CN1010642B - 用于感应电动机的运转控制设备 - Google Patents

用于感应电动机的运转控制设备

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Abstract

在感应电动机的运转控制设备中，表示感应电动机的转动速度在每单位时间的增加/减少的加速/减速曲线的斜率是按照对应于感应电动机的转差的角频率ωs值而改变的。

Description

本发明涉及用于感应电动机的运转控制设备，更具体地说，涉及用于感应电动机中利用转差速度以抑制感应电动机的过快的加速和减速的运转控制设备。
感应电动机利用它的诸如牢固的结构、廉宜选价等特点与一恒频电源一起已被广泛地用在作为一恒速的电动机的各种应用中。
然而，感应电动机并没有被用作需快速的加速和减速的伺服电动机。
依照近来电子器件、微型计算机和软件技术的发展，已经实现一种能在宽范围内改变驱动感应电动机的电源频率的矢量控制技术，而感应电动机本身也已被改进。其结果，可将感应电动机用作伺服电动机。
这种可变频电源是由描述在例如“电气书院出版的上山直彦所著《新驱动电子学》”（此后称之为文献1）中的矢量控制来操作的。该文献的6、2、4节描述如下：
在转差频率式矢量控制中，磁通分电流和转矩分电流是作为二次磁通座标值而确定的，而且在不用检测任何二次磁通矢量的情况下被转换成静止座标系中的一次电流值。取决于所述磁通分电流和转矩分电流的转差频率是利用电动机一常数计算出来的。由此算得的转差频率和一个转速加在一起，以确定二次磁通的转速。通过对所述二次磁通的转速积分而确定的位置被用作该二次磁通在座标转换中的一个予算位置。电动机速度作为感应电动机的一个状态量被加到所述控制电路，在此电路内与转差频率相加。然而，任何涉及二次磁通的量不加到该控制电路。所 述磁通量不受任何反馈控制，而是根据一个二次磁通量导出的一个第一次近似值以这样一种方式直接计算确定的，即，可根据磁通量分电流补偿二次磁通量的一次滞后响应。这种转差频率式矢量控制是一种予控制，在这种予控制下，磁通矢量通过估算而受到控制。
同时，就这种转差频率控制而言，它企图通过一次电流幅度同转差频率的关系控制作为矢量的磁通量。然而，一次电流并未作为矢量对待而仅是该电流的幅度受到控制。当感应电动机是靠工业用电源运转，当该电动机同负载连接时，功率因数发生变化同时一次电流发生相移。在该转差频率控制下，由于一次电流的频率受一功率变换器控制，故即使当电动机未接负载或由该电动机输出转矩时，一次电流也不会发生相移。由于稳态功率因素必须在上述两种情况下都相等，结果电压发生相移。这种电压的相位变化可视为磁通量的相移。由于这种相位的变化，使实际的转差频率处于使二次导体链接磁通的速度不同于经该控制所提供的转差频率。因此，磁通和转矩承受复杂的瞬变现象，以致不能进行任何一种使这种瞬变现象得到衰减的快于二次时间常数L2/R2的控制。也就是说，考虑到由于这种转矩状态下的一次电流的相移，是对这种转差频率式矢量控制的一种改进。就通过提供用转差频率控制的频率下的激磁电流的转矩控制而言，是将由励磁电流和不同于该励磁电流有90度滞后的电流的合成所产生的电流相移选为要等于通过给稳态感应电动机一定的转差频率所产生电流的相移。当一次电流相位变化时，一个消除这一相移的电流顷刻流过二次导体，以使感应电动机能顷刻转到一个新的稳定态。所述功率变换器必须不仅要控制频率还要控制相位。
可以认为转差频率式矢量控制即是上述概念，在此概念下，因考虑到漏感影响而引入二次磁通这个概念并进一步引伸到二次磁通的变化。
转差频率式矢量控制装置的基本结构示于图11（该图等于本发明的图1）中。速度控制放大器的输出被处理为转矩指令TM＊。转矩指令TM＊ 被除以二次磁通指令φ2＊以得到二次q-轴电流指令-i2q＊然后，将其乘以以标度因子为单位的L2/M而得出转矩分电流指令i1q＊。由于不检测二次磁通，故上述转矩分电流指令除了除以指令φ2＊以外，与磁通检测式矢量控制法一样。
磁通分电流指令i1d＊直接由二次磁通指令φ2＊确定。为了用带有一次滞后的磁通分电流对二次磁通的跟踪进行补偿，要测定一个由φ2＊乘以1/M得到的二次磁通的励磁电流与一个使二次磁通同φ2＊的时间变化率成比例的电流之和i1d＊。在直流电流电动机的场系统受控情况下，同场电流变化率成比例的电压在场电感两端产生。这个电压作为强迫电压在数量上必需比稳态电压大。强迫电流起到强迫电压相同的作用。为在转差频率式矢量控制中间接地控制二次磁通，必须在二次绕组中产生一个强迫电压。这个强迫电压是通过给二次电阻提供一强迫电流而产生的。在通量检测型矢量控制中，所述强迫电压是通过如同对直流电动机中场电流的控制的反馈控制而产生的。
转差频率指令ωs＊是从φ2＊和-i2q＊计算出来的。由速度检测器来的速度ωr与ωs＊相加，以确定二次磁通的速度ωo＊，该速度被加到矢量振荡器，在此产生一个表示二次磁通予定位置θo＊（＝∫ωo＊dt）的单位矢量ejθo＊。
二次磁通座标系中的一次电流矢量i1＊（θo）是根据转矩分电流和磁通分电流指令值确定的。该一次电流矢量在矢量乘法器内被乘以单位矢量ejθo＊并在静止座标系中转换为一次电流矢量i1＊。此外它还通过三相变换，变换为电流指令iu＊，iv＊和iw＊。因此，功率变换器受该电流控制回路的控制。
转差频率式矢量控制需要一个用于计算磁通分电流和转差频率的感应电动机常数。如果不是正确地设定该常数就不能根据有关指令得出转矩和二次磁通，只是它们无需严格地遵循这些指令。与该常数的误差相 应的是出现瞬态现象，但实践中该感应电动机常数设定有误差不是什么问题。对于某种指定用途，有必要为用作二次磁通指令的励磁电流的系数1/M采用一个计及感应电动机磁性饱和的功能元件，或说有必要补偿由端电压等的变化所引起的任何温度变化而造成的二次电阻的变化。
转差频率式矢量控制不需要任何专用的感应电动机，而只需通过在控制电路中的计算便能实现高度精确的控制。
描述在文献1的图6.35中的传统“转差-频率矢量控制”将在下面参照图1进行描述。
在图1中所示的转差-频率矢量控制的基本电路中，标号101表示一速度控制放大器;102为一除法器;103为一固定调整器件;104为矢量分析器;105为一乘法器;106为一转换器;107为一电流控制放大器;108为一电力变换器;109为一感应电动机;111为一速度检测器;112为一微分器;113、114、115和116为固定调整器件;117为一除法器;118为一矢量振荡器;及119为一加法器。
以这种电路而言，转矩可按照随时间变化的瞬时电流变化而加以控制。
即使具有图1中所示的基本电路的转差-速度矢量控制，当将这个电路在没有改良的情况下应用于伺服电动机中时，会发生过快加速和减速，及可能流通过额电流。即使当感应电动机的一次电流增加时，它的转矩也不会增加，即发生所谓的失速状态。由感应电动机建立的已知方程式是通过使用：电动机常数L2，M，和R2，转矩TM（由速度控制放大器101输出），转差速度ωs＊（由除法器117输出;ωs由图2中所用的ωs＊导出），实际速度ωr，和转矩分电流指令i1q＊（由常数设定装置103输出）这些参数而表示如下：
φ2＊＝（L2/M）（TM/i1q＊） ……（1）
ωs＊＝（R2/（φ2＊）2）TM ……（2）
转矩TM和转矩分电流指令i1q＊（由常数设定装置103输出）有归因于该电动机最大允许功率的上限值。若这些上限值假设为TM′和i1q′，则φ2＊的极限值φ2′定义如下：
φ2′＝（L2/M）（TM′/i1q′） ……（3）
一般说来，一台电动机输出功率Po同转矩TM和速度ωr有下列关系：
Po＝TMωr    ……（4）
电动机Po也具有由该电动机最大允许功率决定的一个上限值。假设该上限值给定为Po′。则当ωr的控制范围扩展时，由于电动机输出功率Po的限制，需要由TM≤P′o/ωr来给定一极限值。也就是说，若实际速度ωr值大于一予定值（即，实际速度ωr大于由图6中转折点所表示的速度），则
TM′＝Po′/ωr    ……（5）
将方程（5）代入方程（3），得到：
φ2′＝（（L2/M）·（Po′/i1q′））（1/ωr）＝A（1/ωr）
其中A＝（L2/M）（Po′/i1q′）    ……（6）
将方程（5）和（6）代入方程（2），得到：
｜ωs｜＝（R2/A/ωr）2）（Po′/ωr）＝（（R2Po′）/A2）ωr ……（7）
当速度ωr大于由图6中转折点所表示的值时，｜ωs｜必须与ωr成正比。
为此，值｜ωr｜通过A/D转换器32被加到磁通发生器36，以使φ2＊可满足图6所示的关系。
由以上说明可清楚了解，图6所示关系是由电动机的最大允许功率所确定的。
当进行加速/减速操作时，则在此操作后要求转矩为TM。在此情况下，要求基于方程（2）的ωs＊。当ωr范围很宽时，｜ωs｜则必须如方程（7）所示被增大，而其极限ωs′被给定成使该感应电动机的转差转 矩特性，如图5所示那样，由图1和2中的功率变换器108的最大允许输出功率的极限来给定，必须建立图5中的不等式ωs′＜Sm×ωo＊关系。根据本发明，对电动机特性所确定的ωs′和｜ωs｜进行比较。若｜ωs｜＞ωs′，则加速/减速操作曲线的斜率被设定至零或被减小，以使输出功率Po减小进而TM减小，也就是说，以使不等式｜ωs｜≤ωs′成立，从而防止“失速”状态。
本发明的一个目的在于提供能消除上述缺陷的感应电动机的运转控制设备。
按照本发明的感应电动机的运转控制设备，包括一用于按照对应于感应电动机的转差速度的角频率ωs的值改变表示感应电动机的旋转速度在每单位时间内的增加/减少的加速/减速曲线的斜率的装置。更具体地说，该转动控制设备包括：用于产生操纵感应电动机旋转位置的某种变化的第一序列脉冲的装置;用于产生读出感应电动机旋转速度变化的第二序列脉冲的装置;用于累加第一和第二序列脉冲的固定偏差计数器，以连续获得指令位置和实测位置之间的差;用于根据第二序列脉冲获得实际速度的装置;响应该实际速度以便读出予先寄存的一个可允许转差速度｜ωs′｜的装置;用于根据固定偏差计数器的输出和实际速度产生一转矩指令信号的装置;用于通过利用所述转矩指令信号和由读出装置读出的可允许的转差速度｜ωs′｜而连续获得转差速度｜ωs｜的装置;用于比较所述｜ωs′｜和｜ωs｜的比较装置;以及用于控制第一序列脉冲产生装置的控制装置以使｜ωs′｜≥｜ωs｜时，根据予先选择的一条予选的加速/减速曲线的斜率而产生第一序列脉冲，而当｜ωs′｜＜｜ωs｜时，所产生的第一序列脉冲使该加速/减速曲线的斜率减小或斜率为零。
图1为显示传统的转差频率矢量控制的基本电路的方框图;
图2为按照本发明的感应电动机的一运转控制设备的线路图;
图3和4为用于说明示于图2中的设备的两个方式的图;
图5为显示感应电动机的操作曲线的曲线图;
图6为用于说明本发明的设备的速度控制的图;及
图7和8为用于说明示于图2中的设备的第一和第二方式的操作流程图;
现将参照附图，对按照本发明的感应电动机运转控制设备的一个实施例进行详细的描述。
图2为显示感应电动机的运转控制设备的线路图。注意在图2中所用与图1中相同的标号表示相同于图1中的部件，并略去对它们的说明。
参照图2，组成例如微型计算机的中央处理单元（下文简称为CPU）55接收：由外部设备（图中未示：例如为一数控设备）包括按照本发明的感应电动机供给的一个K位（K为一任意常数）速度指令S1，用于表示例如感应电动机的转动速度（例如，1000转/分），由该外部设备供给的一控制信号S2，及由外围线路（未示）的各种反常信号S3。该控制信号S2包括一个能命令是否进行能使感应电动机的转动速度逐渐增加或减少的增速/减速操作的信号（增速/减速信号），及一个能命令感应电机处于正向或反向转动的信号（转动方向信号）。
感应电动机109的输出轴的转动速度是由脉冲编码器111A检测。从脉冲编码器111A的一个输出信号ωr通过同步方向鉴别器33和一F/V（频率电压）转换器34被供给到绝对值线路35，并被转换成实际速度｜ωr｜，而该实际速度｜ωr｜被输入到开关线路53的一开关53a的输入端。如示于图1的线路中，转矩指令是根据作为脉冲编码器输出的实际角速度ωr和一指令角速度ωr＊计算出来的，而指令角速度ωr＊是图2中数模转换器16的输出信号。该转矩指令通过除法器102、常数设定器件116和除法器117及绝对值线路31而转换成绝对值｜ωs｜，而该转差速度｜ωs｜被输入到开关线路53的一开关53b的输入端。开关 线路53的开关53c的输入端连接到可变电阻52的滑动端。可变电阻52的一端被连接到供给基准电压Vref的一端，而可变电阻的另一端则接地。如下文将要描述的那样，可变电阻52控制感应电动机的旋转速度的加速/减速操作曲线的斜率。
开关线路53的开关53a、53b和53c的输出端共同被连接到模数转换器54的一输入端54a。该模数转换器54的数字数据输出端54b被连接到该CPU的一输入端55a。
该CPU一输出端55b被连接到模数转换器54的控制端54c，从而输出一模数转换指令。输出端55c、55d和55e分别被连接到开关线路的开关53a、53b和53c，用开关信号来控制那些输出端。
CPU55的一输出端55f被连接到比率乘法器4的输入端4a，该比率乘法器能将基准时钟脉冲频率转换成一预定频率（将在下文中叙述）。比率乘法器4的一输入端4b被连接到用以产生例如为4兆赫兹频率的基准时钟脉冲的基准时钟脉冲发生器5的输出端。
比率乘法器4的一输出端4c被连接到D触发器6的一时钟脉冲输入端CK。为改进负载比，D触发器6的Q输出端被连接到同步线路7的一输入端7a以获得容许固定偏差计数器（droop    counter）15正常操作的计时控制。同步线路7的输入端7b和7c分别接收来自同步脉冲发生器8的脉冲P1和P2。这些脉冲P1和P2用作防止与来自同步方向鉴别器33（将于下文中叙述）的输出信号（±Pωr）“重叠”的同步信号。
同步线路7的一输出端7d被分别连接到三输入端的“与非”门11和12的第一输入端。“与非”门11和12的输出端输出表示一指令速度Pωc的串行脉冲以命令感应电动机的转动速度（将于下文中叙述）。三输入端“与非”门11和12的第二输入端连接到CPU    55的输出端55h。如下文将叙述的那样，输出端55h输出一信号作为控制是否继续或中止感应电动机运转的止动装置。“与非”门11和12的第三输入端可通过及 不通过一反相器17而被连接到CPU    55的一输出端55i。“与非”门11和12的输出端分别连接到负逻辑“或”门13和14的输入端。“或”门13和14的输出端被连接到固定偏差计数器15的输入端“上”和“下”。
该固定偏差计数器15包含一普通的可逆计数器，并计算感应电动机的转子的接受指令位置和它的实际位置的差值。这差值对应于转子的“位置延迟”，而“位置延迟”用作命令感应电动机的转动速度的上述速度指令。
固定偏差计数器15的输出端被连接到数模转换器16的输入端。该数模转换器16的输出端被连接到速度控制放大器101的一输入端101a。更具体地说，该速度控制放大器101接收该“位置延迟”作为一模拟值。如图1中所示，该速度控制放大器101的输出端被连接到转差频率矢量控制型的转差速度控制设备。
其相位偏离90°的两相脉冲信号A和B从脉冲编码器111A的输出端输出，并输入到同步方向鉴别器33的输入端33d。该同步方向鉴别器33按照两相脉冲信号A和B鉴别感应电动机109的转动方向，并将表示感应电动机109的实际速度ωr的串行脉冲信号±Pωr供给频率电压转换器34。该鉴别器33也将脉冲信号±Pωr供给负逻辑“或”门13和14的另一输入端。
+Pωr信号是一个表示感应电动机109的正向转动的信号，而-Pωr信号是一个表示感应电动机109的反向转动的信号。同步方向鉴别器33的输入端33e和33f接收来自同步脉冲发生器8的脉冲P3和P4。这些脉冲P3和P4导致实际速度Pωr和指令速度Pωc彼此不重叠。
频率电压转换器34的输出端被连接到绝对值线路35的输入端、速度控制放大器101的输入端101b、及加法器119的一输入端。模数转换器32的输出端被连接到用于感应电动机109励磁的副磁通发生器36的输入端。发生器36向示于图1中的矢量控制线路施加一副磁通量φ2＊。将来 自频率电压转换器34的输出信号加到来自除法器117的输出信号（ωs）上以计算速度ωo＊，并把速度ωo＊施加在矢量振荡器118上。
具有如图2所示电路的感应电动机运动控制设备的操作方式，将参照图3和4而进行叙述。
图3为显示第一操作方式的图。图3中的直线P表示一种情况，其中沿横轴画出的操作时间间隔固定为1毫秒，而沿纵轴画出的感应电动机的转动速度是在1毫秒的单位时间间隔内增加2转/分。在这种情况下，经过2毫秒时间后，转动速度达到4转/分，经过3毫秒时间后，转动速度达到6转/分。在直线P的情况下，感应电动机的转动速度是以恒定的加速率逐渐地增加的，并不会由于突然的变化而对外部造成不利影响。
该直线P确定相对于1毫秒的单位时间间隔转动速度的增长为2转/分。例如可对应于1毫秒（固定值）设定为“n转/分（调定值）”（此处n为任意常数）。直线Q表示n＝3转分/的情况。与上述相反，直线R表示减速状态，其中每过1毫秒时间，转动速度便递减2转/分。意即，线R表示一种与上述线性加速状态相反的线性减速状态。在相对于单位时间间隔增大或减小的幅度引起感应电动机突然急剧转动的情况下，每单位时间的幅度是按阶梯式减小的，例如按2rpm/ms→1rpm/ms→0.5rpm/ms。感应电动机的输出轴相对于外部而言不会突变地运转。因此，可维持非常平滑的加速和减速运动。
图4显示其中沿纵轴画出的转动速度是固定的，而沿横轴画出的时间间隔是可变的。参照图4，直线S表示这样一种情况，即旋转速度的阶跃固定为1转/分，而时间间隔是以1/2毫秒为单位而改变的。在这样情况下，由于也可获得一线性函数，感应电动机的旋转速度逐渐地增加，而它的输出轴将不会向外部施加变化的力。在这样的方式中，直线T表示减速状态。在相对于单位时间间隔增大或减小的幅度迫使感应电 动机不可能转动的情况下，每单位时间的幅度必须减小。在此情况下，单位时间间隔是以阶梯式延伸的，例如，1/2ms→1ms→2ms。根据这种控制操作，感应电动机的输出轴不会对外部负载施加一个突变运动，因而，可实现平滑的加速或减速。
为了确定示于图3和4中的直线P、Q、R、S和T的斜率，纵轴（加速度/减速度值轴）的间隔（每单位时间内速度的变化）和横轴（时基）可用示于图3和4中的两种方式来确定。
这间隔可通过调节示于图2线路中的可变电阻器52来确定。更具体地说，基准电压Vref被分压，而分压电压通过开关线路53的开关53c和模数转换器54被供到CPU    55。然后，CPU    55从一预存数据表选择一个对应于输入电压的值并确定该间隔。
现参照图5、6、7和8对示于图2中其操作是以上述的原理作根据的感应电动机运转控制设备的第一种方式（图3）的操作进行叙述。
感应电动机的转差与转矩之间的已知关系如图5中所示。更具体地说，当转差为“0”时，转矩为“0”。当转差增加时，转矩迅速地增加。当对应于转矩最大值Tm所给出的转差为Sm时，如果转度超过Sm而增加，则转矩却逐渐降低，因此，如图5所见，可在转差由“0”直至达到最大值Sm期间对感应电动机的转速进行控制。因而实用的控制范围是限制在离开速度“0”的一个狭窄范围。
当转差超过最大值Sm时，导致其速度控制变为不可能的状态，意即，一种失调状态，感应电动机的旋转速度不可能加以控制。更具体地说，为了执行感应电动机的速度控制，需一直监测感应电机的实际速度ωr，并控制转差速度ωs小一给定值（例如小于图5中的Sm）。为此目的，实际速度ωr相对于容许量即示于图6中转差速度ωs的容许值ωs′的特性曲线可存储在CPU    55的一个存储器（可编程只读存储器PROM）中，而转差速度是按这种特性曲线加以控制的。
就实际速度ωr相对于转差速度ωs的容许值ωs′的特性曲线而言，可编排出始终能提供例如当实际速度为ωr1时转差速度为ωs1的数据表，而转差速度ωs1设定在示于图5中转矩曲线的控制范围内（即失速范围之外）。
图7是主要流程图，而图8是在执行图7所示主要流程期间以相等间隔执行中断的流程图。
在图7所示的流程中，系统在步骤701被启动后，基准电压Vref经可变电阻器52分压。该分压电压通过开关线路53的开关53c加到模数转换器54（步骤702）。在步骤703中，该分压电压被模数转换器54转换成数字信号，而数字信号在步骤704中被加到CPU    55。在步骤705中，从CPU    55中配备的数据表确定对应于输入数据的单位时间内速度的变化值△ωc。更具体地说，为沿图3的纵轴选择某一变化值△ωc用以按照从可变电阻器52的分压电压确定感应电动机的转动的加速或减速操作曲线的斜率而选择数据。在步骤706和707中，CPU    55接收来自外部设备的速度指令和来自外围线路的各种状态信号，及在步骤708中，CPU55检查各种异常信号。如果检测到某异常情况，流程便进入到步骤709以执行异常情况的处理，而中断被抑制，以便不去执行未考虑该异常情况时的处理。在步骤710中，输出一中止信号以中止电动机的旋转。如果在步骤708中来检测到异常情况，则重复步骤706和707的操作。
当步骤706，707与708的操作被重复时，便执行图8所示的1-毫秒间隔的中断。
参照图8的中断触发脉冲步骤811。在步骤811中，开关线路53选择实际速度的绝对值｜ωr｜，而在步骤812中，将所选择的结果通过模数转换器54转换成数字信号。在步骤813中，该数字信号作为实际速度的绝对值被输入到CPU    55中。在步骤814中，如图7所示，由于具有一对应于转差速度的容许值ωs′的实际速度ωr的特性的图表是预先储 存在可编程只读存储器PROM中的，故确定对应于实际速度｜ωr｜的容许值ωs′。
在步骤815中，由于开关线路53接收来自绝对值线路31的转差速度｜ωs｜，这绝对值通过A/D转换器54在步骤816中被转换成数字数据，而在步骤817中该数字数据被输送到CPU    55。
CPU    55同时地接收转差速度的容许值ωs′，和该转差速度的绝对值｜ωs｜，并在步骤818中对这些值进行比较。
当转差速度的容许值ωs′大于或等于转差速度｜ωs｜时，在步骤819中输出一继续信号而感应电动机继续转动。这样，该程序进到步骤801。在步骤801，指令速度ωc′同当时速度ωc相比较。若判定这两者一致，则流程跳到步骤810。若指令速度大于当时速度，则执行步骤802，803和804的操作。若指令速度小于当时速度，则执行步骤805，806，807，808和809的操作，从而计算出相应于当时转速（rpm）的频率，算得的这个结果被输出到比率乘法器4（步骤810）。与此相反，如果转差速度｜ωs｜大于转差的容许值ωs′，则在步骤820中输出一抑制信号，并在步骤810中将其一计算结果送到比率乘法器4。用这种方式，可抑制感应电动机的过快加速和减速。
示于图2实施例的第二种方式的操作，意即，在一种如示于图4中的情况，其沿横轴画的时间间隔是可变的，而沿纵轴画的输出到感应电动机的每单位时间的速度改变是固定的，现参照图7和8的流程图加以叙述。在步骤705，选择间歇中断的范围例如选择在1ms的单位时间内要实现中断的次数n。当每1ms中断n次时，图8示出以1/n（ms）为间歇的中断而不是以1ms为间歇的中断。此外，图8所示速度变化△ωc是固定值，例如，1rpm，其它操作同方式1中的操作相同。
用这种方式，可抑制过快的加速和减速，并可避免失速状态。
按照本发明，可抑制过快的加速和减速，而可把感应电动机作为一伺服电动机使用。

Claims (3)

1、用于感应电动机的运转控制设备，该设备包括一个感应电动机和用于给该感应电动机提供控制电能的矢量控制逆变器，所述逆变器的频率由矢量控制过程中算得的滑差速度ωs和由电动机检测转速得到的实际速度ωr之和来确定，该设备的特征在于还包括：
一用于产生第一序列脉冲的装置，(S1，4，6，7，17，11，12)该脉冲序列具有按所述感应电动机的指令速度变化的周期用以控制所述感应电动机的转速；
一用于检测所述电动机的转速并产生代表该检测转速的第二序列脉冲的装置(111A，33)；
一用于累加第一序列脉冲和第一序列脉冲数目的固定偏差计数装置(15)，以连续获得实际转速和指令转速之间的差别；
一用于获得与所述第二序列脉冲的出现密集度成比例的一个实际速度的装置(34，35)；
一响应所述实际速度以便读出一个按所述感应电动机特性所予先确定的允许转差速度|ωs’|的装置(53，54，55)；
一用于根据所述固定偏差计数装置的输出和实际速度之差产生转矩指令信号的装置(16，101)；
一用于通过利用转矩指令信号(和由所述读出装置读出的允许转差速度|ωs’|)，实际速度及所述感应电动机的等效电路中的常数连续获得转差速度|ωs|的装置(102，116，117，31)；
一用于对转差速度|ωs|和允许转差速度|ωs’|进行比较的装置(55)；和
一用于控制第一序列脉冲产生的控制装置(55)，以使|ωs’|≥|ωs|时，第一序列脉冲是根据事先选择的旋转加速/减速曲线的斜率而产生的，而当|ωs’|＜|ωs|时，第一序列脉冲的产生使加速/减速曲线的斜率减小从而控制所述感应电动机单位时间间隔的转数的增大或减小。
2、根据权利要求1的运转控制设备，其特征在于所述加速/减速曲线的斜率是根据所述允许角频率ωs′而受到限制的;同时在加速/减速曲线中，单位时间间隔被设为常数而每单位时间间隔的转速变化是可变的。
3、根据权利要求1的运转控制设备，其特征在于：所述加速/减速曲线的斜率是根据所述允许角频率ωs′而受到限制的，同时在加速/减速曲线中，每单位时间间隔的转速变化被设为恒定而单位时间间隔是可变的。
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