差△T_M变为零。为此，正如众所周知，为逆变器的PWM控制装置提供了一个逆变器工作频率的参考值f₁，并定义如下：

f_l＝f_r±f_s（14）

式中当电动机处于电动状态时取正号，而当它处于制动状态时取负号。因此感应电动机的转矩控制可按所需的转矩目标值或模型而实现。

在上文中，对检测到的初级电流I₁计算得到的实际转矩T_M与转矩模型T_MP相比的情况进行了说明。然而，有关转矩的控制变量也是能代用的，也就是说，转矩可转变成与转矩相关的控制变量，如初级电流I₁或次级电流I₂。

例如，次级电流的模型值I_2P是一种与转矩有关的控制变量，它是按式（4）由转矩模型值T_MP而得到的。另一方面，次级电流I₂是按 式（13）从检测后的初级电流I₁计算得到的。换算得到的次级电流模型值I_2P和计算得到的次级电流I₂，两者都有同一量纲，能相互比较，然后得出偏差△I₂，转差频率fs是在由此得到的偏差△I₂基础上计算出来的。

现在，在如上所提到的逆变器的控制中，逆变器的输出电压V通常是用PWM控制方法进行控制而保持V/f₁的比值不变。因此根据实例中的一个典型例子，在如上述得到的f₁和预定的V/f₁比值的基础上提供了一个输出电压的参考值Vp。逆变器的输出电压V通常是按照由此得到的参考值Vp进行控制的。

另外，由式（3）可认识到，控制励磁电流I₀为一定值就能保持V/f₁的比值为常数，由此可见，可提供一种励磁电流控制系统，其中对由式（12）计算得到的励磁电流I₀进行控制，以跟随事先提供的励磁电流模型值I_op。虽然由于电动机的初级侧有一电压降，而使产生的转矩通常在感应电动机起动时发生下降，但转矩的下降将能被上述励磁电流控制系统所防止。

通过上述控制，对由感应电动机产生的转矩能进行控制，以准确地跟随给出的转矩模型值。另外，恒转矩控制不仅能在逆变器受恒定的V/f比值控制的可变电压区实现，而且也能在电压饱和区实现，而在饱和区中逆变器继续输出最大的输出电压，并且逆变器频率增加至由感应电动机的停转转矩所限定的值。

参考下面图3，按本发明的一个实施例将对感应电动机的控制装置进行说明。

在这实施例中，本发明应用于一种电动机车的控制装置。首先，对电动机车的主要电路予以解释。作为驱动电动机的多个感应电动机11，13加有可变电压、可变频率的交流电。这样的交流电是通过从架空滑接线经导电弓17和包括电抗器和电容器的滤波器19供给的直流电 由VVVF逆变器21变换得到。逆变器21的输出电压为三相交流电，在每相中装有电流检测器以便对流过的各相电流iu、iv、iw进行检测，然而在图中仅用一只检测器23表示。

出现在滤波器19的电容器的两端的电压作为直流电源的电压Es而被检测，电动机11，13分别装有脉冲发生器25、27，以便检测电动机11，13的速度。脉冲发生器25、27产生以旋转频率fr₁，fr₂的形式出现的与各自电动机11、13的速度成正比的信号。虽然两个主电动机11、13在图中已画出，但本发明绝不受电动机数目的限制。

以下，将根据本实施例对控制装置的结构进行描述。虽然这种类型的控制装置通常是通过有目的地进行编程的微机以及相应的外围设备获得的，但下面将对由各种独立的、分离元件组成的装置进行说明以便比较容易理解本发明。

电流检测器23的输出量iu、iv、iw被送到一个有效值计算器29，其中电动机电流I_M的有效值按下式进行计算：

I_M=0.577x $\sqrt{i{}_u{}^2{\mathrm{+\; i}}_v{}^2{\mathrm{+\; i}}_w{}^2}\mathrm{(\; 15\; )}$

应该注意的是由此算出的电动机电流I_M与初级电流I₂等同。

脉冲发生器25，27的输出量fr₁，fr₂被送到一个fr，fs′检测器31、其中转差频率的实际值fs′按下式进行计算：

式中虽然f₁代表了逆变器频率，但后面将对它进行更详细地说明。另 外，在上式中，fr₁和fr₂表示分别经各脉冲发生器25、27检测的旋转频率。因此fs₁和fs₂系指在各自的电动机11，13中存在的转差频率，它们的平均值被当作实际的转差频率fs′。虽然fs₁和fs₂在式（16）进行了简单的平均，但其它的方法如加权平均也是可行的，以便确定转差频率的实际值fs′。

检测器31也提供旋转频率fr，为此，检测器31还有一种功能，即根据电动或制动（P/B）的信号从fr₁和fr₂中选择最大值或最小值、当电动机11、13处于电动状态，就选择fr₁和fr₂中较小的一个，当他们处在再生制动状态时，就选择两者中较大的一个。

由有效值计算器29计算得到的电动机电流I_M和由检测器31检测得到的实际转差频率fs′被加入次级电流计算器33，其中瞬时（then-present）次级电流I₂根据I_M和fs′按式（13）进行计算。I_M和fs′也送到励磁电流计算器35，这将在以后作详细讨论。

计算出的次级电流I₂被送到转矩计算器37，其中经检测器31检波后的转差频率fs′也送到转矩计算器37，根据I₂和fs′，按式（4）由计算器37计算出转矩T_M。计算得到的转矩T_M被送到比较器39，它也收到由转矩模型发生器41产生的转矩模型值T_MP。

转矩模型发生器41也供有如下四个输入信号。第一个输入信号是相当于电动机车负载情况的负载信号。第二个信号是由操作人员发出的，来自主控制器（图中未表示）的分级（notch）指令，第三个输入信号是表示电动机11、13处于电动状态或再生制动状态的P/B信号，而最后一个信号是来自检测器31的旋转频率fr。

转矩模型发生器41接收上述四个输入信号并根据如图4所示的特性而产生转矩模型值T_MP。在图中，横坐标表示作为速度信号的旋转频率fr，纵坐标表示转矩，它相当于转矩模型值T_MP。从第一分级（N＝1）到第四分级（N＝4）的分级指令N作为一个参数。转矩模型 根据负载而上下移动即在图中用实线表示的满载时的曲线和图中用虚线表示的空载时的曲线之间作上下移动。

另外，虽然电动机电动和制动两种情况都形成具有相同形状的转矩模型值T_MP、但在制动模式时的转矩比电动模式时稍大。

再回到图3，由计算器37中的计算出的转矩T_M和在发生器41中产生的转矩模型值T_MP互相进行比较，并由此得到偏差△T_M.转差频率计算器43通过采用比例积分运算并根据偏差△T_M的数值产生一个转差频率的参考值f_S。

计算器43的输出值f_S被送到一个加法器45，f_S的符号取决于电动机11、13的工作状态。当电动机11、13处于电动状态时，f_S为正值，这样它在加法器45中与f_r相加，如电动机11、13处于再生制动状态时，f_S为负值，这样它与f_r相减。也就是说，式（14）的计算在加法器45中完成，以产生逆变器21的频率参考值f₁，它将被送到一个PWM调制单元47中。

在PWM调制单元47中，产生一个正弦波的控制电压、它的频率和频率参考值f₁相等，这一控制电压和一个频率比控制电压高的通常为三角波的载波信号进行比较。控制电压的幅值按预定的调制系数γ变化而变化，如已所述的，调制系数代表控制电压信号幅值与载波信号幅值的比值，由这系数对逆变器21的输出电压进行调整。因此，如果调制系数γ是根据频率参考值f₁产生的，那么逆变器21将产生使比值v/f₁保持常量的输出电压。

按上述比较的结果，产生了控制逆变器21作通、断运行的门信号。由于此通、断运行，逆变器21的交流输出端的电压和频率将按调制系数γ和频率参考值f₁进行控制，因为单元47的功能和工作过程是公知的，在这就不作更多的说明。

频率参考值f₁同时也被送到模式变换器（mode changer）49，它产生一种送入PWM调制单元47的脉冲模式变换信号PM。根据模式变换信号PM，调制单元47可改变在一个控制电压周期内的载波信号的波数，这种模式变换是按频率参考值f₁实现的，f₁对应于电动机车的速度。

这是为了消除包含在电动机电流iu、iv、iw中的波动，例如：在一个控制电压周期内，载波信号波数将从低速区的45个波经过27、15、9和3个波变成在高速区的1个波。在这方面的详细资料，可参照申请号为003，024，申请日为1987年1月13日，题为“脉宽调制逆变器的控制装置”，其专利号为4，723，201，该专利于1988年2月5日授权给塔纳马奇等，并已转让给本申请人的美国专利。

这样，由感应电动机11，13产生的转矩T_M能按转矩模型值T_MP精确地进行控制。在上文中，仅仅靠控制v/f₁比值在预定值以使励磁电流I₀保持不变。然而，在感应电动机起动时，在初级侧的电压降不能忽略，而且保持v/f₁比值不变是很难的。此外，本实施例还设有一种励磁电流控制系统，由此使励磁电流I₀按所需的模型进行控制。

下面将对这控制系统进行叙述。这系统包括一个励磁电流计算器35，它接到计算出或检测出的电动机电流I_M和转差频率f^′ _S，以按照式（12）计算励磁电流I₀的实际值计算得到的励磁电流I₀被送入比较器51，来自励磁电流模型发生器53的励磁电流模型值I_op被送到比较器51。模型发生器53收到以下四个输入信号，即直流电源电压E_S，旋转频率f_r，分级指令N和P/B信号，并按图5所示的特性曲线产生励磁电流模型值I_op。

在这图中，纵坐标表示作为励磁电流模型值I_OP的励磁电流，横坐标表示作为电动机车速度信号的旋转频率f_r。从第一分级（N＝1） 到第四分级（N＝4）的分级指令N取为一个参数。根据如图中实线和虚线表示的电动机车的负载情况使特性曲线上下移动。另外特性曲线也可由改变直流电源电压E_S（如图中箭头所示）而进行调整。虽然在特性曲线中对空载情况没用箭头表示，但情况也是相同的。

再回到图3，计算得到的励磁电流I₀和发生器产生的模型值I_OP在比较器51中相比较而得到偏差△I₀，偏差△I₀被送入调制系数计算器55，在其中由比例积分运算使△I_o转变成调制系数r的参考值。计算得到的调制系数的参考值γ被送到PWM调制单元47。因此，调制单元47在按所需励磁电流模型确定的调制系数参考值γ的基础上产生门信号加到逆变器21的开关元件。

如上所述，按本实施例，感应电动机11、13的次级电流I₂的实际值由计算得到。由电动机产生的转矩T_M可根据实际次级电流值I₂得到。由此得到的转矩T_M的实际值与转矩模型值T_MP相比，从而对转矩T_M进行控制，以跟随模型值T_MP。因此，电动机11，13的恒转矩的准确控制能通过跟随转矩模型值而实现。另外，电动机11，13在起动时刻所产生的转矩的降低通过增加励磁电流控制系统而使它得到补偿，这样恒转矩的控制进一步得以改善。

在上文中，对VVVF逆变器21进行控制而使由感应电动机11，13产生的实际转矩T_M跟随转矩模型值T_MP。然而从式（4）中可以明白，转矩T_M能转换成次级电流I₂。因此，另一个实施例也是能实现的，其中转矩模型值T_MP能转换到相应的次级电流，即次级电流模型值I_2p，并且所得的次级电流模型值I_2p要与上述的计算得到的次级电流实际值I₂相比较。图6表示据此的另一实施例。但在这图中只画出了本实施例中有关部分，在本图中没有表示出的部分与图3相同。另外，在图中，相同的参考符号和数码表示了如图3所示的相同部分。

在图6中，新给出了一个次级电流模型发生器57，如上所述，其 中次级电流模型值I_2P系由转矩模型发生器41所产生的转矩模型值T_MP的转化而产生，由此产生的次级电流模型值I_2P被送入比较器59，其中I_2P和实际次级电流值I₂相比较而得到偏差△I₂。这样，因为实际值和参考值以次级电流形式相互进行比较，所以在图3中的转矩计算器37在本实施例中当然就不再需要了，转差频率计算器43经比例积分运算产生转差频率的参考值f_S。

参考下一个图7，将对本发明的效用进行说明。图7表示当感应电动机按本发明的第一种实施例进行控制时各种控制变量随旋转频率f_r的变化情况，由图可见，端电压V线性地增长直到旋转频率f_r达到53赫兹为止、此后在一恒定的电压下达到饱和状态。在这期间，次级电流I₂和转差频率f_S分别地被控制在预定值。因此，转矩T_M保持恒定，在图中由粗线表示，当电压V达到饱和后，转差频率f_S增长到由感应电动机的停转转矩所限制的值，约为72赫兹，在转差频率增长期间，一直保持着恒转矩。

虽然本文内仅仅表示和说明了实施本发明的几种形式，应该认识到在不背离本发明精神和范围的前提下可进行各种改变和变换，而这些变化都在所附权利要求书的范围内。

Claims (7)

1、一种感应电动机的控制装置，包括：

直流电源；

将所述的直流电源提供的直流电转换成可变电压和可变频率的交流电，以供给感应电动机的逆变装置；

对感应电动机的电动机电流进行检测的电流检测装置；

对感应电动机的实际旋转频率进行检测的频率检测装置；

发生一将由感应电动机产生的转矩的参考值的转矩模型发生装置；

在加到其上的两个控制信号的基础上产生所述逆变装置的门信号的调制装置，所述控制信号是根据所述电流检测装置所检测的电动机电流、所述频率检测装置所检测的实际旋转频率和所述转矩模型发生装置所产生的转矩参考值而获得的；

其特征在于：

所述频率检测装置还根据所检测的实际旋转频率和所述逆变装置的工作频率的参考值来检测感应电动机的实际转差频率；及

所述感应电动机的控制装置还包括：

根据所述的电流检测装置所检测的电动机电流及所述的频率检测装置所检测的实际转差频率计算感应电动机的次级电流分量的第1计算装置；

根据所述的电流检测装置所检测的电动机电流和所述的频率检测装置所检测的实际转差频率计算感应电动机的励磁电流分量的第二计算装置；

根据所述的第二计算装置所计算的励磁电流分量发生加到所述调制装置上的控制信号之一、即对所述的逆变装置作PWM控制的调制系数的调制系数发生装置，

比较装置，该比较装置将所述的第1计算装置所计算的次级电流分量和所述的转矩模型发生装置所产生的转矩参考值进行比较而得出两者的偏差，其中次级电流分量和转矩参考值两者中至少有一个将发生变换而使两者都是有相同量纲的与转矩相关的控制变量；和

工作频率参考值发生装置，该发生装置按所述的比较装置所得到的偏差计算转差频率参考值并根据上面计算出的转差频率参考值和所述频率检测装置检测的实际旋转频率来产生工作频率参考值，并将此工作频率参考值作为另一控制信号加到所述的调制装置并加到所述的频率检测装置。

2、如权利要求1所述的感应电动机的控制装置，其特征在于感应电动机所产生的转矩是从所述的第一计算装置所得出的次级电流分量和所述的频率检测装置所检测的实际转差频率计算出来的，及所述的比较装置将计算出的转矩和所述的转矩模型发生装置所产生的转矩参考值进行比较。

3、如权利要求1所述的感应电动机的控制装置，其特征在于所述的转矩模型发生装置所产生的转矩参考值被转换为感应电动机的次级电流分量的参考值，所述的比较装置则将转换后的次级电流参考值与所述的第1计算装置所得出的次级电流分量进行比较。

4、如权利要求1所述的感应电动机的控制装置，其特征在于还设有发生所要的励磁电流参考值的励磁电流模型发生装置，且按照励磁电流参考值控制所述的第2计算装置所计算出的励磁电流分量。

5、如权利要求4所述的感应电动机的控制装置，其特征在于将计算出的励磁电流分量与励磁电流参考值进行比较以获得其间的偏差，且所述的调制系数产生装置按照所得到的偏差产生调制系数。

6、如权利要求1所述的感应电动机的控制装置，由所述的逆变装置将交流电供给多个感应电动机，其特征在于所述的频率检测装置产生在多个感应电动机中所出现的转差频率的平均值以作为实际转差频率。

7、如权利要求1所述的感应电动机的控制装置，由所述的逆变装置将交流电供给多个感应电动机，其特征在于当感应电动机处在电动状态时所述的频率检测装置产生多个感应电动机所出现的旋转频率中的最小值，作为实际旋转频率，而当感应电动机处在再生制动状态时则所述的频率检测装置产生多个感应电动机所出现的频率中的最大值作为实际旋转频率。

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