CN1961475A - 交流电机的减速方法以及逆变器装置 - Google Patents
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Abstract
为了能够利用逆变器装置在尽可能短的时间内减小交流电机的速度，以及为了通过预先设置电流或更低的电流对易于磁饱和的交流电机进行控制，使得逆变器装置既不会被过电流停止，也不会被烧毁。本发明的目的在于提供一种方法和装置，其能够使交流电机减速以及能够缩短减速的时间，而不会由于在过励磁状态中进行减速而造成故障，其中所述的减速是通过使一次延迟滤波器的时间常数大于正常控制状态中的时间常数而进行的，当利用包括电压校正部分的电压型逆变器驱动交流电机时，在减速时对流入交流电机的电流进行监视，以及根据流入交流电机的电流调整时间常数，其中所述的电压校正部分使用将直流母线电压检测值通过一次延迟滤波器后得到的值，对给定电压指令进行校正。
Description
技术领域
本发明涉及一种交流电机的减速方法，该方法通过在逆变器装置中增加交流电机的损耗而使交流电机减速，具体来说，涉及在应用于易于磁饱和的交流电机时，防止由于过电流等问题而使逆变器装置不正常地停止工作、或者烧毁交流电机的减速方法和装置。
背景技术
作为现有技术，已提出了关于电压型逆变器装置的方案，用于通过在制动时增加电机的端子电压而增加损耗。(例如，参考专利参考文献1)。
图13示出了现有技术的逆变器装置的框图，其用于通过整流部分101将工业电源转换为直流，对电压进行整流，通过电容器102使整流后的电压平滑，从而将其输入到逆变器部分103。逆变器部分103利用后面提到的信号，通过顺序地对半导体元件进行开关来提供交流电，并且将该交流电输出提供给交流电机104，由此进行驱动。这里，逆变器部分103例如具有6片晶体管201至206以及6片二极管207至212，作为半导体开关元件。另一方面，数字111表示频率设置装置，并且输出信号Sa被输入到加速/减速限制电路120。利用被输入到电压控制电路121和电压/频率转换电路114的第一输出信号Sb1、以及仅被输入到电压控制电路121的表示正在进行电机减速操作的第二输出信号Sb2，所述加速/减速限制电路120增加电压控制部分121的增益，从而增加交流电机104的端子电压。此外，电压/频率转换电路114是模拟/数字转换电路，用于输出与输入信号Sb1的电压Vb成比例的频率fd的脉冲信号Sd。此外，电压控制电路113的输出信号Sc和电压/频率转换电路114的输出脉冲fd被输入到调制电路115。经由基极驱动电路116，所述调制电路115将控制脉冲输入到逆变器103的各个晶体管201到206，从而控制对脉冲宽度进行调制。另一方面，逆变器103的输出电压由各个晶体管201至206的ON/OFF时间周期来确定，其中各个晶体管201至206的ON/OFF时间周期是由所述控制脉冲的脉冲宽度来控制的，并且所述控制脉冲的脉冲宽度是由电压控制电路121的输出电压Vc来确定的。因此，以来自于调制电路115的控制脉冲作为输入的基极驱动电路116根据所述控制脉冲，输出与晶体管201至206的特性相匹配的基极电压和基极电流，从而控制晶体管201至206的切换。此外，可以利用所述逆变器103的输出，通过变频电源来操作交流电机。
设置装置118用于设置电容器102的端子电压的预定上限值，该设置装置118的输出信号被输入到具有磁滞特性的比较器119，以由此监测电容器102的端子电压。此外，当在制动中电容器102的端子电压超过预定上限值时，从所述比较器119产生输出信号VCOM。加速/减速限制电路120按照预定斜率的变化率，来跟随频率设置装置111的设置电压。此外，在减速操作期间，增加电压控制电路121的放大系数。由此，调制电路115输出的控制脉冲的脉冲宽度被加宽，由此增加了施加到交流电机104的电压。这样，提出了这样的方案：通过增加交流电机104的端子电压，交流电机104的铁耗和铜耗增加了，由此，交流电机104可以在较短的时间内减速。
此外，作为其他现有技术，提出了这样一种逆变器装置：在除了减速之外的操作中，该逆变器装置通过总是用同一输出电压相对于直流检测电路检测出的直流电压的函数，来计算开关切换的输出，而在减速操作中，该逆变器装置通过交流电源的额定直流电压值的函数，来计算开关切换的输出。(例如，参考专利参考文献1)。
图14示出了现有技术的逆变器装置的框图。在该图中，数字301表示作为整流电路的变频器电路，用于将交流电源307的交流电压转换为直流电压；数字302表示滤波电容器，用于使变频器电路301的直流电压变得平滑；数字303表示作为反向转换电路的逆变器电路，用于通过使开关元件按照预定时间导通/关断，将滤波电容器302的直流电压转换为预定频率的交流电压；数字304表示用于通过PWM控制来控制逆变器电路303的微型计算机；数字305表示输出PWM信号的基极放大器，该PWM信号用于驱动逆变器电路303的开关元件；数字306表示用于检测滤波电容器302的直流电压的直流电压检测电路；以及数字350表示由变频器电路301至直流电流检测电路306所构成的逆变器装置。数字308表示由逆变器电路303的交流电压驱动的感应电机；数字400是执行逆变器装置350的操作指令的操作指令装置，所述操作指令装置包括微型计算机421、作为对于微型计算机的输入部分的键盘(key sheet)422、以及显示器423，并且该操作指令装置可以设置逆变器装置350的如下操作指令：常规旋转、反转、停止的操作指令以及输出频率的操作指令。数字314表示利用PWM控制对逆变器电路303进行控制的微型计算机，其构成包括：开关切换输出计算电路315，用于计算除了减速之外的操作指令时的开关切换输出信号、以及减速操作指令时的开关切换输出信号；以及RAM316，用于存储由操作指令装置400设置的常规旋转、反转、停止和输出频率的操作指令。
接下来，基于图15的操作时的流程，对操作感应电机时的操作进行说明。首先，例如，从操作指令装置400输入常规旋转的操作指令，接下来通过输入了输出频率的操作指令，操作步骤开始(S11)。接下来，通过在操作指令装置400的微型计算机421处观察停止标志是否为ON，由此微型计算机421确定是否停止电机(步骤S12)。当确定不停止电机时，微型计算机314读取被设置为预定频率的输出频率的操作指令(步骤S13)，当确定停止电机时，微型计算机314读取0Hz的输出频率的指令(步骤S14)。此后，通过在操作指令装置400的微型计算机421处观察减速标志是否开启(on)，从而微型计算机314确定是否对电机进行减速(步骤S15)。此外，当确定不对电机进行减速时，微型计算机314读取由直流电压检测电路306所检测的直流电压(步骤S16)，通过总是用输出电压的设置值相对于所述直流电压的函数，即通过总是用同一输出电压相对于所述直流电压的函数，来计算开关切换输出(步骤S18)，向基极放大器305输出所述开关切换输出，并且通过PWM信号驱动逆变器电路303的各开关元件，从而输出具有由逆变器电路303设置的输出频率的交流电压(步骤S19)。这里，总是用同一输出电压相对于检测出的电流电压的函数意味着，相对于直流电压的变化，对输出电压进行校正的操作，由此使得输出电压不随直流电压的变化而变化。此外，当确定所述电机被减速时，滤波电容器302的直流电压值被设置为额定交流电源电压时的直流电压值，例如，当额定交流电源电压为200V时，所述直流电压值被设置为200×21/2＝283V(步骤S17)，通过所述函数计算开关切换输出(步骤S18)，该开关切换输出被输出到基极放大器305，通过PWM信号来驱动逆变器电路303的开关元件，由此从逆变器电路303输出交流电压(步骤S19)。由此，当直流电压是额定值时，减速时的逆变器电路303的输出电压变为设定值；然而，当由于感应电机8的再生功率而使得直流电压增加时，设定值与其成比例地增加。即，当电机没有减速(例如，加速以及匀速)的操作时，即使当交流电源307的电源电压变化时，逆变器电路303的输出电压仍变为预定的输出电压；然而，当按减速操作电机时，即使当由于再生功率而使得直流电压增加时，也按照作为额定值283V的函数来计算开关切换输出信号，而所述额定值283V低于实际的直流电压值。结果，对于逆变器电路303的各开关元件的驱动与直流电压的变化无关，而仍然按照交流电源307的额定直流电压值的函数来同样地驱动，因此输出电压与直流电压的增加成比例地增加。此处，当交流电源307的额定直流电压值的函数意味着这样一种函数，即通过该函数，即使当直流电压发生变化时，仍执行交流电源307处于额定输入电压时的切换，且不进行对输出电压校正的操作时。这样，通过在减速时增加逆变器电路303的输出电压，增加了送往感应电机308的励磁电流，并且增加了感应电机308的绕线上的损耗。据此，通过增加送往感应电机308的励磁电流，利用感应电机308消耗了送往逆变器电路303的再生功率，从而比现有技术更多地减少了送往逆变器电路303的再生功率，并且直流电压的增加也被减小了。因此，在不中断减速操作、以及不具有被电阻等消耗再生功率的电路的情况下，可以使减速能力得到提升。此外，还实现了通过增加励磁电流而增加减速转矩。
专利参考文献1：JP-A-58-165695
专利参考文献2：JP-A-5-219771
发明内容
本发明所要解决的技术问题
根据现有技术的逆变器装置，提出了这样的方案，即，通过在减速操作中增加电压控制电路121的放大系数，增加了交流电机104的端子电压，以及通过增加铁耗和铜耗使得电机可以在短时间内减速。此外，提出了这样的方案，即，尽管在减速操作中利用再生功率增加了直流电压，但通过利用低于实际直流电压值的额定值283V的函数，来计算开关切换的输出信号并从而增加输出电压，由此增加了送往感应电机308的励磁电流，增加了感应电机308的绕线上的损耗。因此，可以提高减速能力，并可以通过增加励磁电流来增加减速转矩。所提出的这种方法在电机减速时，通过增加交流电机的磁通水平，增加了交流电机中的损耗，由此缩短了减速时间。然而，近年来，易于磁饱和的交流电机增加了，当将所提出的方法按照原样来使用时，存在这样的可能性，即，没有达到预定的磁通水平且交流电机中流过的电流迅速地增加，从而使得所述电流达到逆变器装置的过电流水平，则交流电机被烧毁。
鉴于上述问题已经实现了本发明，其目的是提供一种方法和装置，当减速时交流电机被驱动进入过励磁状态时，其能够在不造成故障的情况下通过监测流过交流电机的电流使交流电机减速并且缩短减速时间，以及当流入所述交流电机的电流达到预定值时，其能够从所述过励磁状态恢复为通常的磁通率，由此防止流入交流电机的电流进一步增加。
解决所述技术问题的手段
为了解决上述问题，本发明被构成如下。
依照根据权利要求1的本发明，当通过包括电压校正部分的电压型逆变器对交流电机进行驱动时，提供一种交流电机的减速方法，所述电压型逆变器包括电压校正部分，该电压校正部分使用将直流母线电压检测值通过一次延迟滤波器后得到的值，对给定电压指令进行校正，其中
当交流电机减速时，通过使一次延迟滤波器的时间常数大于正常控制状态中的时间常数，在过励磁状态中进行减速。
此外，依照根据权利要求2的本发明，提供根据权利要求1的交流电机的减速方法，其中
当流入所述交流电机的电流检测值变为等于或者大于预定值时，根据所述电流的幅值，缩短所述一次延迟滤波器的时间常数，从而恢复到正常控制状态中的时间常数。
此外，依照根据权利要求3的本发明，提供根据权利要求1的交流电机的减速方法，其中
当流入所述交流电机的d轴电流检测值变为等于或者大于预定值时，根据所述d轴电流的幅值，缩短所述一次延迟滤波器的时间常数，从而恢复到正常控制状态中的时间常数。
此外，依照根据权利要求4的本发明，提供根据权利要求1的交流电机的减速方法，其中
当流入所述交流电机的q轴电流检测值变为等于或者大于预定值时，根据所述q轴电流的幅值，缩短所述一次延迟滤波器的时间常数，从而恢复到正常控制状态中的时间常数。
此外，依照根据权利要求5的本发明，提供电压型逆变器装置，包括：
电压校正部分，所述电压校正部分使用将直流母线电压检测值通过一次延迟滤波器后得到的值，对给定电压指令进行校正，其中
当交流电机减速时，通过使一次延迟滤波器的时间常数大于其在正常控制状态中的时间常数，在过励磁状态中进行减速。
此外，依照根据权利要求6的本发明，提供根据权利要求5的逆变器装置，其中
当流入所述交流电机的电流检测值变为等于或者大于预定值时，根据所述电流的幅值，缩短所述一次延迟滤波器的时间常数，从而恢复到正常控制状态中的时间常数。
此外，依照根据权利要求7的本发明，提供根据权利要求5的逆变器装置，其中
当流入所述交流电机的d轴电流检测值变为等于或者大于预定值时，根据所述d轴电流的幅值，缩短所述一次延迟滤波器的时间常数，从而恢复到正常控制状态中的时间常数。
此外，依照根据权利要求8的本发明，提供根据权利要求5的逆变器装置，其中
当流入所述交流电机的q轴电流检测值变为等于或者大于预定值时，根据所述q轴电流的幅值，缩短所述一次延迟滤波器的时间常数，从而恢复到正常控制状态中的时间常数。
此外，依照根据权利要求9的本发明，当通过电压型逆变器驱动交流电机时，提供一种交流电机的减速方法，其中
当交流电机减速时，通过用给定电压指令乘以所设置的增益(一组)从而在过励磁状态中减速，
当流入所述交流电机的电流检测值变为等于或者大于第一预定值时，根据所述电流的幅值减小所述增益，以及
当所述电流的检测值变为等于或者大于第二预定值时，所述增益恢复为1。
此外，依照根据权利要求10的本发明，当通过电压型逆变器驱动交流电机时，提供一种交流电机的减速方法，其中
当使所述交流电机减速时，通过将给定电压指令乘以所设置的增益，在过励磁状态中进行减速，
当流入所述交流电机的所述d轴电流检测值变为等于或大于第一预定值时，根据所述电流的幅值减小所述增益，以及
当所述电流检测值变为等于或大于第二预定值时，所述增益恢复为1。
此外，依照根据权利要求11的本发明，当通过电压型逆变器驱动所述交流电机时，提供一种交流电机的减速方法，其中
当使所述交流电机减速时，通过将给定电压指令乘以所设置的增益，在过励磁状态中进行减速，
当流入所述交流电机的所述q轴电流检测值变为等于或大于第一预定值时，根据所述电流的幅值减小所述增益，以及
当所述电流检测值变为等于或大于第二预定值时，所述增益恢复为1。
此外，依照根据权利要求12的本发明，提供一种电压型逆变器装置，其中
当交流电机的速度减小时，通过使用给定电压指令乘以所设置的增益从而在过励磁状态中减速，
当流入所述交流电机的电流检测值变为等于或者大于第一预定值时，根据所述电流的幅值减小所述增益，以及
当所述电流的检测值等于或者大于第二预定值时，所述增益被恢复为1。
此外，依照根据权利要求13的本发明，提供一种电压型逆变器装置，其中
当使所述交流电机减速时，通过将给定电压指令乘以所设置的增益，在过励磁状态中进行减速，
当流入所述交流电机的所述d轴电流检测值变为等于或大于第一预定值时，根据所述电流的幅值减小所述增益，以及
当所述电流检测值变为等于或大于第二预定值时，所述增益恢复为1。
此外，依照根据权利要求14的本发明，提供一种电压型逆变器装置，其中
当使所述交流电机减速时，通过将给定电压指令乘以所设置的增益，在过励磁状态中进行减速，
当流入所述交流电机的所述q轴电流检测值变为等于或大于第一预定值时，根据所述电流的幅值减小所述增益，以及
当所述电流检测值变为等于或大于第二预定值时，所述增益恢复为1。
此外，依照根据权利要求15的本发明，在通过电压型逆变器驱动交流电机时提供一种交流电机的减速方法，其中
当使所述交流电机减速时，通过根据直流母线电压检测值，用给定电压指令乘以增益，在过励磁状态中减速。
当流入所述交流电机的电流检测值变为等于或者大于第一预定值时，根据所述电流的幅值减小所述增益，以及
当所述电流的检测值等于或者大于第二预定值时，所述增益被恢复为1。
此外，依照根据权利要求16的本发明，在通过电压型逆变器驱动交流电机时提供一种交流电机的减速方法，其中
当使所述交流电机减速时，通过根据直流母线电压检测值，用给定电压指令乘以增益，在过励磁状态中减速。
当流入所述交流电机的d轴电流检测值变为等于或者大于第一预定值时，根据所述电流的幅值减小所述增益，以及
当所述电流的检测值等于或者大于第二预定值时，所述增益被恢复为1。
此外，依照根据权利要求17的本发明，在通过电压型逆变器驱动交流电机时提供一种交流电机的减速方法，其中
当使所述交流电机减速时，通过根据直流母线电压检测值，用给定电压指令乘以增益，在过励磁状态中减速。
当流入所述交流电机的q轴电流检测值变为等于或者大于第一预定值时，根据所述电流的幅值减小所述增益，以及
当所述电流的检测值等于或者大于第二预定值时，所述增益被恢复为1。
此外，依照根据权利要求18的本发明，提供一种电压型逆变器装置，其中
当使所述交流电机减速时，通过根据直流母线电压检测值，用给定电压指令乘以增益，在过励磁状态中减速。
当流入所述交流电机的电流检测值变为等于或者大于第一预定值时，根据所述电流的幅值减小所述增益，以及
当所述电流的检测值等于或者大于第二预定值时，所述增益被恢复为1。
此外，依照根据权利要求19的本发明，提供一种电压型逆变器装置，其中
当使所述交流电机减速时，通过根据直流母线电压检测值，用给定电压指令乘以增益，在过励磁状态中减速。
当流入所述交流电机的d轴电流检测值变为等于或者大于第一预定值时，根据所述电流的幅值减小所述增益，以及
当所述电流的检测值等于或者大于第二预定值时，所述增益被恢复为1。
此外，依照根据权利要求20的本发明，提供一种电压型逆变器装置，其中
当使所述交流电机减速时，通过根据直流母线电压检测值，用给定电压指令乘以增益，在过励磁状态中减速。
当流入所述交流电机的q轴电流检测值变为等于或者大于第一预定值时，根据所述电流的幅值减小所述增益，以及
当所述电流的检测值等于或者大于第二预定值时，所述增益被恢复为1。
此外，依照根据权利要求21的本发明，在通过电压型逆变器驱动交流电机时提供一种交流电机的减速方法，其中所述电压型逆变器包括电压校正部分，该电压校正部分使用将直流母线电压检测值通过一次延迟滤波器后得到的值，对给定电压指令进行校正，其中
在使所述交流电机减速时，通过将给定电压指令乘以所设置的增益，同时使一次延迟滤波器的时间常数大于正常控制状态中的时间常数，在过励磁状态中进行减速。
此外，依照根据权利要求22的本发明，提供根据权利要求21的交流电机的减速方法，其中
当流入所述交流电机的电流检测值变为等于或者大于预定值时，根据所述电流的幅值缩短所述一次延迟滤波器的时间常数，从而恢复到正常控制状态中的时间常数，或
当所述电流检测值变为等于或者大于第一预定值时，根据所述电流的幅值减小所述增益，以及当所述电流检测值变为等于或者大于第二预定值时，所述增益被恢复为1，或
同时执行上述二者。
此外，依照根据权利要求23的本发明，提供根据权利要求21的交流电机的减速方法，其中
当流入交流电机的d轴电流检测值变为等于或者大于预定值时，根据所述d轴电流的幅值缩短所述一次延迟滤波器的时间常数，从而恢复到正常控制状态中的时间常数，或
当所述d轴电流检测值变为等于或者大于第一预定值时，根据所述电流的幅值减小所述增益，以及当所述d轴电流检测值变为等于或者大于第二预定值时，所述增益被恢复为1，或
同时执行上述二者。
此外，依照根据权利要求24的本发明，提供根据权利要求21的交流电机的减速方法，其中
当流入交流电机的q轴电流检测值等于或者大于预定值时，根据所述q轴电流的幅值减小所述一次延迟滤波器的时间常数，从而恢复到正常控制状态中的时间常数，或
当所述q轴电流检测值变为等于或者大于第一预定值时，根据所述电流的幅值减小所述增益，以及当所述q轴电流检测值变为等于或者大于第二预定值时，所述增益被恢复为1，或
同时执行上述二者。
此外，依照根据权利要求25的本发明，提供一种电压型逆变器装置，其中所述电压型逆变器包括电压校正部分，该电压校正部分使用将直流母线电压检测值通过一次延迟滤波器后得到的值，对给定电压指令进行校正，其中
在使所述交流电机减速时，通过将给定电压指令乘以所设置的增益，同时使一次延迟滤波器的时间常数大于正常控制状态中的时间常数，在过励磁状态中进行减速
此外，依照根据权利要求26的本发明，提供根据权利要求25的逆变器装置，其中
当流入所述交流电机的电流检测值变为等于或者大于预定值时，根据所述电流的幅值缩短所述一次延迟滤波器的时间常数，从而恢复到正常控制状态中的时间常数，或
当所述电流检测值变为等于或者大于第一预定值时，根据所述电流的幅值减小所述增益，以及当所述电流检测值变为等于或者大于第二预定值时，所述增益被恢复为1，或
同时执行上述二者。
此外，依照根据权利要求27的本发明，提供根据权利要求25的逆变器装置，其中
当流入交流电机的d轴电流检测值变为等于或者大于预定值时，根据所述d轴电流的幅值缩短所述一次延迟滤波器的时间常数，从而恢复到正常控制状态中的时间常数，或
当所述d轴电流检测值变为等于或者大于第一预定值时，根据所述电流的幅值减小所述增益，以及当所述d轴电流检测值变为等于或者大于第二预定值时，所述增益被恢复为1，或
同时执行上述二者。
此外，依照根据权利要求28的本发明，提供根据权利要求25的逆变器装置，当流入交流电机的q轴电流检测值等于或者大于预定值时，根据所述q轴电流的幅值减小所述一次延迟滤波器的时间常数，从而恢复到正常控制状态中的时间常数，或
当所述q轴电流检测值变为等于或者大于第一预定值时，根据所述电流的幅值减小所述增益，以及当所述q轴电流检测值变为等于或者大于第二预定值时，所述增益被恢复为1，或
同时执行上述二者。
此外，依照根据权利要求29的本发明，在通过电压型逆变器驱动交流电机时提供一种交流电机的减速方法，其中
当输入减速指令时，仅仅原样保持当前输出的频率和电压指令之中的电压指令，且仅仅减小频率，以及
当所述交流电机的速度被减小到预定频率时，利用对所述频率和电压设置的比率进行减速，并通过该减速，在过励磁状态中减小所述交流电机的速度。
此外，依照根据权利要求30的本发明，提供根据权利要求29的交流电机的减速方法，其中
当流入所述交流电机的电流检测值变为等于或者大于预定值时，根据所述电流的幅值，即使在将频率减小到预定值之前，还减小所述电压指令，以及将所述频率与电压的比率恢复为正常控制状态中的比率。
此外，依照根据权利要求31的本发明，提供根据权利要求29的交流电机的减速方法，其中
当流入所述交流电机的d轴电流检测值变为等于或者大于预定值时，根据所述d轴电流的幅值，即使在将频率减小到预定值以前，还减小所述电压指令，以及将所述频率与电压的比率恢复为正常控制状态中的比率。
此外，依照根据权利要求32的本发明，提供根据权利要求29的交流电机的减速方法，其中
当流入交流电机的q轴电流检测值变为等于或者大于预定值时，根据所述q轴电流的幅值，即使在将频率减小到预定值之前，还减小所述电压指令，以及将所述频率与电压的比率恢复为正常控制状态中的比率。
此外，依照根据权利要求33的本发明，提供一种电压型逆变器装置，其中
当输入减速指令时，仅仅原样保持当前输出的频率和电压指令之中的电压指令，且仅仅减小频率，以及
当所述交流电机的速度被减小到预定频率时，利用对所述频率和电压设置的比率进行减速，并通过该减速，在过励磁状态中减小所述交流电机的速度。
此外，依照根据权利要求34的本发明，提供根据权利要求33的逆变器装置，其中
当流入所述交流电机的电流检测值变为等于或者大于预定值时，根据所述电流的幅值，即使在将频率减小到预定值之前，还减小所述电压指令，以及将所述频率与电压的比率恢复为正常控制状态中的比率。
此外，依照根据权利要求35的本发明，提供根据权利要求33的逆变器装置，其中
当流入所述交流电机的d轴电流检测值变为等于或者大于预定值时，根据所述d轴电流的幅值，即使在将频率减小到预定值以前，还减小所述电压指令，以及将所述频率与电压的比率恢复为正常控制状态中的比率。
此外，依照根据权利要求36的本发明，提供根据权利要求33的逆变器装置，其中
当流入交流电机的q轴电流检测值变为等于或者大于预定值时，根据所述q轴电流的幅值，即使在将频率减小到预定值之前，还减小所述电压指令，以及将所述频率与电压的比率恢复为正常控制状态中的比率。
此外，依照根据权利要求37的本发明，在通过电压型逆变器驱动交流电机时提供一种交流电机的减速方法，其中
所述电压型逆变器通过包括电压校正部分，该电压校正部分使用将直流母线电压检测值通过一次延迟滤波器后得到的值，对给定电压指令进行校正，其中
当使所述交流电机减速时，一次延迟滤波器的时间常数大于正常控制状态中的时间常数，同时在输入减速命令时，仅仅原样保持当前输出的频率和电压指令之中的电压指令，而仅仅减小频率，减速直到预定频率，以及
利用对所述频率和电压设置的比率进行减速，并通过该减速，在过励磁状态中减小所述交流电机的速度。
此外，依照根据权利要求38的本发明，提供根据权利要求37的交流电机减速方法，其中
当流入所述交流电机的电流检测值变为等于或者大于预定值时，根据该电流的幅值缩短所述一次延迟滤波器的时间常数，从而恢复到正常控制状态中的时间常数，或
当所述电流检测值变为等于或者大于预定值时，根据所述电流的幅值，即使在将频率减小到预定值之前，还减小所述电压指令，以及将所述频率与电压的比率恢复为正常控制状态中的比率，或
同时执行上述两者。
此外，依照根据权利要求39的本发明，提供根据权利要求37的交流电机减速方法，其中
当流入所述交流电机的电流检测值变为等于或者大于预定值时，根据该电流的幅值缩短所述一次延迟滤波器的时间常数，从而恢复到正常控制状态中的时间常数，或
当所述电流检测值变为等于或者大于预定值时，根据所述电流的幅值，即使在将频率减小到预定值之前，还减小所述电压指令，以及将所述频率与电压的比率恢复为正常控制状态中的比率，或
同时执行上述两者。
此外，依照根据权利要求40的本发明，提供根据权利要求37的交流电机减速方法，其中
当流入所述交流电机的q轴电流检测值变为等于或者大于预定值时，根据该q轴电流的幅值缩短所述一次延迟滤波器的时间常数，从而恢复到正常控制状态中的时间常数，或
当所述q轴电流检测值变为等于或者大于预定值时，根据所述q轴电流的幅值，即使在将频率减小到预定值之前，还减小所述电压指令，以及将所述频率与电压的比率恢复为正常控制状态中的比率，或
同时执行上述两者。
此外，依照根据权利要求41的本发明，提供一种包括电压校正部分的电压型逆变器装置，包括电压校正部分，该电压校正部分使用将直流母线电压检测值通过一次延迟滤波器后得到的值，对给定电压指令进行校正，其中
当使所述交流电机减速时，一次延迟滤波器的时间常数大于正常控制状态中的时间常数，同时在输入减速命令时，仅仅原样保持当前输出的频率和电压指令之中的电压指令，而仅仅减小频率，减速直到预定频率，以及
利用对所述频率和电压设置的比率进行减速，并通过该减速，在过励磁状态中减小所述交流电机的速度。
此外，依照根据权利要求42的本发明，提供根据权利要求41的逆变器装置，其中
当流入所述交流电机的电流检测值变为等于或者大于预定值时，根据该电流的幅值缩短所述一次延迟滤波器的时间常数，从而恢复到正常控制状态中的时间常数，或
当所述电流检测值变为等于或者大于预定值时，根据所述电流的幅值，即使在将频率减小到预定值之前，还减小所述电压指令，以及将所述频率与电压的比率恢复为正常控制状态中的比率，或
同时执行上述两者。
此外，依照根据权利要求43的本发明，提供根据权利要求41的逆变器装置，其中
当流入所述交流电机的d轴电流检测值变为等于或者大于预定值时，根据该d轴电流的幅值缩短所述一次延迟滤波器的时间常数，从而恢复到正常控制状态中的时间常数，或者
当所述d轴电流检测值变为等于或者大于预定值时，根据所述d轴电流的幅值，即使在将频率减小到预定值之前，还减小所述电压指令，以及将所述频率与电压的比率恢复为正常控制状态中的比率，或
同时执行上述两者。
此外，依照根据权利要求44的本发明，提供根据权利要求41的逆变器装置，其中
当流入所述交流电机的q轴电流检测值变为等于或者大于预定值时，根据该q轴电流的幅值缩短所述一次延迟滤波器的时间常数，从而恢复到正常控制状态中的时间常数，或
当所述q轴电流检测值变为等于或者大于预定值时，根据所述q轴电流的幅值，即使在将频率减小到预定值之前，还减小所述电压指令，以及将所述频率与电压的比率恢复为正常控制状态中的比率，或
同时执行上述两者。
本发明的优点
依照根据权利要求1的本发明，当减速时，通过使一次延迟滤波器的时间常数大于正常控制状态中的时间常数，在过励磁状态中进行减速，因此，与正常的磁通水平相比，可以在更短的时间内减速。
此外，依照根据权利要求2的本发明，当流入所述交流电机的电流检测值等于或者大于预定值时，根据所述电流的幅值调节一次延迟滤波器的时间常数，即使在交流电机易于磁饱和的情况下，也可以减速以使电机停止，而不会由于过电流而使逆变器停止工作或烧毁交流电机。
此外，依照根据权利要求3的本发明，当流入交流电机的d轴电流检测值等于或者大于预定值时，根据d轴电流的幅值调节一次延迟滤波器的时间常数，即使在交流电机易于磁饱和的情况下，也可以减速以使电机停止，而不会由于过电流而使逆变器停止工作或烧毁交流电机。
此外，依照根据权利要求4的本发明，当流入交流电机的q轴电流检测值等于或者大于预定值时，根据q轴电流的幅值调节一次延迟滤波器的时间常数，即使在交流电机易于磁饱和的情况下，也可以减速以使电机停止，而不会由于过电流而使逆变器停止工作或烧毁交流电机。
此外，依照根据权利要求5的本发明，当减速时，通过使一次延迟滤波器的时间常数大于正常控制状态中的时间常数从而在过励磁状态中进行减速，因此，提供了这样的逆变器装置，其中，与正常的磁通水平相比，该逆变器装置可以在更短的时间内使电机减速。
此外，依照根据权利要求6的本发明，当流入交流电机的电流检测值等于或者大于预定值时，根据所述电流的幅值调节一次延迟滤波器的时间常数，因此，即使在交流电机易于磁饱和的情况下，也能够提供这样的逆变器装置，该逆变器装置用于进行减速以使电机停止，而不会由于过电流而使逆变器停止工作或烧毁交流电机。
此外，依照根据权利要求7的本发明，当流入交流电机的d轴电流检测值等于或者大于预定值时，根据所述d轴电流的幅值调节一次延迟滤波器的时间常数，因此，即使在交流电机易于磁饱和的情况下，也能够提供这样的逆变器装置，该逆变器装置用于进行减速以使电机停止，而不会由于过电流而使逆变器停止工作或烧毁交流电机。
此外，依照根据权利要求8的本发明，当流入交流电机的q轴电流检测值等于或者大于预定值时，根据所述q轴电流的幅值调节一次延迟滤波器的时间常数，因此，即使在交流电机易于磁饱和的情况下，也能够提供这样的逆变器装置，该逆变器装置用于进行减速以使电机停止，而不会由于过电流而使逆变器停止工作或烧毁交流电机。
此外，依照根据权利要求9的本发明，当减速时，通过将给定电压指令乘以所设置的增益从而在过励磁状态中进行减速，因此与正常的磁通水平相比，可以在更短的时间内减速，根据流入所述交流电机的电流幅值减小所述增益，因此，即使在交流电机易于磁饱和的情况下，也可以进行减速以使所述交流电机停止，而不会由于过电流而使逆变器停止工作或烧毁所述交流电机。
此外，依照根据权利要求10的本发明，当减速时，通过用给定电压指令乘以所设置的增益从而在过励磁状态中进行减速，因此与正常的磁通水平相比，可以在更短的时间内减速，根据流入所述交流电机的d轴电流的幅值减小所述增益，因此，即使在交流电机易于磁饱和的情况下，也可以进行减速以使所述交流电机停止，而不会由于过电流而使逆变器停止工作或烧毁所述交流电机。
此外，依照根据权利要求11的本发明，当减速时，通过用给定电压指令乘以所设置的增益从而在过励磁状态中进行减速，因此与正常的磁通水平相比，可以在更短的时间内减速，根据流入所述交流电机的电流幅值减小所述增益，因此，即使在交流电机易于磁饱和的情况下，也可以进行减速以使所述交流电机停止，而不会由于过电流而使逆变器停止工作或烧毁所述交流电机。
此外，依照根据权利要求12的本发明，当减速时，通过将给定电压指令乘以所设置的增益，在过励磁状态中进行减速，因此与正常的磁通水平相比，可以在更短的时间内减速。并且根据流入所述交流电机的电流幅值减小所述增益，因此，即使在交流电机易于磁饱和的情况下，也可以提供这样的逆变器装置，该逆变器装置用于进行减速以使所述交流电机停止，而不会由于过电流而使逆变器停止工作或烧毁所述交流电机。
此外，依照根据权利要求13的本发明，当减速时，通过将给定电压指令乘以所设置的增益，在过励磁状态中进行减速，因此与正常的磁通水平相比，可以在更短的时间内减速。并且根据流入所述交流电机的d轴电流幅值减小所述增益，因此，即使在交流电机易于磁饱和的情况下，也可以提供这样的逆变器装置，该逆变器装置用于进行减速以使所述交流电机停止，而不会由于过电流而使逆变器停止工作或烧毁所述交流电机。
此外，依照根据权利要求14的本发明，当减速时，通过将给定电压指令乘以所设置的增益从而在过励磁状态中进行减速，因此与正常的磁通水平相比，可以在更短的时间内减速。并且根据流入所述交流电机的q轴电流幅值减小所述增益，因此，即使在交流电机易于磁饱和的情况下，也可以提供这样的逆变器装置，该逆变器装置用于进行减速以使所述交流电机停止，而不会由于过电流而使逆变器停止工作或烧毁所述交流电机。
此外，依照根据权利要求15的本发明，当减速时，通过将给定电压指令乘以根据所述直流母线电压检测值的增益，在过励磁状态中进行减速，因此与正常的磁通水平相比，可以在更短的时间内减速。且根据流入所述交流电机的电流幅值减小所述增益，因此，即使在交流电机易于磁饱和的情况下，也可以进行减速以使所述交流电机停止，而不会由于过电流而使逆变器停止工作或烧毁所述交流电机。
此外，依照根据权利要求16的本发明，当减速时，通过将给定电压指令乘以根据所述直流母线电压检测值的增益，在过励磁状态中进行减速，因此与正常的磁通水平相比，可以在更短的时间内减速。并且根据流入所述交流电机的d轴电流幅值减小所述增益，因此，即使在交流电机易于磁饱和的情况下，也可以进行减速以使所述交流电机停止，而不会由于过电流而使逆变器停止工作或烧毁所述交流电机。
此外，依照根据权利要求17的本发明，当减速时，通过将给定电压指令乘以根据所述直流母线电压检测值的增益，在过励磁状态中进行减速，因此与正常的磁通水平相比，可以在更短的时间内减速。并且根据流入所述交流电机的q轴电流幅值减小所述增益，因此，即使在交流电机易于磁饱和的情况下，也可以进行减速以使所述交流电机停止，而不会由于过电流而使逆变器停止工作或烧毁所述交流电机。
此外，依照根据权利要求18的本发明，当减速时，通过将给定电压指令乘以根据所述直流母线电压检测值的增益，在过励磁状态中进行减速，因此与正常的磁通水平相比，可以在更短的时间内减速。并且根据流入所述交流电机的电流幅值减小所述增益，因此，即使在交流电机易于磁饱和的情况下，也可以提供这样的逆变器装置，所述逆变器装置用于进行减速以使所述交流电机停止，而不会由于过电流而使逆变器停止工作或烧毁所述交流电机。
此外，依照根据权利要求19的本发明，当减速时，通过将给定电压指令乘以根据所述直流母线电压检测值的增益，在过励磁状态中进行减速，因此与正常的磁通水平相比，可以在更短的时间内减速。并且根据流入所述交流电机的d轴电流幅值减小所述增益，因此，即使在交流电机易于磁饱和的情况下，也可以提供这样的逆变器装置，所述逆变器装置用于进行减速以使所述交流电机停止，而不会由于过电流而使逆变器停止工作或烧毁所述交流电机。
此外，依照根据权利要求20的本发明，当减速时，通过将给定电压指令乘以根据所述直流母线电压检测值的增益，从而在过励磁状态中进行减速，因此与正常的磁通水平相比，可以在更短的时间内减速。并且根据流入所述交流电机的q轴电流幅值减小所述增益，因此，即使在交流电机易于磁饱和的情况下，也可以提供这样的逆变器装置，所述逆变器装置用于进行减速以使所述交流电机停止，而不会由于过q轴电流而使逆变器停止工作或烧毁所述交流电机。
此外，依照根据权利要求21的本发明，当减速时，通过将给定电压指令乘以所设置的增益，且同时使所述一次延迟滤波器的时间常数大于正常控制状态中的时间常数，在过励磁状态中进行减速，因此，与正常的磁通水平相比，可以在更短的时间内减速。
此外，依照根据权利要求22的本发明，根据流入交流电机的电流幅值调节一次延迟滤波器的时间常数，或根据所述电流的幅值调节所述增益，或二者同时调节，因此，即使在交流电机易于磁饱和的情况下，也能够进行减速以使电机停止，而不会由于过电流而使逆变器停止工作或烧毁交流电机。
此外，依照根据权利要求23的本发明，根据流入交流电机的d轴电流幅值调节一次延迟滤波器的时间常数，或根据所述d轴电流的幅值调节所述增益，或二者同时调节，因此，即使在交流电机易于磁饱和的情况下，也能够进行减速以使电机停止，而不会由于过电流而使逆变器停止工作或烧毁交流电机。
此外，依照根据权利要求24的本发明，根据流入交流电机的q轴电流幅值调节一次延迟滤波器的时间常数，或根据所述q轴电流的幅值调节所述增益，或二者同时调节，因此，即使在交流电机易于磁饱和的情况下，也能够进行减速以使电机停止，而不会由于过电流而使逆变器停止工作或烧毁交流电机。
此外，依照根据权利要求25的本发明，当减速时，通过将给定电压指令乘以所设置的增益，且同时使所述一次延迟滤波器的时间常数大于正常控制状态中的时间常数，在过励磁状态中进行减速。因此，可以提供这样的逆变器装置，与正常的磁通水平相比，该逆变器装置可以用于在更短的时间内减速。
此外，依照根据权利要求26的本发明，根据流入交流电机的电流幅值调节一次延迟滤波器的时间常数，或根据所述电流的幅值调节所述增益，或二者同时调节，因此，即使在交流电机易于磁饱和的情况下，也能够提供这样的逆变器装置，该逆变器装置用于进行减速以使电机停止，而不会由于过电流而使逆变器停止工作或烧毁交流电机。
此外，依照根据权利要求27的本发明，根据流入交流电机的d轴电流幅值调节一次延迟滤波器的时间常数，或根据所述d轴电流的幅值调节所述增益，或二者同时调节，因此，即使在交流电机易于磁饱和的情况下，也能够提供这样的逆变器装置，该逆变器装置用于进行减速以使电机停止，而不会由于过电流而使逆变器停止工作或烧毁交流电机。
此外，依照根据权利要求28的本发明，根据流入交流电机的q轴电流幅值调节一次延迟滤波器的时间常数，或根据所述q轴电流的幅值调节所述增益，或二者同时调节，因此，即使在交流电机易于磁饱和的情况下，也能够提供这样的逆变器装置，该逆变器装置用于进行减速以使电机停止，而不会由于过电流而使逆变器停止工作或烧毁交流电机。
此外，依照根据权利要求29的本发明，如果在输入减速指令时仅仅原样保持当前输出的频率和电压指令中的电压指令，仅仅减小频率，而速度减小到预定频率，则通过利用对频率和电压设置的比率在过励磁状态中进行减速，因此，与正常的磁通水平相比，可以在更短的时间内进行减速。
此外，依照根据权利要求30的本发明，根据流入交流电机的电流幅值来调节频率与电压的比，因此，即使在交流电机易于磁饱和的情况下，也可以减速以使电机停止，而不会由于过电流而使逆变器停止工作或烧毁交流电机。
此外，依照根据权利要求31的本发明，根据流入交流电机的d轴电流幅值来调节频率与电压的比，因此，即使在交流电机易于磁饱和的情况下，也可以减小速度以使电机停止，而不会由于过电流而使逆变器停止工作或烧毁交流电机。
此外，依照根据权利要求32的本发明，根据流入交流电机的q轴电流幅值来调节频率与电压的比，因此，即使在交流电机易于磁饱和的情况下，也可以减小速度以使电机停止，而不会由于过电流而使逆变器停止工作或烧毁交流电机。
此外，依照根据权利要求33的本发明，当在输入减速指令时仅仅原样保持当前输出的频率和电压指令中的电压指令、仅仅减小频率、而速度减小到预定频率时，利用对频率和电压设置的比率在过励磁状态中进行减速，因此，可以提供这样的逆变器装置，与正常的磁通水平相比，该逆变器装置可以用于在更短的时间内进行减速。
此外，依照根据权利要求34的本发明，根据流入交流电机的电流幅值来调节频率与电压的比，因此，即使在交流电机易于磁饱和的情况下，也可以提供这样的逆变器装置，该逆变器装置用于减小速度以使电机停止，而不会由于过电流而使逆变器停止工作或烧毁交流电机。
此外，依照根据权利要求35的本发明，根据流入交流电机的d轴电流幅值来调节频率与电压的比，因此，即使在交流电机易于磁饱和的情况下，也可以提供这样的逆变器装置，该逆变器装置用于减小速度以使电机停止，而不会由于过电流而使逆变器停止工作或烧毁交流电机。
此外，依照根据权利要求36的本发明，根据流入交流电机的q轴电流幅值来调节频率与电压的比，因此，即使在交流电机易于磁饱和的情况下，也可以提供这样的逆变器装置，该逆变器装置用于减小速度以使电机停止，而不会由于过电流而使逆变器停止工作或烧毁交流电机。
此外，依照根据权利要求37的本发明，如果当减速时，使一次延迟滤波器的时间常数大于正常控制状态中的时间常数，同时在输入减速指令时仅仅原样保持当前输出的频率和电压指令中的电压指令、仅仅减小频率、而速度减小到预定频率，则通过利用对频率和电压设置的比率进行减速，在过电流状态中进行减速，因此，与正常的磁通水平相比，可以在更短的时间内减速。
此外，依照根据权利要求38的本发明，根据流入交流电机的电流幅值来调节所述一次延迟滤波器的时间常数，或者根据所述电流的幅值调节频率与电压的比，因此，即使在交流电机易于磁饱和的情况下，也可以减小速度以使电机停止，而不会由于过电流而使逆变器停止工作或烧毁交流电机。
此外，依照根据权利要求39的本发明，根据流入交流电机的d轴电流幅值来调节所述一次延迟滤波器的时间常数，或者根据所述d轴电流的幅值调节频率与电压的比，或者两者都执行，因此，即使在交流电机易于磁饱和的情况下，也可以减小速度以使电机停止，而不会由于过电流而使逆变器停止工作或烧毁交流电机。
此外，依照根据权利要求40的本发明，根据流入交流电机的电流幅值调节所述一次延迟滤波器的时间常数，或者根据所述电流的幅值来调节频率与电压的比，或者两者都执行，因此，即使在交流电机易于磁饱和的情况下，也可以减小速度以使电机停止，而不会由于过电流而使逆变器停止工作或烧毁交流电机。
此外，依照根据权利要求41的本发明，如果当减速时，使一次延迟滤波器的时间常数大于正常控制状态中的时间常数，同时在输入减速指令时仅仅原样保持当前输出的频率和电压指令中的电压指令、仅仅减小频率、而速度减小到预定频率，则通过利用对频率和电压设置的比率进行减速，在过电流状态中进行减速，因此，可以提供这样的逆变器装置，与正常的磁通水平相比，该逆变器装置可以在更短的时间内减速。
此外，依照根据权利要求42的本发明，根据流入交流电机的电流幅值来调节所述一次延迟滤波器的时间常数，或者根据所述电流的幅值调节频率与电压的比，或者两者都执行，因此，即使在交流电机易于磁饱和的情况下，也可以提供这样的逆变器装置，该逆变器装置用于减小速度以使电机停止，而不会由于过电流而使逆变器停止工作或烧毁交流电机。
此外，依照根据权利要求43的本发明，根据流入交流电机的d轴电流幅值调节所述一次延迟滤波器的时间常数，或者根据所述d轴电流的幅值来调节频率与电压的比，或者两者都执行，因此，即使在交流电机易于磁饱和的情况下，也可以提供这样的逆变器装置，该逆变器装置用于减小速度以使电机停止，而不会由于过电流而使逆变器停止工作或烧毁交流电机。
此外，依照根据权利要求44的本发明，根据流入交流电机的电流幅值来调节所述一次延迟滤波器的时间常数，或者根据所述电流的幅值调节频率与电压的比，或者两者都执行，因此，即使在交流电机易于磁饱和的情况下，也可以提供这样的逆变器装置，该逆变器装置用于减速以使电机停止，而不会由于过电流而使逆变器停止工作或烧毁交流电机。
附图说明
图1示出了应用本发明方法的逆变器装置的第一实施例的框图。
图2示出了时间常数调节部分的例子。
图3示出了应用本发明方法的逆变器装置的第二实施例的框图。
图4示出了增益调节部分的例子。
图5示出了应用本发明方法的逆变器装置的第三实施例的框图。
图6示出了增益计算器的框图。
图7示出了应用本发明方法的逆变器装置的第四实施例的框图。
图8示出了应用本发明方法的逆变器装置的第五实施例的框图。
图9示出了电压指令调节部分的框图。
图10示出了电压指令保持部分的例子。
图11示出了电压指令减小量计算部分的例子。
图12示出了应用本发明方法的逆变器装置的第六实施例的框图。
图13示出了现有技术的逆变器装置的第一实施例的框图。
图14示出了现有技术的逆变器装置的第二实施例的框图。
图15示出了现有技术的逆变器装置的第二实施例的操作流程图。
参考数字和符号的说明
1 307交流电源
2 整流器部分
3 102电容器
4 103逆变器部分
5 交流电机
6 117直流母线电压检测器
7 电流检测器
8 电流转换器
9 时间常数调节部分
10 滤波器部分
11 电压校正部分
12 频率/相位转换器
13 PWM计算部分
14 增益调节部分
15 乘法器
16 增益计算部分
17 直流母线电压标准化部分
18 电压指令调节部分
19 电压指令保持部分
20 电压指令减小量计算部分
21 限制部分
SW1，SW2，SW3，SW4 开关
101 整流器
104 交流电机
111 频率设置装置
114 电压/频率转换电路
115 调制电路
116 基极驱动电路
118 设置器
119 比较器
120 加速/减速限制电路
121 电压控制电路
201至206 晶体管
207至212 续流二极管(flywheel diodes)
301 变频器电路
302 滤波电容器
303 逆变器电路
304、314、421 微型计算机
305 基极放大器
306 直流电压检测电路
308 感应电机
315 输出计算部分
316 RAM
350 逆变器装置
400 操作指令装置
422 键盘
423 显示器
具体实施方式
下文中将参考附图，说明根据本发明方法的具体实施例。
实施例1
图1示出了应用本发明方法的逆变器装置的第一实施例的框图，图2示出了时间常数调节部分的例子。根据本实施例的感应电机的控制装置包括交流电源1、变频器部分2、电容器3、逆变器部分4、交流电机5、直流母线电压检测器6、电流检测器7、电流转换器8、时间常数调节部分9、滤波器部分10、电压校正部分11、频率/相位转换器12、PWM计算部分13、和开关SW1。逆变器装置的变频器部分2对交流电源1的交流电压进行整流，由此转换成直流电压。电容器3使得由变频器部分2转换的直流电压变得平滑。逆变器部分4通过PWM控制对功率元件进行控制，由此将直流电转换为具有任意频率和电压的交流电，从而提供给交流电机5。直流母线电压检测器6对电容器3两端施加的直流母线电压Vdc进行检测。电流检测器7检测提供给所述交流电机5的电流。电流转换器8将电流检测器7检测出的电流分离为流入交流电机的电流i1、转矩电流检测值iq、和励磁电流检测值id。时间常数调节部分9根据流入交流电机5的电流幅值对在滤波器部分10处使用的时间常数Tdc进行调节。滤波器部分10将直流母线电压检测器6中检测出的直流母线电压Vdc通过具有时间常数Tdc的一次延迟滤波器，然后作为直流母线电压校正值Vdcfil输出。电压校正部分11根据所述直流母线电压校正值Vdcfil计算电压指令校正值，由此使得任意电压指令V1*和逆变器部分4的输出电压彼此相一致。通过输入任意的输出频率f1，频率/相位转换器12计算电压相位。PWM计算部分13根据来自电压校正部分11的电压指令校正值和来自频率/相位转换器12的电压相位来计算PWM信号。使用从PWM计算部分13输出的PWM信号来对逆变器部分4的功率元件进行驱动。如图2所示，作为时间常数调节部分9的实施例，将以电流为横轴、并以时间常数为纵轴来说明进行计算的时间常数调节部分。根据输入到时间常数调节部分9的电流幅值计算在滤波器部分10中使用的时间常数，并将在稍后描述其具体操作。
将要对从正常操作状态转换为根据本发明的减速状态的情形作出具体的操作说明。首先，在正常控制状态中，SW1被设置到a侧，通过先前设置的滤波器的时间常数Tdc0来操作电机，因此，逆变器部分4的输出电压与电压指令值V1*相一致。当输入减速指令时，SW1切换到b侧。此时，滤波器时间常数变为时间常数Tdc1，Tdc1远大于滤波器的时间常数Tdc0。由此，在减速期间，由滤波器部分10输出的直流母线电压校正值Vdcfil被保持在减速开始时的值。实际上，由于对电机进行减速而导致直流母线电压升高，因此，电压校正部分11没有正确操作，而是计算电压指令校正值以输出比任意电压指令更大的输出电压。因此，由于交流电机5变为过励磁状态而使得交流电机5的铁耗、铜耗等增加，并且由此，返回逆变器装置侧的再生功率减小了，使得逆变器装置难以进入过电压状态，而且与正常的磁通水平相比，可以缩短减速时间。如果从减速开始之后已经经过了一段时间，则滤波器部分10所输出的直流母线电压校正值Vdcfil逐渐接近真实值，因此电压校正部分11逐渐正确地操作。当交流电机5的负载惯量较大时，尽管在被减速停止之前直流母线电压校正值Vdcfil变为真实值，然而对于交流电机所具有的转动能量而言，速度越高，该能量越大，而速度下降，该能量就变小。因此，通过在电机开始减速时使滤波器的时间常数为Tdc1，则当电机具有较大速度时可以使该电机进入过励磁状态，因此可以得到这样的显著效果：在减速当中，即使当直流母线电压校正值Vdcfil逐渐变为真实值时，也能够缩短减速时间。
另一方面，近年来，易于磁饱和的交流电机5增加了，即使当希望电机进入过励磁状态时，电机磁饱和，仅仅电流流动，而磁通并没有进一步增加。当现有技术2的逆变器装置被用于易于磁饱和的交流电机时，由于在减速时通过设置283V来控制电机，因此当交流电机5磁饱和时，过大的电流流入该交流电机5，导致逆变器装置变为异常，并且可能由于该过电流而导致该交流电机5烧毁。因此，根据本发明，如图2所示，根据流入交流电机5的电流i1，滤波器的时间常数Tdc被设置为Tdc1直到i1变为i11，其中Tdc1远大于通常的滤波器时间常数Tdc0的约10到10000倍。当电流超过i11时，逐渐地缩短该滤波器时间常数，而当电流变为i12时，使滤波器时间常数恢复到通常的滤波器时间常数Tdc0，由此直流母线电压校正值Vdcfil很快地接近真实值，并且因此该电机从过励磁状态恢复到通常磁通的状态。通过根据逆变器装置的特性和交流电机的特性来预先设置i11或i12，即使在交流电机易于磁饱和的情况下，也可以缩短减速时间，而不会导致逆变器装置的过电流异常以及交流电机5的烧毁。此外，即使当没有根据流入交流电机5的电流i1调节滤波器时间常数，而是根据转矩电流检测值iq或励磁电流检测值id来调节滤波器时间常数的时候，也可以获得相类似的效果。
实施例2
图1示出了应用本发明方法的逆变器装置的第二实施例的框图，而图4示出了增益调节部分的例子。根据本实施例的感应电机的控制装置包括交流电源1、变频器部分2、电容器3、逆变器部分4、交流电机5、直流母线电压检测器6、电流检测器7、电流转换器8、滤波器部分10、电压校正部分11、频率/相位转换器12、PWM计算部分13；增益调节部分14、乘法器15和开关SW2。逆变器装置的变频器部分2对交流电源1的交流电压进行整流，由此转换成直流电压。电容器3使得由变频器部分2转换的直流电压变得平滑。逆变器部分4利用PWM控制对功率元件进行控制，以由此将直流转换为具有任意频率和电压的交流电流，从而将该电流提供给交流电机5。直流母线电压检测器6检测电容器3两端施加的直流母线电压Vdc。电流检测器7检测提供给交流电机5的电流。电流转换器8将所述电流检测器7检测出的电流分离为流入交流电机的电流i1、转矩电流检测器值iq和励磁电流检测值id。滤波器部分10通过时间常数Tdc，将直流母线电压检测器6中检测得到的直流母线电压Vdc通过具有时间常数Tdc0的一次延迟滤波器，然后作为直流母线电压校正值Vdcfil输出。增益调节部分14根据流入交流电机5的电流的幅值对增益G进行调节。乘法器15将任意的电压指令V1*乘以增益G，并输出调节之后的电压指令V1*′。电压校正部分11根据所述直流母线电压校正值Vdcfil计算电压指令校正值，由此使得调节之后的电压指令V1*′和逆变器部分4的输出电压彼此一致。通过输入任意的输出频率f1，频率/相位转换器12计算电压相位。PWM计算部分13根据来自电压校正部分11的电压指令校正值和来自频率/相位转换器12的电压相位，计算PWM信号。利用从PWM计算部分13输出的PWM信号，对逆变器部分4的功率元件进行驱动。
将要对根据本发明的从正常操作状态转换为减速状态的情形作出具体的操作说明。首先，在正常控制状态中，SW2被设置到a侧，增益G为1.0，因此电机运转在这样一种状态中：任意的电压指令V1*与调节之后的电压指令V1*′彼此相一致。当输入减速指令时，SW2切换到b侧。此时，预先设置增益G，将其设置为在1.0至2.0范围之内的大于1.0的值，且相对于任意的电压指令V1*，调节之后的电压指令V1*’增加了所述增益G的量。由此，通过该指令，交流电机5的磁通水平增加了增益G的量并从而进入过励磁状态，因此交流电机5的铁耗、铜耗等增加了，并且由此，返回逆变器装置侧的再生功率减小了，使得逆变器装置很难进入过电压状态中，而且与正常的磁通水平相比，可以缩短减速时间。
另一方面，近年来，易于磁饱和的交流电机5增加了，即使当希望电机进入过励磁状态时，电机磁饱和，仅仅电流流动，而磁通并没有进一步增加。当现有技术1的逆变器装置被用于易于磁饱和的交流电机时，由于在减速时因增益G而导致电机端子电压升高，因此当交流电机5磁饱和时，过大的电流流入该交流电机5，导致逆变器装置变为异常，并且可能由于该过电流而导致该交流电机5烧毁。因此，根据本发明，如图4所示，根据流入交流电机5的电流i1，使增益大于预先设置的1.0直到i1变为i13，当电流i1超过i13时逐渐地减小该增益，当达到i14时电流恢复到1.0，由此使该电机从过励磁状态恢复到通常磁通的状态。通过根据逆变器装置的特性或交流电机的特性而预先设置i13或i14，即使在交流电机易于磁饱和的情况下，也可以缩短减速时间，而无需担心逆变器装置的过电流异常以及交流电机5的烧毁。此外，即使当没有根据流入交流电机5的电流i1调节增益，而是根据转矩电流检测值iq或励磁电流检测值id来调节增益时，也可以获得相类似的效果。
实施例3
图5示出了应用本发明方法的逆变器装置的第三实施例的框图，图6示出了增益计算器的例子。根据本实施例的感应电机的控制装置包括交流电源1、变频器部分2、电容器3、逆变器部分4、交流电机5、直流母线电压检测器6、电流检测器7、电流转换器8、滤波器部分10、电压校正部分11、频率/相位转换器12、PWM计算部分13、增益计算器16、乘法器15和开关SW3。逆变器装置的变频器部分2对交流电源1的交流电压进行整流，以由此转换成直流电压。电容器3使得由变频器部分2转换的直流电压变得平滑。逆变器部分4通过PWM控制对功率元件进行控制，以由此将直流转换为具有任意频率和电压的交流电流，从而将其提供给交流电机5。直流母线电压检测器6对电容器3两端施加的直流母线电压Vdc进行检测。电流检测器7检测提供给交流电机5的电流。电流转换器8将电流检测器7所检测的电流分离为流入交流电机的电流i1、转矩电流检测器值iq和励磁电流检测值id。滤波器部分10通过时间常数Tdc，将直流母线电压检测器6中检测得到的直流母线电压Vdc通过具有时间常数Tdc0的一次延迟滤波器，然后作为直流母线电压校正值Vdcfil输出。如图6所示，增益计算器16由增益调节部分14和直流母线电压标准化部分17构成，用于通过由直流母线电压标准化部分17对滤波器部分输出的直流母线电压校正值Vdcfil相对于直流母线电压标准值Vdc0来进行标准化，而确定增益G。如图4所示，对于所述增益G，是根据流入交流电机5的电流幅值来调节增益G的。乘法器15将任意的电压指令V1*乘以增益G，然后输出调节之后的电压指令V1*′。电压校正部分11根据直流母线电压校正值Vdcfil计算电压指令校正值，由此使得调节之后的电压指令V1*′与逆变器部分4的输出电压彼此一致。频率/相位转换器12通过输入任意的输出频率f1来计算电压相位。PWM计算部分13根据来自电压校正部分11的电压指令校正值和来自频率/相位转换器12的电压相位来计算PWM信号。利用从PWM计算部分13输出的PWM信号对逆变器部分4的功率元件进行驱动。
将要对根据本发明的当电机从正常操作状态变化为减速状态时的情形作出具体的操作说明。首先，在正常控制状态中，SW3被设置到a侧，增益G为1.0，因此电机运转在这样一种状态中：调节之后的电压指令V1*′与任意的电压指令V1*彼此相一致。当输入减速指令时，SW3切换到b侧。此时，根据直流母线电压校正值Vdcfil，增益G变为1.0至1.5范围以内的值，当电机减速时，直流母线电压越大，增益G就会变为比1.0越大的值，因此，调节之后的电压指令V1*变得大于任意的电压指令V1*。由此，交流电机5进入过励磁状态，因此交流电机5的铁耗、铜耗等增加了，并且因此，返回逆变器装置侧的再生功率减小了，使得逆变器装置很难进入过电压状态中，且与正常的磁通水平相比，可以缩短减速时间。
另一方面，近年来，易于磁饱和的交流电机5增加了，即使当希望电机进入过励磁状态时，电机磁饱和，仅仅电流流动，而磁通并没有进一步增加。根据本发明，如图4所示，根据流入交流电机5的增益i1，将增益设置为比预先设置的1.0大的值直到i1变为i13，当电流i1超过i13时逐渐地减小该增益，当达到i14时增益被恢复到1.0，从而使该电机从过励磁状态恢复到通常磁通的状态。通过根据逆变器装置的特性或交流电机的特性而预先设置i13或i14，即使在交流电机易于磁饱和的情况下，也可以缩短减速时间，而无需担心逆变器装置的过电流异常以及交流电机5的烧毁。此外，即使当没有根据流入交流电机5的电流i1调节增益，而是根据转矩电流检测值iq或励磁电流检测值id来调节增益时，也可以获得相类似的效果。
实施例4
图7示出了应用本发明方法的逆变器装置的第四实施例的框图。
根据本实施例的感应电机的控制装置包括交流电源1、变频器部分2、电容器3、逆变器部分4、交流电机5、直流母线电压检测器6、电流检测器7、电流转换器8、时间常数调节部分9、滤波器部分10、电压校正部分11、频率/相位转换器12、PWM计算部分13、增益调节部分14、乘法器15和开关SW1、SW2。逆变器装置的变频器部分2对交流电源1的交流电压进行整流，以由此转换成直流电压。电容器3使得由变频器部分2转换的直流电压变得平滑。逆变器部分4通过PWM控制对功率元件进行控制，以由此将直流转换为具有任意频率和电压的交流电流，从而将其被提供给交流电机5。直流母线电压检测器6对电容器3两端施加的直流母线电压Vdc进行检测。电流检测器7检测提供给交流电机5的电流。电流转换器8将电流检测器7所检测的电流分离为流入交流电机的电流i1、转矩电流检测器值iq和励磁电流检测值id。时间常数调节部分9根据流入交流电机5的电流幅值对滤波器部分10中使用的时间常数Tdc进行调节。滤波器部分10通过时间常数Tdc，将直流母线电压检测器6中检测得到的直流母线电压Vdc通过具有时间常数Tdc0的一次延迟滤波器，然后作为直流母线电压校正值Vdcfil输出。增益调节部分14根据流入交流电机5的电流幅值对增益G进行调节。乘法器15用任意的电压指令V1*乘以增益G，并输出该调节之后的电压指令V1*′。电压校正部分11根据直流母线电压校正值Vdcfil对电压指令校正值进行计算，由此使得调节之后的电压指令V1*′与逆变器部分4的输出电压彼此相一致。频率/相位转换器12通过输入任意的输出频率f1来计算电压相位。PWM计算部分13根据来自电压校正部分11的电压指令校正值和来自频率/相位转换器12的电压相位来计算PWM信号。根据PWM计算部分13输出的PWM信号对逆变器部分4的功率元件进行驱动。
将要对根据本发明的当电机从正常操作状态变化为减速状态时的情形作出具体的操作说明。首先，在正常控制状态中，SW2被设置到a侧，增益G为1.0，因此任意的电压指令V1*与调节之后的电压指令V1*′彼此相一致，同时，SW1被设置到a侧，且通过预先设置的滤波器时间常数Tdc0操作电机，因此逆变器部分4的输出电压与电压指令值V1*相一致。当输入减速指令时，SW1和SW2被切换到b侧。此时，预先设置增益G，且增益G被设置为从1.0至2.0范围中大于1.0的值，因此，调节之后的电压指令V1*′与任意的电压指令V1*相比，所述增益G的量变大。此外，滤波器时间常数变为时间常数Tdc1，该时间常数Tdc1远远大于Tdc0的大约10到10000倍。因此，在减速期间，滤波器部分10输出的直流母线电压校正值Vdcfil被保持为减速开始时候的值。实际上，由于电机减速而导致直流母线电压升高，因此，电压校正部分11没有正确地操作，而是计算电压指令校正值以输出比调节之后的电压指令V1*′更大的输出电压。由此，交流电机5进入过励磁状态，因此，该交流电机5的铁耗、铜耗等都增加了，并且因此，返回逆变器装置侧的再生功率减小了，使得该逆变器装置很难进入过电压状态，而且相比于正常的磁通水平，可以缩短减速时间。如果从减速开始已经经过了一段时间，则滤波器部分10输出的直流母线电压校正值Vdcfil逐渐地接近真实值，因此，该电压校正部分11逐渐正确地操作。
另一方面，近年来，易于磁饱和的交流电机5增加了，即使当希望电机进入过励磁状态时，电机磁饱和，仅仅电流流动，而磁通并没有进一步增加。因此，根据本发明，如图2所示，根据流入交流电机5的电流i1，滤波器的时间常数Tdc被设置为Tdc1直到i1变为i11，其中Tdc1远大于通常的滤波器时间常数Tdc0的约10到10000倍。当电流超过i11时，逐渐地缩短该滤波器时间常数，而当电流变为i12时，使滤波器时间常数恢复到通常的滤波器时间常数Tdc0，由此直流母线电压校正值Vdcfil很快地接近真实值，并且因此该电机从过励磁状态恢复到通常磁通的状态。通过根据逆变器装置的特性和交流电机的特性预先设置i11或i12，即使在交流电机易于磁饱和的情况下，也可以缩短减速时间，而不必担心逆变器装置的过电流异常以及交流电机5的烧毁。此外，即使当没有根据流入交流电机5的电流i1调节滤波器时间常数，而是根据转矩电流检测值iq或励磁电流检测值id来调节滤波器时间常数时，也可以获得相类似的效果。或者，如图4所示，根据流入交流电机5的电流i1，将增益设置为预先设置的大于1.0的值直到i1变为i13，当电流超过i13时，增益逐渐地减小，且当达到i14时，该增益被恢复到1.0，由此将电机从过励磁状态恢复到通常磁通的状态。通过根据逆变器装置的特性和交流电机的特性而预先设置i13和i14，即使在交流电机易于磁饱和的情况下，也可以缩短减速时间，而无需担心逆变器装置的异常过电流或交流电机5被烧毁。此外，即使当不根据流入交流电机5的电流i1调节增益而是根据转矩电流检测值iq或励磁电流检测值id调节增益时，也可以实现相似的效果。此外，即使通过根据流入交流电机5的电流i1来同时调节增益和调节滤波器时间常数，也可以实现相类似的效果。或者，即使没有根据流入交流电机5的电流i1来同时调节滤波器时间常数和增益，而是根据转矩电流检测值iq或励磁电流检测值id来同时调节滤波器时间常数和增益，也可以实现相类似的效果。
实施例5
图8示出了应用本发明方法的逆变器装置的第五实施例的框图，图9示出了电压指令调节部分的框图，图10示出了电压指令保持部分的例子，且图11示出了电压指令减小量计算部分的例子。根据本实施例的感应电机的控制装置包括：交流电源1、变频器部分2、电容器3、逆变器部分4、交流电机5、直流母线电压检测器6、电流检测器7、电流转换器8、滤波器部分10、电压校正部分11、频率/相位转换器12、PWM计算部分13、电压指令调节部分18和开关SW4。逆变器装置的变频器部分2对交流电源1的交流电压进行整流，以由此将其转换成直流电压。电容器3使得由变频器部分2转换的直流电压变得平滑。逆变器部分4通过PWM控制对功率元件进行控制，以由此将直流转换为具有任意频率和电压的交流电流，从而将其提供给交流电机5。直流母线电压检测器6对电容器3两端施加的直流母线电压Vdc进行检测。电流检测器7检测提供给交流电机5的电流。电流转换器8将电流检测器7检测出的电流分离为流入交流电机的电流i1、转矩电流检测器值iq和激励电流检测值id。滤波器部分10通过时间常数Tdc，将直流母线电压检测器6中检测得到的直流母线电压Vdc通过具有时间常数Tdc0的一次延迟滤波器，然后作为直流母线电压校正值Vdcfil输出。如图9所示，电压指令调节部分18根据任意电压指令V1*、任意的输出频率f1和流入直流电机5的电流幅值，输出调节之后的电压指令V1*′。电压校正部分11根据直流母线电压校正值Vdcfil计算电压指令校正值，由此使得任意电压指令V1*或调节之后的电压指令V1*′与逆变器部分4的输出电压彼此一致。通过输入任意的输出频率f1，频率/相位转换器12计算电压相位。PWM计算部分13根据来自电压校正部分11的电压指令校正值和来自频率/相位转换器12的电压相位，计算PWM信号。利用从PWM计算部分13输出的PWM信号，对逆变器部分4的功率元件进行驱动。
将要对根据本发明的当电机从正常操作状态变化为减速状态时的情形作出具体的操作说明。首先，在正常控制状态中，SW4被设置到a侧，并且按照任意电压指令V1*来操作输入到电压校正部分11的电压指令。当输入减速指令时，SW4切换到b侧。此时，输入到电压校正部分11的电压指令变为电压指令调节部分18所输出的调节之后的电压指令V1*′。根据所述电压指令调节部分18的操作，如图10所示，当频率高于预先设置的f11时，利用电压指令保持部分19保持减速开始时的电压指令，而当电机从f11减速时，逐渐接近由点-虚线表示的正常频率-电压比，此外，当电机从f12减速时，输出调节之后的电压指令V1*′，该调节之后的电压指令V1*′已成为正常电压-频率比。尽管已经通过这一例子说明了对所设置的频率f11、f12进行预先设置，然而也可以按照与当前的输出频率之间的某种比率的形式来确定上述频率。由此，调节之后的电压指令V1*′变得大于任意电压指令V1*，直到开始减速之后电机被减速到f12。由此，交流电机5进入了过励磁状态，因此交流电机5的铁耗、铜耗等增加了，并且因此，返回逆变器装置侧的再生功率减小了，使得逆变器装置很难进入过电压状态中，并且与正常的磁通水平相比，可以缩短减速时间。
另一方面，近年来，易于磁饱和的交流电机5增加了，即使当希望电机进入过励磁状态时，电机磁饱和，仅仅电流流动，而磁通并没有进一步增加。因此，根据本发明，如图11所示，根据流入交流电机5的电流i1，如死区(dead zone)一样，电压指令减小量计算部分20不采取任何动作直到i1变为i15，然而，当i1超过i15时，电压指令减小量计算部分20根据i1逐渐增大电压指令减小量V1d并输出，以及当i1超过i16时，电压指令减小量计算部分20输出固定的电压指令减小量V1d。从电压指令保持部分19的输出中减去电压指令减小量计算部分20，然后根据频率f1，由限制部分21将减去后得到的值限制在图10的点-虚线的值附近，然后作为调节之后的电压指令V1*′输出。根据电流的幅值，通过由电压指令减小量计算部分20对电压指令保持部分19的输出进行调节，将电机从过励磁状态重新调整到通常的磁通状态。通过根据逆变器装置的特性和交流电机的特性而预先设置i15和i16，即使交流电机易于磁饱和，也可以缩短减速时间，而无需担心逆变器装置的过电流异常以及交流电机5的烧毁。此外，即使不根据流入交流电机5的电流i1调节电压指令与频率的比，而是根据转矩电流检测值iq或励磁电流检测值id调节电压指令与频率的比，也可以实现相类似的效果。
实施例6
图12示出了应用本发明方法的逆变器装置的第六实施例的框图。根据本实施例的感应电机的控制装置包括交流电源1、变频器部分2、电容器3、逆变器部分4、交流电机5、直流母线电压检测器6、电流检测器7、电流转换器8、时间常数调节部分9、滤波器部分10、电压校正部分11、频率/相位转换器12、PWM计算部分13、电压指令调节部分18以及开关SW1、SW4。逆变器装置的变频器部分2对交流电源1的交流电压进行整流，以由此转换成直流电压。电容器3使得由变频器部分2转换的直流电压变得平滑。逆变器部分4通过PWM控制对功率元件进行控制，以由此将直流转换为具有任意频率和电压的交流电流，从而将其被提供给交流电机5。直流母线电压检测器6对电容器3两端施加的直流母线电压Vdc进行检测。电流检测器7检测提供给交流电机5的电流。电流转换器8将电流检测器7所检测的电流分离为流入交流电机的电流i1、转矩电流检测器值iq和励磁电流检测值id。时间常数调整时间部分9根据流入交流电机5的电流幅值对用在滤波器部分10中的时间常数Tdc进行调整。滤波器部分10通过时间常数Tdc，将直流母线电压检测器6中检测得到的直流母线电压Vdc通过具有时间常数Tdc0的一次延迟滤波器，然后作为直流母线电压校正值Vdcfil输出。如图9所示，电压指令调节部分18根据任意电压指令V1*、任意输出频率f1以及流入交流电机5的电流幅值输出调节之后的电压指令V1*′。电压校正部分11根据直流母线电压校正值Vdcfil计算电压指令校正值，由此使得任意电压指令V1*或调节之后的电压指令V1*′与逆变器部分4的输出电压彼此一致。频率/相位转换器12通过输入任意的输出频率f1来计算电压相位。PWM计算部分13根据来自电压校正部分11的电压指令校正值和来自频率/相位转换器12的电压相位来计算PWM信号。利用从PWM计算部分13输出的PWM信号对逆变器部分4的功率元件进行驱动。
将要对根据本发明的当电机从正常操作状态变化为减速状态时的情形给出具体的操作说明。首先，在正常控制状态中，SW4被设置到a侧，同时当输入到电压校正部分11的电压指令是由任意电压指令V1*构成时，SW1被同时设置到a侧，通过预先设置的滤波器时间常数Tdc0来操作电机，并且因此，逆变器部分4的输出电压与电压指令值V1*相一致。当输入减速指令时，SW1和SW4切换到b侧。此时，输入到电压校正部分11的电压指令变为由电压指令调节部分18输出的、调节之后的电压指令V1*′。根据电压指令调节部分18的操作，如图10所示，当在电压指令保持部分19处频率高于预先设置的f11时，则保持开始减速时的电压指令，而当电机从f11开始减速时，逐渐接近由点-虚线表示的正常频率与电压比，此外，当电机从f12开始减速时，输出调节之后的电压指令V1*′，该调节之后的电压指令V1*′已经成为正常电压-频率比。此外，滤波器时间常数变为远大于Tdc0的时间常数Tdc1，该时间常数Tdc1大于Tdc0的大约10到10000倍。因此，在减速期间，滤波器部分10输出的直流母线电压校正值Vdcfil被保持在开始减速时的值。实际上，由于电机减速而导致直流母线电压升高，因此，电压校正部分11没有正确地操作，而是计算电压指令校正值以输出比调节之后的电压指令V1*′更大的输出电压。由此，交流电机5进入过励磁状态，因此交流电机5的铁耗、铜耗等增加了，并且因此，返回逆变器装置侧的再生功率减小了，使得逆变器装置很难进入过电压状态中，并且与正常的磁通水平相比，可以缩短减速时间。
另一方面，近年来，易于磁饱和的交流电机5增加了，即使当希望电机进入过励磁状态时，电机磁饱和，仅仅电流流动，而磁通并没有进一步增加。因此，根据本发明，如图2所示，根据流入交流电机5的电流i1，滤波器的时间常数Tdc被设置为Tdc1直到i1变为i11，其中Tdc1远大于通常的滤波器时间常数Tdc0的约10到10000倍，当电流超过i11时，逐渐地缩短该滤波器时间常数，而当电流达到i12时，将滤波器时间常数恢复到通常的滤波器时间常数Tdc0，由此直流母线电压校正值Vdcfil很快地接近真实值，因此该电机从过励磁状态恢复到通常磁通的状态。通过根据逆变器装置的特性和交流电机的特性而预先设置i11和i12，即使交流电机易于磁饱和，也可以缩短减速时间，而无需担心逆变器装置的异常的过电流或交流电机5被烧毁。此外，即使当没有根据流入交流电机5的电流i1调节滤波器时间常数，而是根据转矩电流检测值iq或激励电流检测值id调节滤波器时间常数时，也可以获得相类似的效果。此外，根据流入交流电机5的电流i1，通过由电压指令减小量计算部分20调节电压指令保持部分19的输出，从而将电机从过励磁状态恢复到通常的磁通状态，也可以实现相似的效果。此外，即使不根据流入交流电机5的电流i1调节电压指令与频率的比，而是根据转矩电流检测值iq或励磁电流检测值id调节电压指令与频率的比，也可以实现相类似的效果。此外，即使根据流入交流电机5的电流i1同时调节滤波器时间常数和电压指令与频率的比，也可以实现相似的效果。此外，即使根据转矩电流检测值iq或励磁电流检测值id同时调节滤波器时间常数和电压指令与频率的比，也可以实现相似的效果。
工业实用性
尽管已经根据本发明给出了利用变频器部分将交流电源转换为直流电流的逆变器装置的例子，但是即使在使用电池等直流电源代替交流电源和变频器部分的逆变器装置的情况下，通过利用相似的方法对处于过励磁状态中的交流电机进行减速，也可以缩短减速时间。此外，尽管图2的时间常数调节部分9示出了时间常数相对于电流检测值呈直线形变化的例子，但是通过利用任意函数限定时间常数也可以实现相似的效果。此外，尽管图4的增益调节部分14示出了增益相对于电流检测值呈直线状变化的例子，但是通过利用任意函数限定该增益也可以实现相似的效果。此外，尽管根据图10的电压指令保持部分18，在f1至f12的范围内变化频率，使得初始的频率与电压的比呈直线状，但是通过利用任意函数也可以实现相似的效果。此外，尽管根据图11的电压指令减小量计算部分19，具有相对于电流的死区，并且与电流成比例地计算电压减小量，但是通过利用任意函数构成电压指令减小量计算部分19时也可以实现相似的效果。
Claims (44)
1.一种利用电压型逆变器驱动交流电机时的交流电机减速方法，所述电压型逆变器包括电压校正部分，该电压校正部分使用将直流母线电压检测值通过一次延迟滤波器后得到的值，对给定电压指令进行校正，其中
当交流电机减速时，通过使一次延迟滤波器的时间常数大于正常控制状态中的时间常数，在过励磁状态中进行减速。
2.根据权利要求1的交流电机的减速方法，其中
当流入所述交流电机的电流检测值变为等于或者大于预定值时，根据所述电流的幅值，缩短所述一次延迟滤波器的时间常数，从而恢复到正常控制状态中的时间常数。
3.根据权利要求1的交流电机的减速方法，其中
当流入所述交流电机的d轴电流检测值变为等于或者大于预定值时，根据所述d轴电流的幅值，缩短所述一次延迟滤波器的时间常数，从而恢复到正常控制状态中的时间常数。
4.根据权利要求1的交流电机的减速方法，其中
当流入所述交流电机的q轴电流检测值变为等于或者大于预定值时，根据所述q轴电流的幅值，缩短所述一次延迟滤波器的时间常数，从而恢复到正常控制状态中的时间常数。
5.一种电压型逆变器装置，包括：电压校正部分，所述电压校正部分使用将直流母线电压检测值通过一次延迟滤波器后得到的值，对给定电压指令进行校正，其中
当使所述交流电机减速时，通过使一次延迟滤波器的时间常数大于其在正常控制状态中的时间常数，在过励磁状态中进行减速。
6.根据权利要求5的逆变器装置，其中
当流入所述交流电机的电流检测值变为等于或者大于预定值时，根据所述电流的幅值，缩短所述一次延迟滤波器的时间常数，从而恢复到正常控制状态中的时间常数。
7.根据权利要求5的逆变器装置，其中
当流入所述交流电机的d轴电流检测值变为等于或者大于预定值时，根据所述d轴电流的幅值，缩短所述一次延迟滤波器的时间常数，从而恢复到正常控制状态中的时间常数。
8.根据权利要求5的逆变器装置，其中
当流入所述交流电机的q轴电流检测值变为等于或者大于预定值时，根据所述q轴电流的幅值，缩短所述一次延迟滤波器的时间常数，从而恢复到正常控制状态中的时间常数。
9.一种利用电压型逆变器驱动交流电机时的交流电机减速方法，其中
当使所述交流电机减速时，通过将给定电压指令乘以所设置的增益，在过励磁状态中进行减速，
当流入所述交流电机的所述电流检测值变为等于或大于第一预定值时，根据所述电流的幅值减小所述增益，以及
当所述电流检测值变为等于或大于第二预定值时，所述增益恢复为1。
10.根据权利要求9的交流电机的减速方法，其中所述电流检测值是d轴电流的检测值。
11.根据权利要求9的交流电机的减速方法，其中所述电流检测值是q轴电流的检测值。
12.一种电压型逆变器装置，其中
当使所述交流电机减速时，通过将给定电压指令乘以所设置的增益，在过励磁状态中进行减速，
当流入所述交流电机的所述电流检测值变为等于或大于第一预定值时，根据所述电流的幅值减小所述增益，以及
当所述电流检测值变为等于或大于第二预定值时，所述增益恢复为1。
13.根据权利要求12的逆变器装置，其中所述电流检测值是d轴电流检测值。
14.根据权利要求12的逆变器装置，其中所述电流检测值是q轴电流检测值。
15.一种利用电压型逆变器驱动交流电机时的交流电机减速方法，其中
当使所述交流电机减速时，通过根据直流母线电压检测值，用给定电压指令乘以增益，在过励磁状态中减速，
当流入所述交流电机的电流检测值变为等于或者大于第一预定值时，根据所述电流的幅值减小所述增益，以及
当所述电流的检测值等于或者大于第二预定值时，所述增益被恢复为1。
16.根据权利要求15的交流电机的减速方法，其中所述电流检测值是d轴电流的检测值。
17.根据权利要求15的交流电机的减速方法，其中所述电流检测值是q轴电流的检测值。
18.一种电压型逆变器装置，其中
当使所述交流电机减速时，通过根据直流母线电压检测值，用给定电压指令乘以增益，在过励磁状态中减速。
当流入所述交流电机的电流检测值变为等于或者大于第一预定值时，根据所述电流的幅值减小所述增益，以及
当所述电流的检测值等于或者大于第二预定值时，所述增益被恢复为1。
19.根据权利要求18的逆变器装置，其中所述电流检测值是d轴电流检测值。
20.根据权利要求18的逆变器装置，其中所述电流检测值是q轴电流检测值。
21.一种利用电压型逆变器驱动交流电机时的交流电机减速方法，所述电压型逆变器包括电压校正部分，该电压校正部分使用将直流母线电压检测值通过一次延迟滤波器后得到的值，对给定电压指令进行校正，其中
在使所述交流电机减速时，通过将给定电压指令乘以所设置的增益，同时使一次延迟滤波器的时间常数大于正常控制状态中的时间常数，在过励磁状态中进行减速。
22.根据权利要求21的交流电机的减速方法，其中
当流入所述交流电机的电流检测值变为等于或者大于预定值时，根据所述电流的幅值缩短所述一次延迟滤波器的时间常数，从而恢复到正常控制状态中的时间常数，或
当所述电流检测值变为等于或者大于第一预定值时，根据所述电流的幅值减小所述增益，以及当所述电流检测值变为等于或者大于第二预定值时，所述增益被恢复为1，或
同时执行上述二者。
23.根据权利要求21的交流电机的减速方法，其中
当流入交流电机的d轴电流检测值变为等于或者大于预定值时，根据所述d轴电流的幅值缩短所述一次延迟滤波器的时间常数，从而恢复到正常控制状态中的时间常数，或
当所述d轴电流检测值变为等于或者大于第一预定值时，根据所述电流的幅值减小所述增益，以及当所述d轴电流检测值变为等于或者大于第二预定值时，所述增益被恢复为1，或
同时执行上述二者。
24.根据权利要求21的交流电机的减速方法，其中
当流入交流电机的q轴电流检测值等于或者大于预定值时，根据所述q轴电流的幅值减小所述一次延迟滤波器的时间常数，从而恢复到正常控制状态中的时间常数，或
当所述q轴电流检测值变为等于或者大于第一预定值时，根据所述电流的幅值减小所述增益，以及当所述q轴电流检测值变为等于或者大于第二预定值时，所述增益被恢复为1，或
同时执行上述二者。
25.一种电压型逆变器装置，包括电压校正部分，该电压校正部分使用将直流母线电压检测值通过一次延迟滤波器后得到的值，对给定电压指令进行校正，其中
在使所述交流电机减速时，通过将给定电压指令乘以所设置的增益，同时使一次延迟滤波器的时间常数大于正常控制状态中的时间常数，在过励磁状态中进行减速。
26.根据权利要求25的逆变器装置，其中
当流入所述交流电机的电流检测值变为等于或者大于预定值时，根据所述电流的幅值缩短所述一次延迟滤波器的时间常数，从而恢复到正常控制状态中的时间常数，或
当所述电流检测值变为等于或者大于第一预定值时，根据所述电流的幅值减小所述增益，以及当所述电流检测值变为等于或者大于第二预定值时，所述增益被恢复为1，或
同时执行上述二者。
27.根据权利要求25的逆变器装置，其中
当流入交流电机的d轴电流检测值变为等于或者大于预定值时，根据所述d轴电流的幅值缩短所述一次延迟滤波器的时间常数，从而恢复到正常控制状态中的时间常数，或
当所述d轴电流检测值变为等于或者大于第一预定值时，根据所述电流的幅值减小所述增益，以及当所述d轴电流检测值变为等于或者大于第二预定值时，所述增益被恢复为1，或
同时执行上述二者。
28.根据权利要求25的逆变器装置，其中
当流入交流电机的q轴电流检测值等于或者大于预定值时，根据所述q轴电流的幅值减小所述一次延迟滤波器的时间常数，从而恢复到正常控制状态中的时间常数，或
当所述q轴电流检测值变为等于或者大于第一预定值时，根据所述电流的幅值减小所述增益，以及当所述q轴电流检测值变为等于或者大于第二预定值时，所述增益被恢复为1，或
同时执行上述二者。
29.一种利用电压型逆变器驱动交流电机时的交流电机减速方法，其中
当输入减速指令时，仅仅原样保持当前输出的频率和电压指令之中的电压指令，且仅仅减小频率，以及
当所述交流电机的速度被减小到预定频率时，利用对所述频率和电压设置的比率进行减速，并通过该减速，在过励磁状态中减小所述交流电机的速度。
30.根据权利要求29的交流电机的减速方法，其中
当流入所述交流电机的电流检测值变为等于或者大于预定值时，根据所述电流的幅值，即使在将频率减小到预定值之前，还减小所述电压指令，以及将所述频率与电压的比率恢复为正常控制状态中的比率。
31.根据权利要求29的交流电机的减速方法，其中
当流入所述交流电机的d轴电流检测值变为等于或者大于预定值时，根据所述d轴电流的幅值，即使在将频率减小到预定值以前，还减小所述电压指令，以及将所述频率与电压的比率恢复为正常控制状态中的比率。
32.根据权利要求29的交流电机的减速方法，其中
当流入交流电机的q轴电流检测值变为等于或者大于预定值时，根据所述q轴电流的幅值，即使在将频率减小到预定值之前，还减小所述电压指令，以及将所述频率与电压的比率恢复为正常控制状态中的比率。
33.一种用于驱动交流电机的电压型逆变器装置，其中
当输入减速指令时，仅仅原样保持当前输出的频率和电压指令之中的电压指令，且仅仅减小频率，以及
当所述交流电机的速度被减小到预定频率时，利用对所述频率和电压设置的比率进行减速，并通过该减速，在过励磁状态中减小所述交流电机的速度。
34.根据权利要求33的逆变器装置，其中
当流入所述交流电机的电流检测值变为等于或者大于预定值时，根据所述电流的幅值，即使在将频率减小到预定值之前，还减小所述电压指令，以及将所述频率与电压的比率恢复为正常控制状态中的比率。
35.根据权利要求33的逆变器装置，其中
当流入所述交流电机的d轴电流检测值变为等于或者大于预定值时，根据所述d轴电流的幅值，即使在将频率减小到预定值以前，还减小所述电压指令，以及将所述频率与电压的比率恢复为正常控制状态中的比率。
36.根据权利要求33的逆变器装置，其中
当流入交流电机的q轴电流检测值变为等于或者大于预定值时，根据所述q轴电流的幅值，即使在将频率减小到预定值之前，还减小所述电压指令，以及将所述频率与电压的比率恢复为正常控制状态中的比率。
37.一种利用电压型逆变器驱动交流电机时的交流电机减速方法，包括电压校正部分，该电压校正部分使用将直流母线电压检测值通过一次延迟滤波器后得到的值，对给定电压指令进行校正，其中
当使所述交流电机减速时，一次延迟滤波器的时间常数大于正常控制状态中的时间常数，同时在输入减速命令时，仅仅原样保持当前输出的频率和电压指令之中的电压指令，而仅仅减小频率，减速直到预定频率，以及
利用对所述频率和电压设置的比率进行减速，并通过该减速，在过励磁状态中减小所述交流电机的速度。
38.根据权利要求37的交流电机的减速方法，其中
当流入所述交流电机的电流检测值变为等于或者大于预定值时，根据该电流的幅值缩短所述一次延迟滤波器的时间常数，从而恢复到正常控制状态中的时间常数，或
当所述电流检测值变为等于或者大于预定值时，根据所述电流的幅值，即使在将频率减小到预定值之前，还减小所述电压指令，以及将所述频率与电压的比率恢复为正常控制状态中的比率，或
同时执行上述两者。
39.根据权利要求37的交流电机的减速方法，其中
当流入所述交流电机的d轴电流检测值变为等于或者大于预定值时，根据该d轴电流的幅值缩短所述一次延迟滤波器的时间常数，从而恢复到正常控制状态中的时间常数，或者
当所述d轴电流检测值变为等于或者大于预定值时，根据所述d轴电流的幅值，即使在将频率减小到预定值之前，还减小所述电压指令，以及将所述频率与电压的比率恢复为正常控制状态中的比率，或
同时执行上述两者。
40.根据权利要求37的交流电机的减速方法，其中
当流入所述交流电机的q轴电流检测值变为等于或者大于预定值时，根据该q轴电流的幅值缩短所述一次延迟滤波器的时间常数，从而恢复到正常控制状态中的时间常数，或
当所述q轴电流检测值变为等于或者大于预定值时，根据所述q轴电流的幅值，即使在将频率减小到预定值之前，还减小所述电压指令，以及将所述频率与电压的比率恢复为正常控制状态中的比率，或
同时执行上述两者。
41.一种电压型逆变器装置，包括电压校正部分，该电压校正部分使用将直流母线电压检测值通过一次延迟滤波器后得到的值，对给定电压指令进行校正，其中
当使所述交流电机减速时，一次延迟滤波器的时间常数大于正常控制状态中的时间常数，同时在输入减速命令时，仅仅原样保持当前输出的频率和电压指令之中的电压指令，而仅仅减小频率，减速直到预定频率，以及
利用对所述频率和电压设置的比率进行减速，并通过该减速，在过励磁状态中减小所述交流电机的速度。
42.根据权利要求41的逆变器装置，其中
当流入所述交流电机的电流检测值变为等于或者大于预定值时，根据该电流的幅值缩短所述一次延迟滤波器的时间常数，从而恢复到正常控制状态中的时间常数，或
当所述电流检测值变为等于或者大于预定值时，根据所述电流的幅值，即使在将频率减小到预定值之前，还减小所述电压指令，以及将所述频率与电压的比率恢复为正常控制状态中的比率，或
同时执行上述两者。
43.根据权利要求41的逆变器装置，其中
当流入所述交流电机的d轴电流检测值变为等于或者大于预定值时，根据该d轴电流的幅值缩短所述一次延迟滤波器的时间常数，从而恢复到正常控制状态中的时间常数，或者
当所述d轴电流检测值变为等于或者大于预定值时，根据所述d轴电流的幅值，即使在将频率减小到预定值之前，还减小所述电压指令，以及将所述频率与电压的比率恢复为正常控制状态中的比率，或
同时执行上述两者。
44.根据权利要求41的逆变器装置，其中
当流入所述交流电机的q轴电流检测值变为等于或者大于预定值时，根据该q轴电流的幅值缩短所述一次延迟滤波器的时间常数，从而恢复到正常控制状态中的时间常数，或
当所述q轴电流检测值变为等于或者大于预定值时，根据所述q轴电流的幅值，即使在将频率减小到预定值之前，还减小所述电压指令，以及将所述频率与电压的比率恢复为正常控制状态中的比率，或
同时执行上述两者。
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