RU2667477C1 - Device for controlling synchronization of power converter - Google Patents

Device for controlling synchronization of power converter Download PDF

Info

Publication number
RU2667477C1
RU2667477C1 RU2017133495A RU2017133495A RU2667477C1 RU 2667477 C1 RU2667477 C1 RU 2667477C1 RU 2017133495 A RU2017133495 A RU 2017133495A RU 2017133495 A RU2017133495 A RU 2017133495A RU 2667477 C1 RU2667477 C1 RU 2667477C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
axis
along
current
command
phase
Prior art date
Application number
RU2017133495A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Нобутака КЕДУКА
Ясумаса МИЯМОТО
Original Assignee
Мейденша Корпорейшн
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Мейденша Корпорейшн filed Critical Мейденша Корпорейшн
Application granted granted Critical
Publication of RU2667477C1 publication Critical patent/RU2667477C1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P1/00Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/16Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/42Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting an individual single-phase induction motor
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P1/00Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/16Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/46Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting an individual synchronous motor
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P21/00Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
    • H02P21/34Arrangements for starting
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Motor And Converter Starters (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering.SUBSTANCE: invention relates to the field of electrical engineering and can be used to drive an electric motor from a commercial power source. In the device for controlling the synchronization of the power converter, synchronization control section (3) controls the operation of the power converter (INV) in the V/f control mode by setting the first switch "on/off" (S1) to the open state, and the second switch "on/off" (S2) to the closed state. Control section (4) based on the synchronous current of the commercial power source controls the operation of the power converter (INV) in the V/f control mode by setting the first switch (S1) "on/off", and second switch (S2) is "on/off" in the closed state until the angular velocity of the engine M reaches a predetermined value, and changes the control of the power converter to current control based on the current measured by current sensor (2), after the angular velocity of the M motor has reached a predetermined value. Thereafter, the electric power is supplied to the motor from both the power converter (INV) and commercial power source (1) by setting first switch (S1) "on/off" to the closed state, and then the electric power is supplied to the M motor from commercial power source (1) by setting second switch (S2) "on/off" to the open state. Thus, the power converter control device performs precise current control and reliably changes the drive mode from the drive from the power converter to the drive from a commercial power source.EFFECT: technical result is to improve the accuracy of current control and ensure stable performance when switching the drive power from the power converter to the drive power from a commercial power source.13 cl, 25 dwg

Description

Область техникиTechnical field

[0001] Настоящее изобретение относится к технике управления, предназначенной для приведения в действие электродвигателя (в дальнейшем именуемого двигателем) от коммерческого источника питания в рамках способа управления, в котором запускают двигатель с использованием преобразователя мощности, синхронизируют преобразователь мощности и коммерческий источник питания и переключают режим управления двигателя с привода от преобразователя мощности к приводу от коммерческого источника питания.[0001] The present invention relates to a control technique for driving an electric motor (hereinafter referred to as a motor) from a commercial power source as part of a control method in which the engine is started using a power converter, the power converter and the commercial power source are synchronized, and the mode is switched engine control from the drive from the power converter to the drive from a commercial power source.

Уровень техникиState of the art

[0002] В системе для привода двигателя от коммерческого источника питания или магистральной сети, операция пуска облегчается в режиме пуска с непосредственным подключением к линии (пуск при полном напряжении). В этом случае, однако, пусковой вращающий момент достигает 200%~300% от оценочного или номинального вращающего момента, и пусковой ток достигает 600%~800% от номинального тока двигателя. Поэтому операция пуска в этом режиме требует большой мощности коммерческого источника питания, достаточной для необходимого пускового тока.[0002] In a system for driving an engine from a commercial power source or mains, the start operation is facilitated in a start mode with direct connection to the line (start at full voltage). In this case, however, the starting torque reaches 200% ~ 300% of the estimated or rated torque, and the starting current reaches 600% ~ 800% of the rated motor current. Therefore, the start operation in this mode requires high power commercial commercial power sufficient for the required starting current.

[0003] Для уменьшения мощности коммерческого источника питания имеется режим пуска двигателя с использованием преобразователя мощности (ниже называемого инвертором INV), содержащего секцию прямого преобразования для преобразования переменного тока (ас) в постоянный (dc) и секцию обратного преобразования для преобразования постоянного тока в переменный и синхронизации выхода инвертора INV с коммерческим источником питания.[0003] To reduce the power of a commercial power supply, there is a motor start mode using a power converter (hereinafter referred to as INV inverter) comprising a direct conversion section for converting AC (AC) to DC (dc) and an inverse conversion section for converting DC to AC and synchronizing the INV inverter output with a commercial power supply.

[0004] Инвертор INV выполняет функцию управления выходным напряжением или выходным током. Соответственно, способ с использованием инвертора INV может уменьшить пусковой ток до нижнего значения, которое ниже, чем уровень тока при способе запуска с непосредственным подключением к линии, и следовательно уменьшает необходимую мощность коммерческого источника питания.[0004] The INV inverter performs the function of controlling the output voltage or output current. Accordingly, a method using an INV inverter can reduce the starting current to a lower value that is lower than the current level of the starting method with a direct connection to the line, and therefore reduces the required power of a commercial power source.

[0005] При операции запуска двигателя с использованием инвертора INV система синхронизирует выходную частоту и выходное напряжение инвертора INV с выходной частотой и выходным напряжением коммерческого источника питания и переключает работу двигателя с привода от инвертора, или привода с использованием инвертора INV, на привод от коммерческого источника питания, или привод с использованием коммерческого источника питания. Эта операция поясняется на фиг. 1, где схематично показано устройство для управления синхронизацией преобразователя мощности.[0005] In a motor start operation using an INV inverter, the system synchronizes the output frequency and output voltage of the INV inverter with the output frequency and output voltage of a commercial power source and switches the motor operation from a drive from an inverter, or a drive using an INV inverter, to a drive from a commercial source power, or drive using a commercial power source. This operation is illustrated in FIG. 1, which schematically shows a device for controlling the synchronization of a power converter.

[0006] Во время пуска двигателя система управляет инвертором INV, выключая переключатель S1 "включен/выключен" (разомкнутое/замкнутое состояние) коммерческого источника 1 питания и включая переключатель 2 "включен/выключен" инвертора INV, и таким образом подавая электричество из инвертора INV в двигатель М. При подаче мощности из инвертора INV двигатель М увеличивает свою угловую скорость.[0006] During engine start-up, the system controls the INV inverter by turning off the on / off switch S1 (open / closed state) of the commercial power supply 1 and turning on the on / off switch 2 of the INV inverter, and thereby supplying electricity from the INV inverter into motor M. When power is supplied from the INV inverter, motor M increases its angular velocity.

[0007] Затем, после того, как угловая скорость двигателя М достигнет заранее заданного значения, система подает мощность из коммерческого источника 1 питания в двигатель М, включая переключатель "включен/выключен" S1 коммерческого источника 1 питания и выключая переключатель "включен/выключен" S2 инвертора INV.[0007] Then, after the angular speed of the motor M reaches a predetermined value, the system supplies power from the commercial power source 1 to the motor M, including the on / off switch S1 of the commercial power source 1 and turning off the on / off switch S2 inverter INV.

[0008] Когда во время переключения от привода инвертора INV к приводу коммерческого источника 1 питания выход коммерческого источника 1 питания и выход инвертора INV не синхронизированы, возникает возможность перегрузки по току и напряжению и остановки инвертора 1 с выходом из строя средств переключения. Поэтому необходимо точно синхронизировать выходное напряжение коммерческого источника 1 питания и выхода инвертора INV.[0008] When the output of the commercial power source 1 and the output of the inverter INV are not synchronized when switching from the inverter INV to the drive of the commercial inverter 1, the possibility of overcurrent and voltage and stop the inverter 1 with the failure of the switching means. Therefore, it is necessary to precisely synchronize the output voltage of the commercial power source 1 and the inverter output INV.

[0009] В документах 1 и 2 раскрыт способ переключения, кратко поясняемый ниже. Этот способ переключения включает операцию регулировки фазы после того, как частота выходного напряжения инвертора INV синхронизирована с частотой выходного напряжения коммерческого источника 1 питания, и операцию переключения режима привода на привод от коммерческого источника 1 питания путем наложения выходного напряжения инвертора INV и выходного напряжения коммерческого источника 1 питания, когда после регулировки фазы принято решение, что выходное напряжение инвертора INV синхронизировано с выходным напряжением коммерческого источника 1 питания.[0009] Documents 1 and 2 disclose a switching method, briefly explained below. This switching method includes a phase adjustment operation after the frequency of the output voltage of the INV inverter is synchronized with the frequency of the output voltage of the commercial power source 1, and an operation of switching the drive mode to the drive from the commercial power source 1 by superimposing the output voltage of the INV inverter and the output voltage of the commercial source 1 power supply, when after adjusting the phase it was decided that the output voltage of the INV inverter is synchronized with the output voltage of the commercial source nick 1 Power.

[0010] На фиг. 16 показана ситуация, в которой, на стадии совпадения, или согласования, по частоте вектор выходного напряжения (фаза) инвертора INV опережает вектор выходного напряжения коммерческого источника 1 питания. Частоту можно варьировать для регулировки фазы различными способами. В любом случае для регулировки фазы необходимо некоторое время.[0010] FIG. 16 shows a situation in which, at the stage of matching or matching, the frequency of the output voltage vector (phase) of the inverter INV is ahead of the output voltage vector of the commercial power source 1. The frequency can be varied to adjust the phase in various ways. In any case, some time is needed to adjust the phase.

[0011] Однако при переключении, которое выполняется в состоянии синхронизации по фазе во время периода перекрытия выходного напряжения инвертора INV и выходного напряжения коммерческого источника 1 питания, если имеется девиация от фактической фазы вследствие погрешности управления, фазовый сдвиг между фазой выходного напряжения инвертора INV и фазой выходного напряжения коммерческого источника 1 питания стремится превысить допустимый диапазон и вызвать перекрестный ток, о котором будет сказано ниже. Следовательно, могут иметь место избыточный ток и избыточное напряжение, что может привести к отказу и остановке преобразователя INV.[0011] However, when switching that is performed in the phase-locked state during the period of overlapping the output voltage of the INV inverter and the output voltage of the commercial power source 1, if there is a deviation from the actual phase due to the control error, the phase shift between the INV inverter output voltage phase and the phase the output voltage of the commercial power source 1 tends to exceed the allowable range and cause a cross current, which will be discussed below. Therefore, overcurrent and overvoltage can occur, which can lead to failure and shutdown of the INV converter.

[0012] В патентном документе 1 предложено устройство для решения этой проблемы. Однако это устройство из патентного документа 1 недостаточно эффективно для предотвращения избыточного тока, потому что управление током в инверторе INV не производится непосредственно во время операции переключения.[0012] Patent Document 1 provides an apparatus for solving this problem. However, this device from Patent Document 1 is not effective enough to prevent overcurrent because current control in the INV inverter is not performed directly during the switching operation.

[0013] Поэтому задачей устройства для управления синхронизацией является выполнение более точного управления током и обеспечение стабильных рабочих характеристик при переключении с привода от преобразователя мощности к приводу от коммерческого источника питания.[0013] Therefore, the object of the synchronization control device is to perform more accurate current control and provide stable performance when switching from a drive from a power converter to a drive from a commercial power source.

Документы, относящиеся к известному уровню техникиRelated Documents

Патентные документыPatent documents

[0014][0014]

Патентный Документ 1: JP 2006-149136 АPatent Document 1: JP 2006-149136 A

Патентный Документ 2: JP 2007-228738 АPatent Document 2: JP 2007-228738 A

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

[0015] Согласно одному аспекту настоящего изобретения, разработанного с учетом вышеуказанных проблем, присущих известным техническим решениям, устройство управления синхронизацией преобразователя мощности для подачи электричества из коммерческого источника питания в двигатель содержит: первый переключатель "включен/выключен", установленный между коммерческим источником питания и двигателем; последовательную цепь, которая включена параллельно первому переключателю "включен/выключен" и которая содержит преобразователь мощности, реактор переменного тока и второй переключатель "включен/выключен"; секцию управления синхронизацией, предназначенную для управления преобразователем мощности от момента пуска двигателя до тех пор, пока выходное напряжение коммерческого источника питания и выходное напряжение преобразователя мощности не будут синхронизированы друг с другом; и секцию управления на основе синхронного тока коммерческого источника питания, предназначенную для управления преобразователем мощности после установления синхронизации между выходным напряжением коммерческого источника питания и выходным напряжением преобразователя мощности; при этом устройство управления синхронизацией преобразователя мощности выполнено с возможностью переключения управления от первого управления преобразователем мощности с помощью секции управления синхронизацией ко второму управлению преобразователем мощности с помощью секции управления на основе синхронного тока коммерческого источника питания; при этом секция управления синхронизацией управляет работой преобразователя мощности в режиме управления V/f путем установки первого переключателя "включен/выключен" в разомкнутое состояние, а второго переключателя "включен/выключен" в замкнутое состояние; при этом секция управления на основе синхронного тока коммерческого источника питания управляет работой преобразователя мощности в режиме управления V/f путем установки первого переключателя "включен/выключен" в разомкнутое состояние, а второго переключателя "включен/выключен" в замкнутое состояние сразу после переключения от первого управления с помощью секции управления синхронизацией преобразователя мощности, чтобы затем изменить управление преобразователем мощности на управление током на основе измеренного тока на выходе преобразователя мощности, а затем подавать электроэнергию в двигатель как из преобразователя мощности, так и из коммерческого источника питания путем установки первого переключателя "включен/выключен" в замкнутое состояние, а затем обеспечить подачу электроэнергии из коммерческого источника питания в двигатель путем установки второго переключателя "включен/выключен" в разомкнутое состояние.[0015] According to one aspect of the present invention, developed in view of the above problems inherent in known technical solutions, the synchronization control device of a power converter for supplying electricity from a commercial power source to an engine comprises: a first on / off switch installed between the commercial power source and engine; a serial circuit that is connected in parallel with the first on / off switch and which includes a power converter, an AC reactor, and a second on / off switch; a synchronization control section for controlling the power converter from the moment the engine is started until the output voltage of the commercial power source and the output voltage of the power converter are synchronized with each other; and a control section based on the synchronous current of the commercial power source for controlling the power converter after establishing synchronization between the output voltage of the commercial power source and the output voltage of the power converter; wherein the power converter synchronization control device is configured to switch control from the first power converter control using the synchronization control section to the second power converter control using the control section based on the synchronous current of the commercial power source; wherein the synchronization control section controls the operation of the power converter in the V / f control mode by setting the first on / off switch to the open state and the second on / off switch to the closed state; the control section based on the synchronous current of the commercial power source controls the operation of the power converter in the V / f control mode by setting the first on / off switch to the open state and the second on / off switch to the closed state immediately after switching from the first control using the power converter synchronization control section to then change the control of the power converter to current control based on the measured current at the output of the power converter power indicator, and then supply electricity to the engine from both the power converter and the commercial power source by setting the first on / off switch to the closed state, and then provide power from the commercial power source to the engine by setting the second on switch on / off "to open state.

[0016] Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, секция управления на основе синхронного тока коммерческого источника питания содержит: секцию преобразования трех фаз в две фазы, предназначенную для преобразования трехфазных измеренных токов, которые представляют собой измеренные значения трехфазных выходных токов преобразователя мощности, в измеренный ток вдоль оси d и измеренный ток вдоль оси q в соответствии с элементом информации о фазе коммерческого источника питания; переключатель перехода, предназначенный для вывода измеренного тока вдоль оси d и измеренного тока вдоль оси q в виде командного тока вдоль оси d и командного тока вдоль оси q во время режима управления V/f, и вывода предыдущего командного тока вдоль оси d, который представляет собой предыдущее значение командного тока вдоль оси d на одну выборку назад, и предыдущего командного тока вдоль оси q, который представляет собой предыдущее значение командного тока вдоль оси q на одну выборку назад, в качестве командного тока вдоль оси d и командного тока вдоль оси q во время управления током; секцию управления током, выдающую командное напряжение вдоль оси d и командное напряжение вдоль оси q в соответствии с девиацией между током, измеренным вдоль оси d, и командным током вдоль оси d и девиацией между измеренным током вдоль оси q и командным током вдоль оси q; и; и секцию преобразования двух фаз в три фазы, предназначенную для преобразования командного напряжения вдоль оси d и командного напряжения вдоль оси q в трехфазные командные напряжения в соответствии с элементом информации о фазе коммерческого источника питания.[0016] According to another aspect of the present invention, a synchronous current control section of a commercial power supply comprises: a three-phase to two-phase conversion section for converting three-phase measured currents, which are measured values of three-phase output currents of a power converter, into a measured current along the d axis and the measured current along the q axis in accordance with the phase information element of a commercial power source; a transition switch for outputting the measured current along the d axis and the measured current along the q axis as a command current along the d axis and the command current along the q axis during the V / f control mode, and outputting the previous command current along the d axis, which is the previous value of the command current along the d axis one sample back, and the previous command current along the q axis, which is the previous value of command current along the q axis one sample back, as the command current along the d axis and command current and along the q axis during current control; a current control section providing command voltage along the d axis and command voltage along the q axis in accordance with the deviation between the current measured along the d axis and command current along the d axis and the deviation between the measured current along the q axis and command current along the q axis; and; and a section for converting two phases into three phases for converting the command voltage along the d axis and the command voltage along the q axis into three-phase command voltages in accordance with the phase information element of the commercial power source.

[0017] Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, секция управления на основе синхронного тока коммерческого источника питания содержит: секцию преобразования трех фаз в две фазы, предназначенную для преобразования трехфазных измеренных токов, которые представляют собой измеренные значения трехфазных выходных токов преобразователя мощности, в измеренный ток вдоль оси d и измеренный ток вдоль оси q в соответствии с элементом информации о фазе коммерческого источника питания; переключатель перехода, предназначенный для вывода измеренного тока вдоль оси d и измеренного тока вдоль оси q в виде командного тока вдоль оси d и командного тока вдоль оси q во время режима управления V/f, и вывода предыдущего командного тока вдоль оси d, который представляет собой предыдущее значение командного тока вдоль оси d на одну выборку назад, и предыдущего командного тока вдоль оси q, который представляет собой предыдущее значение командного тока вдоль оси q на одну выборку назад, в качестве командного тока вдоль оси d и командного тока вдоль оси q во время управления током; секцию преобразования двух фаз в три фазы, предназначенную для преобразования командного напряжения вдоль оси d и командного напряжения вдоль оси q в трехфазные командные напряжения в соответствии с элементом информации о фазе коммерческого источника питания; и секцию управления током, предназначенную для вывода командного трехфазного напряжения в соответствии с девиацией между измеренными трехфазными токами и командными трехфазными токами.[0017] According to another aspect of the present invention, a synchronous current control section of a commercial power supply comprises: a three-phase to two-phase conversion section for converting three-phase measured currents, which are measured values of three-phase output currents of a power converter, into a measured current along the d axis and the measured current along the q axis in accordance with the phase information element of a commercial power source; a transition switch for outputting the measured current along the d axis and the measured current along the q axis as a command current along the d axis and the command current along the q axis during the V / f control mode, and outputting the previous command current along the d axis, which is the previous value of the command current along the d axis one sample back, and the previous command current along the q axis, which is the previous value of command current along the q axis one sample back, as the command current along the d axis and command current and along the q axis during current control; a section for converting two phases into three phases for converting a command voltage along the d axis and a command voltage along the q axis into three-phase command voltages in accordance with a phase information element of a commercial power source; and a current control section for outputting the three-phase command voltage in accordance with the deviation between the measured three-phase currents and the three-phase command currents.

[0018] Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, секция управления на основе синхронного тока коммерческого источника питания содержит: секцию преобразования трех фаз в две фазы, предназначенную для преобразования трехфазных измеренных токов, которые представляют собой измеренные значения трехфазных выходных токов преобразователя мощности, в измеренный ток вдоль оси d и измеренный ток вдоль оси q в соответствии с элементом информации о фазе коммерческого источника питания; переключатель перехода, предназначенный для вывода измеренного тока вдоль оси d и измеренного тока вдоль оси q в виде командного тока вдоль оси d и командного тока вдоль оси q во время режима управления V/f, и вывода предыдущего командного тока вдоль оси d, который представляет собой предыдущее значение командного тока вдоль оси d на одну выборку назад, и предыдущего командного тока вдоль оси q, который представляет собой предыдущее значение командного тока вдоль оси q на одну выборку назад, в качестве командного тока вдоль оси d и командного тока вдоль оси q во время управления током; секцию управления током, выдающую командное напряжение вдоль оси d и командное напряжение вдоль оси q в соответствии с девиацией между током, измеренным вдоль оси d, и командным током вдоль оси d и девиацией между измеренным током вдоль оси q и командным током вдоль оси q; секцию компенсации ошибки выходного напряжения, предназначенную для вывода разности, полученной путем вычитания произведения, полученного умножением индуктивности реактора переменного тока, компоненты угловой частоты и измеренного тока вдоль оси q, из командного напряжения вдоль оси d в качестве финального командного напряжения вдоль оси d, и для вывода суммы, полученной сложением произведения индуктивности реактора переменного тока, компоненты угловой частоты и измеренного тока вдоль оси d с командным напряжением вдоль оси q в качестве финального командного напряжения вдоль оси q, и секцию преобразования двух фаз в три фазы, предназначенную для преобразования финального командного напряжения вдоль оси d и финального командного напряжения вдоль оси q в трехфазные командные напряжения в соответствии с элементом информации о фазе коммерческого источника питания.[0018] According to another aspect of the present invention, a synchronous current control section of a commercial power supply comprises: a three-phase to two-phase conversion section for converting three-phase measured currents, which are measured values of three-phase output currents of a power converter, into a measured current along the d axis and the measured current along the q axis in accordance with the phase information element of a commercial power source; a transition switch for outputting the measured current along the d axis and the measured current along the q axis as a command current along the d axis and the command current along the q axis during the V / f control mode, and outputting the previous command current along the d axis, which is the previous value of the command current along the d axis one sample back, and the previous command current along the q axis, which is the previous value of command current along the q axis one sample back, as the command current along the d axis and command current and along the q axis during current control; a current control section providing command voltage along the d axis and command voltage along the q axis in accordance with the deviation between the current measured along the d axis and command current along the d axis and the deviation between the measured current along the q axis and command current along the q axis; an output voltage error compensation section for outputting the difference obtained by subtracting the product obtained by multiplying the inductance of the AC reactor, the angular frequency component and the measured current along the q axis, from the command voltage along the d axis as the final command voltage along the d axis, and for outputting the sum obtained by adding the product of the inductance of the AC reactor, the angular frequency component and the measured current along the d axis with the command voltage along the q axis as e of the final command voltage along the q axis, and a section for converting two phases into three phases, intended for converting the final command voltage along the d axis and the final command voltage along the q axis into three-phase command voltages in accordance with the phase information element of the commercial power source.

[0019] Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, секция управления на основе синхронного тока коммерческого источника питания содержит: секцию преобразования трех фаз в две фазы, предназначенную для преобразования трехфазных измеренных токов, которые представляют собой измеренные значения трехфазных выходных токов преобразователя мощности, в измеренный ток вдоль оси d и измеренный ток вдоль оси q в соответствии с элементом информации о фазе коммерческого источника питания; переключатель перехода, предназначенный для вывода измеренного тока вдоль оси d и измеренного тока вдоль оси q в виде командного тока вдоль оси d и командного тока вдоль оси q во время режима управления V/f, и вывода предыдущего командного тока вдоль оси d, который представляет собой предыдущее значение командного тока вдоль оси d на одну выборку назад, и предыдущего командного тока вдоль оси q, который представляет собой предыдущее значение командного тока вдоль оси q на одну выборку назад, в качестве командного тока вдоль оси d и командного тока вдоль оси q во время управления током; секцию управления током, выдающую командное напряжение вдоль оси d и командное напряжение вдоль оси q в соответствии с девиацией между током, измеренным вдоль оси d, и командным током вдоль оси d и девиацией между измеренным током вдоль оси q и командным током вдоль оси q; секцию компенсации ошибки выходного напряжения, предназначенную для вывода разности, полученной путем вычитания произведения, полученного умножением индуктивности реактора переменного тока, компоненты угловой частоты и командного тока вдоль оси q из командного напряжения вдоль оси d, в качестве финального командного напряжения вдоль оси d, и для вывода суммы, полученной сложением произведения индуктивности реактора переменного тока, компоненты угловой частоты и командного тока вдоль оси d с командным напряжением вдоль оси q, как финального командного напряжения вдоль оси q, и секцию преобразования двух фаз в три фазы, предназначенную для преобразования финального командного напряжения вдоль оси d и финального командного напряжения вдоль оси q в трехфазные командные напряжения в соответствии с элементом информации о фазе коммерческого источника питания.[0019] According to another aspect of the present invention, a synchronous current control section of a commercial power supply comprises: a three-phase to two-phase conversion section for converting three-phase measured currents, which are measured values of three-phase output currents of a power converter, into a measured current along the d axis and the measured current along the q axis in accordance with the phase information element of a commercial power source; a transition switch for outputting the measured current along the d axis and the measured current along the q axis as a command current along the d axis and the command current along the q axis during the V / f control mode, and outputting the previous command current along the d axis, which is the previous value of the command current along the d axis one sample back, and the previous command current along the q axis, which is the previous value of command current along the q axis one sample back, as the command current along the d axis and command current and along the q axis during current control; a current control section providing command voltage along the d axis and command voltage along the q axis in accordance with the deviation between the current measured along the d axis and command current along the d axis and the deviation between the measured current along the q axis and command current along the q axis; an output voltage error compensation section for outputting the difference obtained by subtracting the product obtained by multiplying the inductance of the alternating current reactor, the components of the angular frequency and command current along the q axis from the command voltage along the d axis, as the final command voltage along the d axis, and for outputting the sum obtained by adding the product of the inductance of the alternating current reactor, the components of the angular frequency and command current along the d axis with the command voltage along the q axis, as the final th voltage command along the q axis, and converting a section of two phases in three phases for converting final voltage command along the axis d and the final voltage command along the q-axis in the three-phase voltage command in accordance with the element information of the commercial power supply phase.

[0020] Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, секция управления на основе синхронного тока коммерческого источника питания содержит: секцию преобразования трех фаз в две фазы, предназначенную для преобразования трехфазных измеренных токов, которые представляют собой измеренные значения трехфазных выходных токов преобразователя мощности, в измеренный ток вдоль оси d и измеренный ток вдоль оси q в соответствии с элементом информации о фазе коммерческого источника питания; переключатель перехода, предназначенный для вывода измеренного тока вдоль оси d и измеренного тока вдоль оси q в виде командного тока вдоль оси d и командного тока вдоль оси q во время режима управления V/f, и вывода предыдущего командного тока вдоль оси d, который представляет собой предыдущее значение командного тока вдоль оси d на одну выборку назад, и предыдущего командного тока вдоль оси q, который представляет собой предыдущее значение командного тока вдоль оси q на одну выборку назад, в качестве командного тока вдоль оси d и командного тока вдоль оси q во время управления током; секцию управления током, выдающую командное напряжение вдоль оси d и командное напряжение вдоль оси q в соответствии с девиацией между током, измеренным вдоль оси d, и командным током вдоль оси d и девиацией между измеренным током вдоль оси q и командным током вдоль оси q; секцию компенсации ошибки выходного напряжения, предназначенную для вычисления значения компенсации падения напряжения путем умножения индуктивности реактора переменного тока, компоненты угловой частоты и тока в нагрузке привода во время синхронизации на основе коммерческого источника с вычислением θcomp=tan-1 (командный ток вдоль оси d/командный ток вдоль оси q) в соответствии с командным током вдоль оси d и командным током вдоль оси q, для вычисления компоненты компенсации падения напряжения вдоль оси d путем умножения значения компенсации падения напряжения и sin(θcomp), для вычисления компоненты компенсации падения напряжения вдоль оси q путем умножения значения компенсации падения напряжения и cos(θcomp) с выводом разности, полученной вычитанием компоненты компенсации падения напряжения вдоль оси d из командного напряжения вдоль оси d, как финального командного напряжения вдоль оси d, и вывода суммы, полученной сложением компоненты компенсации падения напряжения вдоль оси q и командного напряжения вдоль оси q, как финального командного напряжения вдоль оси q; и секцию преобразования двух фаз в три фазы, предназначенную для преобразования финального командного напряжения вдоль оси d и финального командного напряжения вдоль оси q в трехфазные командные напряжения в соответствии с элементом информации о фазе коммерческого источника питания; при этом по меньшей мере одно из тока в нагрузке привода во время синхронизации на основе коммерческого источника питания и угловой частотной составляющей является постоянным значением.[0020] According to another aspect of the present invention, a synchronous current control section of a commercial power supply comprises: a three-phase to two-phase conversion section for converting three-phase measured currents, which are measured values of three-phase output currents of a power converter, into a measured current along the d axis and the measured current along the q axis in accordance with the phase information element of a commercial power source; a transition switch for outputting the measured current along the d axis and the measured current along the q axis as a command current along the d axis and the command current along the q axis during the V / f control mode, and outputting the previous command current along the d axis, which is the previous value of the command current along the d axis one sample back, and the previous command current along the q axis, which is the previous value of command current along the q axis one sample back, as the command current along the d axis and command current and along the q axis during current control; a current control section providing command voltage along the d axis and command voltage along the q axis in accordance with the deviation between the current measured along the d axis and command current along the d axis and the deviation between the measured current along the q axis and command current along the q axis; output voltage error compensation section, designed to calculate the voltage drop compensation value by multiplying the inductance of the AC reactor, the angular frequency component and current in the drive load during synchronization based on a commercial source with the calculation θcomp = tan -1 (command current along the d axis / command current along the q axis) in accordance with the command current along the d axis and the command current along the q axis, to calculate the voltage drop compensation component along the d axis by multiplying the compensation value and voltage drop and sin (θcomp), to calculate the voltage drop compensation component along the q axis by multiplying the voltage drop compensation value and cos (θcomp) with the derivation of the difference obtained by subtracting the voltage drop compensation component along the d axis from the command voltage along the d axis, as the final command voltage along the d axis, and outputting the sum obtained by adding the voltage drop compensation component along the q axis and the command voltage along the q axis, as the final command voltage along the q axis; and a section for converting two phases into three phases for converting the final command voltage along the d axis and the final command voltage along the q axis into three-phase command voltages in accordance with the phase information element of the commercial power source; wherein at least one of the current in the drive load during synchronization based on a commercial power source and the angular frequency component is a constant value.

[0021] Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, секция компенсации погрешности выходного напряжения устанавливает ток вдоль оси q или командный ток вдоль оси q равным нулю, если абсолютная величина тока вдоль оси q и командный ток вдоль оси q меньше или равен заранее заданному значению.[0021] According to another aspect of the present invention, the output voltage error compensation section sets the current along the q axis or the command current along the q axis to zero if the absolute value of the current along the q axis and the command current along the q axis is less than or equal to a predetermined value.

[0022] Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, устройство для управления синхронизацией преобразователя мощности дополнительно содержит переключатель перехода, предназначенный для приема командного напряжения вдоль оси d, командного напряжения вдоль оси q, финального командного напряжения вдоль оси d, и финального командного напряжения вдоль оси q и для вывода финального командного напряжения вдоль оси d и финального командного напряжения вдоль оси q в секцию преобразования двух фаз в три фазы во время режима управления V/f, и командного напряжения вдоль оси d и командного напряжения вдоль оси q в секцию преобразования двух фаз в три фазы во время управления током.[0022] According to another aspect of the present invention, the device for controlling the synchronization of the power converter further comprises a transition switch for receiving a command voltage along the d axis, command voltage along the q axis, final command voltage along the d axis, and final command voltage along the q axis and for outputting the final command voltage along the d axis and the final command voltage along the q axis to the section for converting two phases into three phases during the V / f control mode, and command voltage along the d axis and command voltage along the q axis into the section for converting two phases into three phases during current control.

[0023] Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, секция управления на основе синхронного тока коммерческого источника питания содержит: фильтр нижних частот, предназначенный для удаления высокочастотной компоненты (компонентов) в измеренном токе вдоль оси d и измеренном токе вдоль оси q и для подачи измеренного тока вдоль оси d и измеренного тока вдоль оси q в переключатель перехода.[0023] According to another aspect of the present invention, a synchronous current control section of a commercial power supply comprises: a low-pass filter for removing a high-frequency component (s) in the measured current along the d axis and the measured current along the q axis and for supplying the measured current along the d axis and the measured current along the q axis to the junction switch.

[0024] Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, секция управления на основе синхронного тока коммерческого источника питания уменьшает командный ток вдоль оси d и командный ток вдоль оси q после заранее заданного временного периода от переключения до управления током.[0024] According to another aspect of the present invention, a synchronous current control section of a commercial power supply reduces the command current along the d axis and the command current along the q axis after a predetermined time period from switching to current control.

[0025] Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, секция управления на основе синхронного тока коммерческого источника питания уменьшает командный ток вдоль оси q до нуля, а после этого уменьшает командный ток вдоль оси d до нуля.[0025] According to another aspect of the present invention, a synchronous current control section of a commercial power supply reduces the command current along the q axis to zero, and then reduces the command current along the d axis to zero.

[0026] Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, секция управления на основе синхронного тока коммерческого источника питания изменяет элемент информации о фазе коммерческого источника питания плавно от фазы выходного напряжения преобразователя мощности к фазе выходного напряжения коммерческого источника питания, когда имеется ошибка или разность между фазой выходного напряжения преобразователя мощности и фазой выходного напряжения коммерческого источника питания.[0026] According to another aspect of the present invention, the synchronous current control section of the commercial power source changes the phase information element of the commercial power source smoothly from the output phase of the power converter to the output voltage phase of the commercial power source when there is an error or difference between the phase of the output voltage of the power converter and the phase of the output voltage of a commercial power source.

[0027] Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, секция преобразования двух фаз в три фазы преобразует командное напряжение вдоль оси d и командное напряжение вдоль оси q к трехфазным командным напряжениям в соответствии с фазой выходного напряжения преобразователя мощности во время режима управления V/f, и преобразует командное напряжение вдоль оси d и командное напряжение вдоль оси q к трехфазным командным напряжениям в соответствии с элементом информации о фазе коммерческого источника питания во время управления током, а секция преобразования трех фаз в две фазы преобразует трехфазные измеренные токи в измеренный ток вдоль оси d и измеренный ток вдоль оси q в соответствии с фазой выходного напряжения преобразователя мощности во время режима управления V/f, и преобразует трехфазные измеренные токи в измеренный ток вдоль оси d и измеренный ток вдоль оси q в соответствии с элементом информации о фазе коммерческого источника питания во время управления током.[0027] According to another aspect of the present invention, the two-phase to three-phase converting section converts the command voltage along the d axis and the command voltage along the q axis to three-phase command voltages in accordance with the phase of the output voltage of the power converter during the V / f control mode, and converts the command voltage along the d axis and the command voltage along the q axis to three-phase command voltages in accordance with the phase information element of the commercial power source during current control, and the section converting the three phases into two phases converts the three-phase measured currents to the measured current along the d axis and the measured current along the q axis in accordance with the phase of the output voltage of the power converter during the V / f control mode, and converts the three-phase measured currents to the measured current along the d axis and the measured current along the q axis in accordance with the phase information element of the commercial power source during current control.

[0028] Согласно настоящему изобретению, в устройстве управления синхронизацией для инвертора можно выполнить управление током более точно и переключить работу от привода от преобразователя мощности к приводу от коммерческого источника питания с большей стабильностью.[0028] According to the present invention, in the synchronization control device for the inverter, it is possible to perform current control more accurately and switch operation from the drive from the power converter to the drive from a commercial power source with greater stability.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

[0029] На фиг. 1 схематично показано устройство управления синхронизацией преобразователя мощности согласно первому варианту выполнения настоящего изобретения.[0029] FIG. 1 schematically shows a power converter synchronization control device according to a first embodiment of the present invention.

На фиг. 2 показаны временные графики, иллюстрирующие операции по управлению синхронизацией согласно первому варианту выполнения настоящего изобретения.In FIG. 2 is a timing chart illustrating timing control operations according to a first embodiment of the present invention.

На фиг. 3 показана блок-схема секции управления на основе синхронного тока коммерческого источника питания согласно первому варианту выполнения настоящего изобретения.In FIG. 3 is a block diagram of a synchronous current control section of a commercial power supply according to a first embodiment of the present invention.

На фиг. 4 показана блок-схема секции управления на основе синхронного тока коммерческого источника питания согласно второму варианту выполнения настоящего изобретения.In FIG. 4 is a block diagram of a synchronous current control section of a commercial power supply according to a second embodiment of the present invention.

На фиг. 5 показана блок-схема секции управления на основе синхронного тока коммерческого источника питания согласно третьему варианту выполнения настоящего изобретения.In FIG. 5 is a block diagram of a synchronous current control section of a commercial power supply according to a third embodiment of the present invention.

На фиг. 6 показана блок-схема секции процесса уменьшения согласно третьему варианту выполнения настоящего изобретения.In FIG. 6 is a flowchart of a reduction process section according to a third embodiment of the present invention.

На фиг. 7 показаны временные графики, иллюстрирующие операции по управлению синхронизацией согласно третьему варианту выполнения настоящего изобретения.In FIG. 7 is a timing chart illustrating timing control operations according to a third embodiment of the present invention.

На фиг. 8 показана блок-схема секции процесса уменьшения согласно четвертому варианту выполнения настоящего изобретения.In FIG. 8 is a flowchart of a reduction process section according to a fourth embodiment of the present invention.

На фиг. 9 показана блок-схема секции управления на основе синхронного тока коммерческого источника питания согласно пятому варианту выполнения настоящего изобретения.In FIG. 9 is a block diagram of a synchronous current control section of a commercial power supply according to a fifth embodiment of the present invention.

На фиг. 10 показана блок-схема, демонстрирующая секцию ограничения скорости изменения согласно пятому варианту выполнения настоящего изобретения.In FIG. 10 is a block diagram showing a rate of change limiting section according to a fifth embodiment of the present invention.

На фиг. 11 показаны координаты α-β и координаты d-q.In FIG. 11 shows the coordinates of α-β and the coordinates of d-q.

На фиг. 12 показаны координаты, вращающиеся синхронно с частотой первичной обмотки двигателя и фазой коммерческой источника питания.In FIG. 12 shows the coordinates rotating synchronously with the frequency of the primary motor winding and the phase of the commercial power source.

На фиг. 13 схематично показана секция управления на основе синхронного тока коммерческого источника питания согласно шестому варианту выполнения настоящего изобретения.In FIG. 13 schematically shows a synchronous current control section of a commercial power supply according to a sixth embodiment of the present invention.

На фиг. 14 показана блок-схема, демонстрирующая секцию выбора осей координат согласно шестому варианту выполнения настоящего изобретения.In FIG. 14 is a block diagram showing a coordinate axis selection section according to a sixth embodiment of the present invention.

На фиг. 15 схематично показана секция управления на основе синхронного тока коммерческого источника питания согласно седьмому варианту выполнения настоящего изобретения.In FIG. 15 schematically shows a synchronous current control section of a commercial power supply according to a seventh embodiment of the present invention.

На фиг. 16 показан вектор выходного напряжения инвертора, при этом вектор напряжения коммерческого источника питания отложен в направлении оси α.In FIG. 16 shows the inverter output voltage vector, wherein the voltage vector of the commercial power source is plotted in the direction of the α axis.

На фиг. 17 показана векторная диаграмма выходного напряжения инвертора.In FIG. 17 is a vector diagram of an inverter output voltage.

На фиг. 18 показана блок-схема, демонстрирующая секцию управления на основе синхронного тока коммерческого источника питания согласно восьмому варианту выполнения настоящего изобретения.In FIG. 18 is a block diagram showing a synchronous current control section of a commercial power supply according to an eighth embodiment of the present invention.

На фиг. 19 показана блок-схема, демонстрирующая секцию компенсации ошибки выходного напряжения вдоль оси d согласно восьмому варианту выполнения настоящего изобретения.In FIG. 19 is a block diagram showing an output voltage error compensation section along the d axis according to an eighth embodiment of the present invention.

На фиг. 20 показана блок-схема, демонстрирующая секцию компенсации ошибки выходного напряжения вдоль оси q согласно восьмому варианту выполнения настоящего изобретения.In FIG. 20 is a block diagram showing an output voltage error compensation section along the q axis according to an eighth embodiment of the present invention.

На фиг. 21 показана блок-схема, демонстрирующая секцию компенсации ошибки выходного напряжения вдоль оси q согласно девятому варианту выполнения настоящего изобретения.In FIG. 21 is a block diagram showing an output voltage error compensation section along the q axis according to a ninth embodiment of the present invention.

На фиг. 22 показана блок-схема, демонстрирующая секцию управления на основе синхронного тока коммерческого источника питания согласно десятому варианту выполнения настоящего изобретения.In FIG. 22 is a block diagram showing a synchronous current control section of a commercial power supply according to a tenth embodiment of the present invention.

На фиг. 23 показана блок-схема, демонстрирующая секцию компенсации ошибки выходного напряжения согласно одиннадцатому варианту выполнения настоящего изобретения.In FIG. 23 is a block diagram showing an output voltage error compensation section according to an eleventh embodiment of the present invention.

На фиг. 24 показана векторная диаграмма, демонстрирующая токи вдоль оси d и вдоль оси q и падение напряжения на реакторе переменного тока.In FIG. 24 is a vector diagram illustrating currents along the d axis and along the q axis and voltage drop across an AC reactor.

На фиг. 25 показана блок-схема, демонстрирующая часть секции управления на основе синхронного тока коммерческого источника питания согласно двенадцатому варианту выполнения настоящего изобретения.In FIG. 25 is a block diagram showing a portion of a synchronous current control section of a commercial power supply according to a twelfth embodiment of the present invention.

Способы реализации настоящего изобретенияMethods for implementing the present invention

[0030] Ниже подробно описано устройство управления синхронизацией преобразователя мощности согласно настоящему изобретению на примере вариантов 1-12 его выполнения, которые показаны на фиг. 1-25.[0030] The synchronization control device of the power converter according to the present invention is described in detail below with reference to embodiments 1-12 thereof as shown in FIG. 1-25.

[0031] [Вариант 1 выполнения настоящего изобретения][0031] [Embodiment 1 of the present invention]

На фиг. 1 схематично показано устройство управления синхронизацией преобразователя мощности согласно первому варианту выполнения настоящего изобретения. Коммерческий источник 1 питания или магистральная сеть представляет собой трехфазный источник переменного тока. Переключатель S1 типа "включен/выключен" (или "разомкнут/замкнут") для подключения коммерческого источника 1 питания установлен между коммерческим источником 1 питания и двигателем М. Последовательная цепь идет параллельно переключателю S1 "включен/выключен". Эта последовательная цепь представляет собой последовательную комбинацию входного трансформатора Т2, инвертора INV, реактора L переменного тока и переключателя S2 "включен/выключен" (или разомкнут/замкнут) для инвертора INV. На выходной стороне инвертора INV имеется датчик 2 тока, предназначенный для получения значения трехфазного измеренного тока Iu, Iv и Iw инвертора INV. Переключатели S1 и S2 "включен/выключен" включают или выключают для изменения питания двигателя между приводом от коммерческого источника питания, т.е. приводом от коммерческого источника 1 питания, и приводом от инвертора, т.е. приводом от инвертора INV.In FIG. 1 schematically shows a power converter synchronization control device according to a first embodiment of the present invention. A commercial power supply 1 or a mains network is a three-phase AC source. An on / off switch S1 (or open / closed) for connecting a commercial power source 1 is installed between the commercial power source 1 and the motor M. The serial circuit runs parallel to the on / off switch S1. This series circuit is a series combination of an input transformer T2, an INV inverter, an AC reactor L, and an on / off switch (or open / closed) S2 for the INV inverter. On the output side of the INV inverter, there is a current sensor 2 for receiving a three-phase measured current value Iu, Iv, and Iw of the INV inverter. The on / off switches S1 and S2 are turned on or off to change the motor power between the drive from a commercial power source, i.e. driven by a commercial power source 1, and driven by an inverter, i.e. driven by INV inverter.

[0032] Реактор L переменного тока предназначен для уменьшения тока, обусловленного разностью потенциалов и сдвигом фаз между выходным напряжением коммерческого источника 1 питания и выходным напряжением инвертора INV во время переключения между приводом от инвертора INV и приводом от коммерческого источника 1 питания.[0032] The AC reactor L is designed to reduce current due to potential difference and phase shift between the output voltage of the commercial power source 1 and the output voltage of the inverter INV during switching between the drive from the inverter INV and the drive from the commercial power source 1.

[0033] Трансформатор Т1 синхронизации с коммерческим источником питания установлен так, что измеряет выходное напряжение коммерческого источника 1 питания. При использовании информации о коммерческом источнике 1 питания (амплитуда, фаза, частота и т.д. выходного напряжения коммерческого источника 1 питания), измеренного трансформатором Т1 синхронизации с коммерческим источником питания, секция 3 управления синхронизацией и секция 4 управления на основе синхронного тока коммерческого источника питания осуществляют управление синхронизацией инвертора INV. Переключатель S3 выполняет переключение в соответствии с флагом завершения синхронизации, выдаваемым секцией 3 управления синхронизацией. Пока флаг завершения синхронизации не установлен (во время от момента запуска двигателя до установления синхронизации между выходным напряжением коммерческого источника 1 питания и выходным напряжением преобразователя мощности), переключатель S3 находится в состоянии выкл., и поэтому секция 3 управления синхронизацией управляет инвертором INV. После того, как флаг завершения синхронизации установлен (после установления синхронизации между выходным напряжением коммерческого источника 1 питания и выходным напряжением преобразователя мощности), переключатель S3 находится в состоянии вкл., и поэтому секция 4 управления на основе синхронного тока коммерческого источника питания управляет инвертором INV.[0033] A synchronization transformer T1 with a commercial power source is installed so that it measures the output voltage of a commercial power source 1. When using information about the commercial power source 1 (amplitude, phase, frequency, etc. of the output voltage of the commercial power source 1) measured by the synchronization transformer T1 with the commercial power source, the synchronization control section 3 and the control section 4 based on the synchronous current of the commercial source The power supply controls the synchronization of the INV inverter. The switch S3 switches in accordance with the synchronization completion flag issued by the synchronization control section 3. Until the synchronization completion flag is set (during the time from the moment the engine starts to synchronization between the output voltage of the commercial power supply 1 and the output voltage of the power converter), the switch S3 is in the off state, and therefore, the synchronization control section 3 controls the INV inverter. After the synchronization completion flag is set (after synchronization is established between the output voltage of the commercial power supply 1 and the output voltage of the power converter), the switch S3 is on and therefore, the control section 4 based on the synchronous current of the commercial power supply controls the inverter INV.

[0034] В дальнейшем в этом описании ток, генерируемый разностью потенциалов и сдвигом фаз между выходным напряжением коммерческого источника 1 питания и выходным напряжением инвертора INV, называется перекрестным током. На фиг. 2 иллюстрируется управление синхронизацией тока коммерческого источника питания. Флаг завершения синхронизации (sync) установлен в момент "завершения синхронизации" (sync completion), показанный на фиг. 2.[0034] Hereinafter, the current generated by the potential difference and the phase shift between the output voltage of the commercial power source 1 and the output voltage of the inverter INV is called the cross current. In FIG. 2 illustrates current synchronization control of a commercial power supply. The sync completion flag is set at the time of “sync completion” shown in FIG. 2.

[0035] На фиг. 3 показана блок-схема секции 4 управления на основе синхронного тока коммерческого источника питания. Как показано на фиг. 3, секция 4 управления на основе синхронного тока коммерческого источника питания содержит первый буфер Z-1, секцию 5 вычисления фазы коммерческого источника питания, секцию 7 преобразования трех фаз в две фазы, второй буфер Z-1, переключатель S4 перехода, секцию 6 управления током и секцию 8 преобразования двух фаз в три фазы. Первый буфер Z-1 выдает предыдущие значения для одной выборки предыдущих трехфазных измеренных токов Iu, Iv, Iw. Таким образом, предыдущие значения трехфазных измеренных токов Iu, Iv, Iw - это значения, полученные непосредственно в предыдущей выборке. Секция 5 вычисления фазы коммерческого источника питания вычисляет фазу θs или элемент θs информации о фазе выходного напряжения коммерческого источника 1 питания. В соответствии с элементом θs информации о фазе выходного напряжения коммерческого источника 1 питания, секция 7 преобразователя трех фаз в две фазы преобразует предыдущие значения трехфазных измеренных токов, Iu, Iv и Iw, полученные в предыдущей выборке, в измеренный ток Id вдоль оси d и измеренный ток Iq вдоль оси q. Второй буфер Z-1 выдает предыдущие значения командного тока Id* вдоль оси d и командного тока Iq* вдоль оси q, полученные в предыдущей выборке. В соответствии с флагом переключения управления током, переключатель S4 перехода выдает измеренный ток Id вдоль оси d и измеренный ток Iq вдоль оси q в качестве командного тока Id* вдоль оси d и командного тока Iq* вдоль оси q во время управления V/f, и выводит предыдущие значения командного тока Id* вдоль оси d и командного тока Iq* вдоль оси q (выходы второго буфера Z-1) в качестве командного тока Id* вдоль оси d и командного тока Iq* вдоль оси q во время управления током. Секция 6 управления током выдает командное напряжение Vd* вдоль оси d и командное напряжение Vq* вдоль оси q в соответствии с девиацией между измеренным током Id вдоль оси d и командным током Id* вдоль оси d и девиацией между измеренным током Iq вдоль оси q и командным током Iq* вдоль оси q. В соответствии с элементом θs информации о фазе коммерческого источника 1 питания секция 8 преобразования двух фаз в три фазы преобразует командное напряжение Vd* вдоль оси d и командное напряжение Vq* вдоль оси q в трехфазные командные напряжения Vu*, Vv* и Vw*. Инвертором INV управляют трехфазные командные напряжения Vu*, Vv* и Vw*, вырабатываемые секцией 8 преобразования двух фаз в три фазы. В примере на фиг. 2 флаг переключения тока включен или установлен в положение вкл. в момент одного цикла выходного напряжения инвертора после момента выбора «завершение синхронизации» (sync completion). Момент включения флага переключения управления током не ограничен моментом, показанным в примере на фиг. 2.[0035] FIG. 3 shows a block diagram of a control section 4 based on the synchronous current of a commercial power supply. As shown in FIG. 3, the control section 4 based on the synchronous current of the commercial power supply comprises a first buffer Z -1 , a phase calculation section 5 of the commercial power supply, a three phase to two phase conversion section 7, a second buffer Z -1 , a switch switch S4, a current control section 6 and section 8 converting two phases into three phases. The first buffer Z -1 gives the previous values for one sample of the previous three-phase measured currents Iu, Iv, Iw. Thus, the previous values of the three-phase measured currents Iu, Iv, Iw are the values obtained directly in the previous sample. The phase calculation section 5 of the commercial power source calculates the phase θ s or the phase information element θ s of the output voltage phase of the commercial power source 1. According to the phase information element θ s of the output voltage of the commercial power source 1, the three-phase to two-phase converter section 7 converts the previous values of the three-phase measured currents, Iu, Iv and Iw, obtained in the previous sample, into the measured current I d along the d axis and the measured current I q along the axis q. The second buffer Z -1 gives the previous values of the command current Id * along the d axis and the command current Iq * along the q axis obtained in the previous sample. According to the current control switching flag, the transition switch S4 outputs the measured current Id along the d axis and the measured current Iq along the q axis as the command current Id * along the d axis and the command current Iq * along the q axis during V / f control, and displays the previous values of the command current Id * along the d axis and the command current Iq * along the q axis (outputs of the second buffer Z -1 ) as the command current Id * along the d axis and command current Iq * along the q axis during current control. The current control section 6 provides the command voltage Vd * along the d axis and the command voltage Vq * along the q axis in accordance with the deviation between the measured current Id along the d axis and the command current Id * along the d axis and the deviation between the measured current Iq along the q axis and the command current Iq * along the q axis. According to the phase information element θ s of the commercial power source 1, the two-phase to three-phase conversion section 8 converts the command voltage Vd * along the d axis and the command voltage Vq * along the q axis into three-phase command voltages Vu *, Vv * and Vw *. The INV inverter is controlled by three-phase command voltages Vu *, Vv * and Vw * generated by the conversion section 8 of the two phases into three phases. In the example of FIG. 2, the current switching flag is on or set to on. at the moment of one cycle of the inverter output voltage after the moment of selecting “sync completion”. The moment of turning on the current control switching flag is not limited to the moment shown in the example of FIG. 2.

[0036] В качестве командных значений секция 6 управления током использует значения измеренного тока Id вдоль оси d и измеренного тока Iq вдоль оси q непосредственно перед переключением с управления V/f (управления, которое стремится сделать постоянным отношение выходное напряжение/выходная частота инвертора INV) к управлению током (управления ACR на фиг. 2). Поэтому до момента, когда флаг переключения управления током установлен, команды управления током определяют путем продолжения обновления измеренного тока Id вдоль оси d и измеренного тока Iq вдоль оси q. После включения флага переключения управления током предыдущие значения командного тока Id* вдоль оси d и командного тока Iq* вдоль оси q (то есть, значения измеренного тока Id вдоль оси d и измеренного тока Iq вдоль оси q непосредственно перед включением флага управления переключения током) остаются неизменными непрерывно.[0036] As the command values, the current control section 6 uses the values of the measured current Id along the d axis and the measured current Iq along the q axis just before switching from the V / f control (control, which seeks to make the output voltage / output frequency of the INV inverter constant) to current control (ACR control in FIG. 2). Therefore, until the current control switching flag is set, current control commands are determined by continuing to update the measured current Id along the d axis and the measured current Iq along the q axis. After the current control switching flag is turned on, the previous values of the command current Id * along the d axis and the command current Iq * along the q axis (that is, the measured current Id along the d axis and the measured current Iq along the q axis immediately before the current switching control flag is turned on) remain unchanged continuously.

[0037] Командные трехфазные напряжения Vu*, Vv* и Vw* инвертора INV во время завершения синхронизации равны значениям, полученным регулировкой амплитуды напряжения и фазы коммерческого источника 1 питания, а следовательно даны следующим выражением (1).[0037] The three-phase command voltages Vu *, Vv * and Vw * of the INV inverter at the time of synchronization completion are equal to the values obtained by adjusting the voltage amplitude and phase of the commercial power supply 1, and therefore are given by the following expression (1).

[0038][0038]

Figure 00000001
Figure 00000001

[0039] В этом математическом выражении, V - эффективное значение напряжения, θ - фаза выходного напряжения инвертора INV, и V установлено равным эффективному значению выходного напряжения коммерческого источника 1 питания. В этом случае трехфазные измеренные токи Iu, Iv и Iw, текущие через двигатель М, определены как следующие математические выражения (2).[0039] In this mathematical expression, V is the effective voltage value, θ is the phase of the output voltage of the INV inverter, and V is set equal to the effective value of the output voltage of the commercial power source 1. In this case, the three-phase measured currents Iu, Iv and Iw flowing through the motor M are defined as the following mathematical expressions (2).

[0040][0040]

Figure 00000002
Figure 00000002

[0041] В этом выражении I - эффективное значение измеренного тока.[0041] In this expression, I is the effective value of the measured current.

[0042] В этом случае секция 7 преобразования трех фаз в две фазы выполняет координатное преобразование трехфазных измеренных токов Iu, Iv и Iw к измеренному току Id вдоль оси d и измеренному току Iq вдоль оси q с использованием формулы преобразования координат, определяемой математическим выражением (3). Фаза θs коммерческого источника 1 питания используется в качестве элемента информации о фазе, необходимой для преобразования координат.[0042] In this case, the three-phase to two-phase conversion section 7 performs the coordinate conversion of the three-phase measured currents Iu, Iv and Iw to the measured current Id along the d axis and the measured current Iq along the q axis using the coordinate transformation formula defined by the mathematical expression (3 ) The phase θs of the commercial power source 1 is used as an element of the phase information necessary for coordinate conversion.

[0043][0043]

Figure 00000003
Figure 00000003

[0044] В этом выражении θs - элемент информации о фазе коммерческого источника 1 питания.[0044] In this expression, θs is a phase information element of a commercial power source 1.

[0045] Измеренный ток Id вдоль оси d и измеренные ток Iq вдоль оси q даются следующим выражением (4).[0045] The measured current Id along the d axis and the measured current Iq along the q axis are given by the following expression (4).

[0046][0046]

Figure 00000004
Figure 00000004

[0047] Во время переключения с привода от инвертора INV к приводу от коммерческого источника 1 питания синхронизация между выходным напряжением инвертора INV и выходным напряжением коммерческого источника 1 питания завершается. Поэтому разность между фазой выходного напряжения коммерческого источника 1 питания и фазой выходного напряжения инвертора INV является незначительной, а следовательно предположение, что они равны друг другу, не оказывает почти никакого влияния на управление.[0047] When switching from the drive from the INV inverter to the drive from the commercial power source 1, the synchronization between the output voltage of the INV inverter and the output voltage of the commercial power source 1 is completed. Therefore, the difference between the phase of the output voltage of the commercial power source 1 and the phase of the output voltage of the INV inverter is negligible, and therefore the assumption that they are equal to each other has almost no effect on the control.

[0048] Соответственно, предполагается, что θ=θs. В этом случае измеренный ток Id вдоль оси d и измеренный ток Iq вдоль оси q даются следующим выражением (5).[0048] Accordingly, it is assumed that θ = θs. In this case, the measured current Id along the d axis and the measured current Iq along the q axis are given by the following expression (5).

[0049][0049]

Figure 00000005
Figure 00000005

[0050] Секция 6 управления током вырабатывает командное напряжение Vd* вдоль оси d и командное напряжение Vq* вдоль оси q, выполняя пропорциональное и интегральное управление (управление PI) на основе разности между командным током Id* вдоль оси d и измеренным током Id вдоль оси d и разности между командным током Iq* вдоль оси q и измеренным током Iq вдоль оси q. Когда на входы секции 6 управления током поданы Id=√3I и Iq=0, как в выражении (5), командное напряжение Vd* вдоль оси d и командное напряжение Vq* вдоль оси q, выработанные секцией 6 управления током, определяются следующим выражением (6).[0050] The current control section 6 generates a command voltage Vd * along the d axis and a command voltage Vq * along the q axis, performing proportional and integral control (PI control) based on the difference between the command current Id * along the d axis and the measured current Id along the axis d and the difference between the command current Iq * along the q axis and the measured current Iq along the q axis. When Id = √3I and Iq = 0 are applied to the inputs of the current control section 6, as in expression (5), the command voltage Vd * along the d axis and the command voltage Vq * along the q axis generated by the current control section 6 are determined by the following expression ( 6).

[0051][0051]

Figure 00000006
Figure 00000006

[0052] Затем секция 8 преобразования двух фаз в три фазы преобразует командное напряжение Vd* вдоль оси d и командное напряжение Vq* вдоль оси q в командные трехфазные напряжения Vu*, Vv* и Vw* с использованием формулы преобразования координат, даваемой следующим выражением (7), где θs - фаза коммерческого источника 1 питания.[0052] Then, the two-phase to three-phase conversion section 8 converts the command voltage Vd * along the d axis and the command voltage Vq * along the q axis into three-phase command voltages Vu *, Vv * and Vw * using the coordinate transformation formula given by the following expression ( 7), where θs is the phase of the commercial power source 1.

[0053][0053]

Figure 00000007
Figure 00000007

[0054] В этом случае командные трехфазные напряжения Vu*, Vv* и Vw* даются следующим выражением (8).[0054] In this case, the three-phase command voltages Vu *, Vv * and Vw * are given by the following expression (8).

[0055][0055]

Figure 00000008
Figure 00000008

[0056] Инвертором INV управляют так, чтобы выходные напряжения инвертора INV были равны командным трехфазным напряжениям Vu*, Vv* и Vw* соответственно. В этом примере инвертор INV вырабатывает выходные напряжения, управляя переключением "включен/выключен" переключающего устройства (устройств) в инверторе с использованием сигнала (сигналов) сравнения между командными трехфазными напряжениями Vu*, Vv* и Vw* и волновым сигналом (сигналами) в конфигурации треугольника.[INV] The INV inverter is controlled so that the output voltages of the INV inverter are equal to the command three-phase voltages Vu *, Vv *, and Vw *, respectively. In this example, the INV inverter generates output voltages by controlling the on / off switching of the switching device (s) in the inverter using the comparison signal (s) between the three-phase command voltages Vu *, Vv * and Vw * and the wave signal (s) in the configuration the triangle.

[0057] В этом случае выходное напряжение инвертора INV и выходное напряжение коммерческого источника 1 питания почти синхронны друг относительно друга по амплитуде напряжения и фазе, в результате чего не создается почти никакого перекрестного тока.[0057] In this case, the output voltage of the inverter INV and the output voltage of the commercial power source 1 are almost synchronous with respect to each other in voltage amplitude and phase, as a result of which almost no cross current is generated.

[0058] Как показано выше, устройство управления синхронизацией для преобразователя мощности согласно первому варианту выполнения настоящего изобретения обеспечивает надежное переключение с привода от инвертора INV к приводу от коммерческого источника 1 питания. Кроме того, при управлении током, в рамках которого измеряют выходной ток инвертора INV и поддерживают командный ток, устройство управления синхронизацией согласно первому варианту выполнения настоящего изобретения позволяет повысить точность управления и усилить ограничение перекрестного тока по сравнению с патентным документом 1.[0058] As shown above, the timing control device for the power converter according to the first embodiment of the present invention provides reliable switching from a drive from an INV inverter to a drive from a commercial power supply 1. In addition, in the current control, in which the output current of the INV inverter is measured and the command current is supported, the synchronization control device according to the first embodiment of the present invention improves control accuracy and enhances the cross-current limitation in comparison with Patent Document 1.

[0059] Поэтому при работе по переключению с привода от преобразователя мощности к приводу от коммерческого источника питания преобразователь мощности может работать стабильно без отказов и остановки из-за перегрузки по току или напряжению. Соответственно, повышается надежность системы привода двигателя.[0059] Therefore, when switching from a drive from a power converter to a drive from a commercial power source, the power converter can operate stably without failures and stops due to overcurrent or voltage. Accordingly, the reliability of the engine drive system is increased.

[0060] [Вариант 2 выполнения настоящего изобретения][0060] [Embodiment 2 of the present invention]

Во втором варианте выполнения настоящего изобретения к секции 4 управления на основе синхронного тока коммерческого источника питания из первого варианта выполнения настоящего изобретения добавлен фильтр нижних частот (LPF).In a second embodiment of the present invention, a low pass filter (LPF) is added to the synchronous current control section 4 of the commercial power supply from the first embodiment of the present invention.

[0061] На фиг. 4 показана блок-схема секции 4 управления на основе синхронного тока коммерческого источника питания согласно второму варианту выполнения настоящего изобретения.[0061] FIG. 4 is a block diagram of a synchronous current control section 4 of a commercial power supply according to a second embodiment of the present invention.

[0062] Как показано на фиг. 4, во втором варианте выполнения настоящего изобретения фильтр LPF нижних частот установлен между секцией 7 преобразования трех фаз в две фазы и переключателем S4 перехода. Измеренный ток Id вдоль оси d и измеренный ток Iq вдоль оси q могут включать компонент смещения вследствие остаточного магнитного потока НСТ [холловского датчика], используемого в качестве датчика тока, и ошибки по току датчика 2 тока, и 1-ой и 2-ой гармонических компонентов выходной частоты, генерируемых вследствие сдвига усиления по чувствительности. Кроме того, шум, накладываемый на датчик 2 тока, налагается также на измеренный ток Id вдоль оси d и измеренный ток Iq вдоль оси q.[0062] As shown in FIG. 4, in a second embodiment of the present invention, a low-pass filter LPF is installed between the three-phase to two-phase conversion section 7 and the transition switch S4. The measured current Id along the d axis and the measured current Iq along the q axis can include a bias component due to the residual magnetic flux of the HCT [Hall sensor] used as the current sensor, and current errors of the current sensor 2, and the 1st and 2nd harmonic components of the output frequency generated due to a gain shift in sensitivity. In addition, the noise applied to the current sensor 2 is also superimposed on the measured current Id along the d axis and the measured current Iq along the q axis.

[0063] Если эти помехи накладываются, измеренный ток Id вдоль оси d и измеренный ток Iq вдоль оси q отклоняются от правильных значений, которые следует использоваться в качестве командного тока Id* вдоль оси d и командного тока Iq* вдоль оси q. Соответственно, в случае управления током инвертор INV может быть не в состоянии сгенерировать ток, превышающий вращающий момент нагрузки, и двигатель М может остановиться.[0063] If this interference occurs, the measured current Id along the d axis and the measured current Iq along the q axis deviate from the correct values, which should be used as the command current Id * along the d axis and the command current Iq * along the q axis. Accordingly, in the case of current control, the INV inverter may not be able to generate a current exceeding the load torque, and the motor M may stop.

[0064] Фильтр нижних частот LPF имеет функцию предотвращения прохождения высокочастотных компонент в измеренном токе Id вдоль оси d и измеренном токе Iq вдоль оси q. Поэтому фильтр нижних частот LPF устраняет вышеуказанные помехи, которые существуют в форме высокочастотной компоненты.[0064] The low-pass filter LPF has the function of preventing the passage of high-frequency components in the measured current Id along the d axis and the measured current Iq along the q axis. Therefore, the LPF low-pass filter eliminates the above interference, which exists in the form of a high-frequency component.

[0065] Как сказано выше, второй вариант выполнения настоящего изобретения обеспечивает те же самые операции и эффекты, что и первый вариант выполнения настоящего изобретения. Кроме того, второй вариант выполнения настоящего изобретения позволяет устранить помехи, даже если вследствие наличия компоненты сдвига из-за остаточного магнитного потока в датчике 2 тока имеют место ошибка в схеме и 1-ая и 2-ая гармонические составляющие выходной частоты, обусловленные этим сдвигом измеренного усиления.[0065] As stated above, the second embodiment of the present invention provides the same operations and effects as the first embodiment of the present invention. In addition, the second embodiment of the present invention eliminates the interference, even if due to the presence of a shift component due to residual magnetic flux in the current sensor 2, an error occurs in the circuit and the 1st and 2nd harmonic components of the output frequency due to this shift of the measured gain.

[0066] [Вариант 3 выполнения настоящего изобретения][0066] [Embodiment 3 of the present invention]

На фиг. 5 показана блок-схема секции 4 управления синхронизации тока коммерческого источника питания согласно третьему варианту выполнения настоящего изобретения. В третьем варианте выполнения настоящего изобретения, как показано на фиг. 5, между переключателем S4 перехода и секцией 6 управления током установлена секция 9 процесса уменьшения. После наложения выходного напряжения инвертора INV и выходного напряжения коммерческого источника 1 питания переключатель S2 "включен/выключен", показанный в фиг. 1, разомкнут для работы инвертора. В этом случае, если ток на стороне коммерческого источника питания почти равен нулю, а ток на стороне инвертора почти равен току двигателя во время размыкания переключателя S2 "включен/выключен", то ток на стороне коммерческого источника питания мгновенно сильно вырастает вследствие переключения подачи электроэнергии от инвертора к коммерческому источнику питания, и операция переключения может стать неустойчивой. Поэтому секция 9 процесса уменьшения постепенно уменьшает ток на стороне инвертора во время размыкания переключателя S2 "включен/выключен".In FIG. 5 is a block diagram of a current synchronization control section 4 of a commercial power supply according to a third embodiment of the present invention. In a third embodiment of the present invention, as shown in FIG. 5, between the transition switch S4 and the current control section 6, a reduction process section 9 is set. After the output voltage of the inverter INV and the output voltage of the commercial power supply 1 are superimposed, the on / off switch S2 shown in FIG. 1, open for inverter operation. In this case, if the current on the side of the commercial power source is almost equal to zero, and the current on the side of the inverter is almost equal to the motor current during the opening of the on / off switch S2, then the current on the side of the commercial power source instantly rises due to switching the power supply from the inverter to a commercial power source, and the switching operation may become unstable. Therefore, the reduction process section 9 gradually reduces the current on the inverter side while opening the on / off switch S2.

[0067] На фиг. 6 секция 9 процесса уменьшения показана подробно. Вычитатель 21 вычитает предыдущее выходное значение описанного ниже вычитателя 25, которое представляет собой выходной сигнал из переключателя S4 перехода при предыдущем выборке. Переключатель 22 проверяет полярность командного тока Id* вдоль оси d или командного тока Iq* вдоль оси q в соответствии с флагом полярности командного тока, указывающим полярность командного тока Id* вдоль оси d или командного тока Iq* вдоль оси q, и поворачивает контакт переключателя 22 к положительной стороне или отрицательной стороне в соответствии с этой полярностью. Когда командный ток Id* вдоль оси d или командный ток Iq* вдоль оси q положителен, ограничитель 23а скорости уменьшения уменьшает командный ток Id* вдоль оси d или командный ток Iq* вдоль оси q со скоростью уменьшения от положительного значения до нуля. Когда командный ток Id* вдоль оси d или командный ток Iq* вдоль оси q отрицателен, ограничитель 23b скорости уменьшения уменьшает командный ток Id* вдоль оси d или командный ток Iq* вдоль оси q со скоростью уменьшения от отрицательного значения до нуля.[0067] FIG. 6, a reduction process section 9 is shown in detail. Subtractor 21 subtracts the previous output value of the subtractor 25 described below, which is the output from the transition switch S4 in the previous sample. The switch 22 checks the polarity of the command current Id * along the d axis or the command current Iq * along the q axis in accordance with the flag of the polarity of the command current indicating the polarity of the command current Id * along the d axis or command current Iq * along the q axis and rotates the contact of the switch 22 to the positive side or the negative side in accordance with this polarity. When the command current Id * along the d axis or the command current Iq * along the q axis is positive, the reduction rate limiter 23a reduces the command current Id * along the d axis or the command current Iq * along the q axis with a decreasing rate from a positive value to zero. When the command current Id * along the d axis or the command current Iq * along the q axis is negative, the reduction rate limiter 23b reduces the command current Id * along the d axis or the command current Iq * along the q axis with a decreasing rate from negative to zero.

[0068] Переключатель 24 работает аналогично переключателю 22. Вычитатель 25 вычитает значение с выхода переключателя 24 из значения с выхода вычитателя 25. Буфер 26 выдает на выходе предыдущее значение из вычитателя 25, полученное на одну выборку раньше.[0068] The switch 24 operates similarly to the switch 22. The subtractor 25 subtracts the value from the output of the switch 24 from the value from the output of the subtractor 25. The buffer 26 outputs the previous value from the subtractor 25, obtained one sample earlier.

[0069] Вышеуказанный флаг полярности командного тока установлен в зависимости от полярности командного тока до сглаживания, как показано на фиг. 6. Когда командный ток до сглаживания - положителен, флаг полярности командного тока положителен, и соответственно переключатели 22 и 24 включены в положительную сторону. Когда командный ток до сглаживания отрицателен, флаг полярности командного тока отрицателен, и соответственно переключатели 22 и 24 включены в отрицательную сторону.[0069] The above command current polarity flag is set depending on the command current polarity before smoothing, as shown in FIG. 6. When the command current before smoothing is positive, the polarity flag of the command current is positive, and accordingly the switches 22 and 24 are turned on in the positive direction. When the command current is negative before smoothing, the polarity flag of the command current is negative, and accordingly, the switches 22 and 24 are turned on in the negative direction.

[0070] Секция 9 процесса уменьшения, сконструированная как показано на фиг. 6, имеется как для командного тока Id* вдоль оси d, так и командного тока Iq* вдоль оси q.[0070] The reduction process section 9 constructed as shown in FIG. 6, there is both a command current Id * along the d axis and a command current Iq * along the q axis.

[0071] На фиг. 7 показаны временные графики, иллюстрирующие операции по управлению синхронизацией согласно третьему варианту выполнения настоящего изобретения. В этом примере уменьшение скорости не выполняют в период с момента переключения к управлению током до момента «начало уменьшения тока инвертора» (INV CURRENT DECREASE START), который является моментом истечения заранее заданного периода времени с момента переключения к управлению током, как показано на фиг. 7. Кроме того, переключатель S1 "включен/выключен" коммерческого источника 1 питания включают с момента переключения к управлению током до момента «начало уменьшения тока инвертора».[0071] FIG. 7 is a timing chart illustrating timing control operations according to a third embodiment of the present invention. In this example, the speed reduction is not performed from the moment of switching to current control until the moment the inverter current decreases (INV CURRENT DECREASE START), which is the moment when a predetermined period of time elapses from switching to current control, as shown in FIG. 7. In addition, the on / off switch S1 of the commercial power supply 1 is turned on from the moment of switching to current control until the “inverter current decrease starts”.

[0072] Устройство управления синхронизацией преобразователя мощности согласно третьему варианту выполнения настоящего изобретения способно обеспечить те же самые операции и эффекты, что и первый и второй варианты выполнения настоящего изобретения. Кроме того, поскольку ток на стороне инвертора во время размыкания переключателя S2 "включен/выключен" для инвертора INV почти равен нулю, можно предотвратить неустойчивую работу во время переключения с привода от инвертора INV к приводу от коммерческого источника 1 питания.[0072] A power converter synchronization control device according to a third embodiment of the present invention is capable of providing the same operations and effects as the first and second embodiments of the present invention. In addition, since the current on the inverter side during the opening of the on / off switch S2 for the INV inverter is almost zero, intermittent operation during switching from the drive from the INV inverter to the drive from the commercial power supply 1 can be prevented.

[0073] [Вариант 4 выполнения настоящего изобретения][0073] [Embodiment 4 of the present invention]

В третьем варианте выполнения настоящего изобретения командный ток Id* вдоль оси d и командный ток Iq* вдоль оси q уменьшали одновременно. В отличие от этого, в четвертом варианте выполнения настоящего изобретения командный ток Iq* вдоль оси q уменьшают до нуля, а затем командный ток Id* вдоль оси d уменьшают до нуля.In a third embodiment of the present invention, the command current Id * along the d axis and the command current Iq * along the q axis were reduced simultaneously. In contrast, in the fourth embodiment of the present invention, the command current Iq * along the q axis is reduced to zero, and then the command current Id * along the d axis is reduced to zero.

[0074] Ток Id вдоль оси d представляет собой ток, управляющий магнитным потоком. Без магнитного потока двигатель М не может создать вращающий момент и вращаться. Поэтому способ указанного уменьшения согласно четвертому варианту выполнения настоящего изобретения может сделать операцию по переключению более устойчивой.[0074] The current Id along the d axis is the current controlling the magnetic flux. Without magnetic flux, motor M cannot generate torque and rotate. Therefore, the method of said reduction according to the fourth embodiment of the present invention can make the switching operation more stable.

[0075] На фиг. 8 подробно показана секция 9 процесса уменьшения согласно четвертому варианту выполнения настоящего изобретения. Секция 41 проверки нуля командного тока установлена со стороны выхода секции 9 процесса уменьшения на стороне оси q. Секция 41 проверки нуля командного тока предназначена для определения, уменьшился или нет до нуля командный ток Iq* вдоль оси q и выдачи флага нуля командного тока вдоль оси q. Кроме того, секция 41 проверки нуля командного тока принимает сигнал с выхода вычитателя 25 и выдает этот сигнал с выхода вычитателя 25 непосредственно в качестве командного тока вдоль оси q после сглаживания. Вышеуказанный флаг полярности командного тока устанавливают в зависимости от полярности командного тока вдоль оси q до сглаживания (фиг. 8), как в третьем варианте выполнения настоящего изобретения.[0075] FIG. 8 shows in detail a reduction process section 9 according to a fourth embodiment of the present invention. Section 41 checking zero command current is installed on the output side of section 9 of the reduction process on the side of the q axis. Section 41 checking the command current zero is used to determine whether or not the command current Iq * has decreased to zero along the q axis and issuing the command current zero flag along the q axis. In addition, the command current zero checking section 41 receives the signal from the output of the subtractor 25 and provides this signal from the output of the subtractor 25 directly as the command current along the q axis after smoothing. The above flag of the command current polarity is set depending on the polarity of the command current along the q axis before smoothing (Fig. 8), as in the third embodiment of the present invention.

[0076] На стороне оси d со стороны входа имеются переключатели 42 и 43, а со стороны выхода - секция 9 процесса уменьшения соответственно. Каждый из переключателей 42 и 43 на сторонах входа и выхода выполнен так, чтобы включаться, когда со стороны секции 41 проверки нуля командного тока вдоль оси q подается флаг нуля командного тока вдоль оси q. Когда командный ток Iq* вдоль оси q становится равным нулю, то есть, Iq*=0, секция 41 проверки нуля командного тока, показанная в нижней части фиг. 8, устанавливает флаг нуля командного тока, и следовательно переключатели 42 и 43, показанные в верхней части фиг. 8, переходят в состояние вкл. (ON) (сторона, обращенная к секции 9 процесса уменьшения).[0076] On the d-axis side, there are switches 42 and 43 on the input side, and section 9 of the reduction process, respectively, on the output side. Each of the switches 42 and 43 on the input and output sides is configured to turn on when the command zero flag along the q axis is supplied from the side of the command zero checking section 41. When the command current Iq * along the q axis becomes zero, that is, Iq * = 0, the command current zero check section 41, shown at the bottom of FIG. 8 sets the zero flag of the command current, and therefore the switches 42 and 43 shown at the top of FIG. 8, go into the on state. (ON) (side facing section 9 of the reduction process).

Кроме того, можно выполнить процесс уменьшения с использованием конструкции, которая сначала уменьшает ток вдоль оси d, а затем уменьшает ток вдоль оси q.In addition, a reduction process can be performed using a design that first reduces the current along the d axis and then reduces the current along the q axis.

[0077] Как показано выше, четвертый вариант выполнения настоящего изобретения может обеспечить те же самые операции и эффекты, как и с первого по третий варианты выполнения настоящего изобретения. Кроме того, четвертый вариант выполнения настоящего изобретения может обеспечить более устойчивую работу по переключению с привода от инвертора INV к приводу от коммерческого источника 1 питания по сравнению с третьим вариантом выполнения настоящего изобретения.[0077] As shown above, the fourth embodiment of the present invention can provide the same operations and effects as the first to third embodiments of the present invention. In addition, the fourth embodiment of the present invention can provide more stable operation of switching from a drive from an INV inverter to a drive from a commercial power supply 1 compared to the third embodiment of the present invention.

[0078] [Вариант 5 выполнения настоящего изобретения][0078] [Embodiment 5 of the present invention]

На фиг. 9 показана блок-схема секции 4 управления на основе синхронного тока коммерческого источника питания согласно пятому варианту выполнения настоящего изобретения.In FIG. 9 is a block diagram of a synchronous current control section 4 of a commercial power supply according to a fifth embodiment of the present invention.

[0079] Фаза выходного напряжения инвертора INV управляется фазой выходного напряжения коммерческого источника 1 питания после переключения к управлению током. Однако во время управления V/f фаза выходного напряжения инвертора INV управляется фазой θ, определяемой вычислением частоты на выходе инвертора INV.[0079] The output voltage phase of the INV inverter is controlled by the output voltage phase of the commercial power source 1 after switching to current control. However, during V / f control, the phase of the output voltage of the INV inverter is controlled by the phase θ determined by calculating the frequency of the output of the INV inverter.

[0080] Поэтому возникает зазор или девиация между фазой выходного напряжения коммерческого источника 1 питания и фазой выходного напряжения инвертора INV во время периода от завершения синхронизации до начала управления током (период от "завершения синхронизации" (sync completion) до "переключения управления" (control changeover), показанный на фиг. 2 и фиг. 7). Вследствие этого зазора в фазе точность управления током может уменьшиться и вызвать перегрузку по току во время периода перекрытия, показанного на фиг. 2 и фиг. 7.[0080] Therefore, there is a gap or deviation between the phase of the output voltage of the commercial power source 1 and the phase of the output voltage of the INV inverter during the period from the completion of synchronization to the beginning of current control (period from "synchronization completion" to "control switch" changeover) shown in Fig. 2 and Fig. 7). Due to this phase gap, the accuracy of the current control may decrease and cause overcurrent during the overlap period shown in FIG. 2 and FIG. 7.

[0081] Поэтому секция 4 управления на основе синхронного тока коммерческого источника питания согласно пятому варианту выполнения настоящего изобретения дополнительно содержит секцию 10 вычисления выходной частоты для вычисления частоты на выходе инвертора INV, секцию 11 вычисления фазы для вычисления фазы θ выходного напряжения инвертора INV и секцию 12 ограничения скорости изменения для поддерживания зазора или девиации между фазой выходного напряжения θ1 коммерческого источника 1 питания и фазой θ выходного напряжения инвертора INV во время переключения и постепенного уменьшения этого зазора до нуля путем введения ограничения на скорость изменения.[0081] Therefore, the synchronous current control section 4 of the commercial power supply according to the fifth embodiment of the present invention further comprises an output frequency calculation section 10 for calculating an output frequency of an INV inverter, a phase calculation section 11 for calculating an INV inverter output phase phase θ, and a section 12 rate limits for maintaining a gap or deviation between the phase of the output voltage θ1 of the commercial power supply 1 and the phase θ of the output voltage of the INV inverter during switching and gradual reduction of this gap to zero by introducing changes to the speed limit.

[0082] На фиг. 10 более подробно показана секция 12 ограничения скорости изменения. Секция 12 ограничения скорости изменения содержит секцию 51 вычитания, переключатель 52, переключатели 53 и 56, ограничитель скорости уменьшения, секцию 55 вычисления абсолютного значения, буфер Z-1 и секцию 57 вычитания. Секция 51 вычитания вычисляет разность (θ-θ1) между фазой θ1 выходного напряжения коммерческого источника 1 питания и фазой θ выходного напряжения инвертора INV, вычисленной секцией 11 вычисления фазы на фиг. 9. Переключатель 52 выводит разность между фазой θ1 выходного напряжения коммерческого источника 1 питания и фазой θ выходного напряжения инвертора INV во время периода, когда флаг завершения синхронизации установлен в состояние выкл., и выводит предыдущее значение с выхода переключателя 56, полученное на одну выборку раньше во время периода, когда флаг завершения синхронизации установлен в состояние вкл. Каждый из переключателей 53 и 56 повернут к положительной стороне, когда флаг проверки полярности ошибки положителен, и к отрицательной стороне, когда флаг проверки полярности ошибки отрицателен. Ограничитель скорости уменьшения содержит ограничитель 54а скорости уменьшения с положительной стороны, предназначенный для уменьшения со стороны положительных значений до нуля, и ограничитель 54b скорости уменьшения с отрицательной стороны для уменьшения со стороны отрицательных значений до нуля. Секция 55 вычисления абсолютного значения вычисляет абсолютное значение на выходе ограничителя 54b скорости уменьшения с отрицательной стороны. Буфер Z-1 предназначен для вывода предыдущего значения с выхода переключателя 56, полученного на одну выборку раньше. Секция 57 вычитания вычитает выходное значения переключателя 56 из элемента θs информации о фазе коммерческого источника 1 питания.[0082] FIG. 10 shows in more detail section 12 limits the rate of change. The change rate limiting section 12 comprises a subtraction section 51, a switch 52, switches 53 and 56, a reduction rate limiter, an absolute value calculation section 55, a buffer Z -1 and a subtraction section 57. The subtraction section 51 calculates the difference (θ-θ1) between the output voltage phase θ1 of the commercial power source 1 and the inverter INV phase θ of the inverter INV calculated by the phase calculation section 11 of FIG. 9. The switch 52 outputs the difference between the phase θ1 of the output voltage of the commercial power source 1 and the phase θ of the output voltage of the INV inverter during the period when the synchronization completion flag is set to off, and outputs the previous value from the output of the switch 56 obtained one sample earlier during the period when the synchronization completion flag is set to on. Each of the switches 53 and 56 is turned to the positive side when the error polarity check flag is positive, and to the negative side when the error polarity check flag is negative. The reduction rate limiter comprises a positive side reduction rate limiter 54a for decreasing the positive values to zero and a negative decreasing rate limiter 54b for decreasing the negative values to zero from the negative side. The absolute value calculation section 55 calculates the absolute value at the output of the negative side rate limiter 54b. The buffer Z -1 is designed to output the previous value from the output of the switch 56, obtained one sample earlier. The subtraction section 57 subtracts the output value of the switch 56 from the phase information element θs of the phase information of the commercial power source 1.

[0083] С момента, когда флаг завершения синхронизации включен в момент «завершения синхронизации» (sync completion), разность между фазой θ1 выходного напряжения коммерческого источника 1 питания и фазой θ выходного напряжения с выхода секции 11 вычисления фазы уменьшается от значения непосредственно перед этим посредством ограничителя 54а, 54b скорости уменьшения. Оценивают полярность разности (θ-θ1) фаз, и флаг полярности ошибки фазы устанавливают положительным, если разность фаз положительна, и отрицательным, если разность фаз отрицательна. Ограничитель 54а скорости уменьшения уменьшает сдвиг фаз от положительного значения до нуля, если флаг полярности ошибки фазы установлен положительным, и ограничитель 54b скорости уменьшения уменьшает сдвиг фаз от отрицательного значения до нуля, если флаг полярности погрешности фазы установлен отрицательным. Секция 55 вычисления абсолютного значения вычисляет абсолютное значение сигнала на выходе ограничителя 54b скорости уменьшения. Когда сдвиг фаз уменьшается до нуля либо со стороны положительных значений, либо со стороны отрицательных значений, ограничитель 54а или в 54b скорости уменьшения выводит ноль. Результат, полученный вычитанием выходного сигнала для этого процесса (выход переключателя 56), как фаза θ1 из коммерческого источника 1 питания, выводится в качестве элемента θs информации о фазе, используемого в секции 7 преобразования трех фаз в две фазы и секции 8 преобразования двух фаз в три фазы, показанных на фиг. 9.[0083] From the moment the synchronization completion flag is turned on at the time of “sync completion”, the difference between the output voltage phase θ1 of the commercial power source 1 and the output voltage phase θ from the output of the phase computing section 11 decreases from the value immediately before this reduction rate limiter 54a, 54b. The polarity of the phase difference (θ-θ1) of the phases is estimated, and the phase error polarity flag is set positive if the phase difference is positive, and negative if the phase difference is negative. The decrease rate limiter 54a reduces the phase shift from a positive value to zero if the phase error polarity flag is set positive, and the decrease rate limiter 54b reduces the phase shift from a negative value to zero if the phase error polarity flag is set to negative. The absolute value calculation section 55 calculates the absolute value of the signal at the output of the reduction rate limiter 54b. When the phase shift decreases to zero either from the side of the positive values or from the side of the negative values, the limiter 54a or in 54b of the reduction rate outputs zero. The result obtained by subtracting the output signal for this process (switch output 56), as phase θ1 from the commercial power source 1, is output as the phase information element θs used in the three-phase to two-phase conversion section 7 and the two-phase conversion section 8 the three phases shown in FIG. 9.

[0084] Таким образом, когда генерируется ошибка между фазой θ выходного напряжения инвертора INV и фазой θ1 выходного напряжения коммерческого источника 1 питания, система постепенно изменяет элемент θs информации о фазе коммерческого источника 1 питания, используемый в секции 7 преобразования трех фаз в две фазы и элементе 8 преобразования двух фаз в три фазы от фазы θ выходного напряжения инвертора INV к фазе θ1 выходного напряжения коммерческого источника 1 питания.[0084] Thus, when an error is generated between the output voltage phase θ of the INV inverter INV and the output voltage phase θ1 of the commercial power source 1, the system gradually changes the phase information element θs of the phase of the commercial power source 1 used in the three-phase to two-phase conversion section 7 and an element 8 for converting two phases into three phases from the phase θ of the output voltage of the inverter INV to the phase θ1 of the output voltage of the commercial power source 1.

[0085] Уменьшение скорости не производят во время периода перед завершением синхронизации «sync completion», показанного на фиг. 2 и 7.[0085] No speed reduction is performed during the period before the completion of the sync completion shown in FIG. 2 and 7.

[0086] Как сказано выше, пятый вариант выполнения настоящего изобретения может обеспечить те же самые операции и эффекты, что и первый -четвертый варианты выполнения настоящего изобретения. Кроме того, секция 12 ограничения скорости изменения может предотвратить резкое изменение тока во время перекрытия друг с другом привода от инвертора INV и привода от коммерческого источника 1 питания. Соответственно, пятый вариант выполнения настоящего изобретения может предотвратить отказ и остановку и обеспечить устойчивую работу.[0086] As stated above, the fifth embodiment of the present invention can provide the same operations and effects as the first to fourth embodiments of the present invention. In addition, the rate of change rate limiting section 12 can prevent a sharp change in current while the drive from the INV inverter and the drive from the commercial power supply 1 overlap with each other. Accordingly, a fifth embodiment of the present invention can prevent a failure and a stop and ensure stable operation.

[0087] [Вариант 6 выполнения настоящего изобретения][0087] [Embodiment 6 of the present invention]

В первом варианте выполнения настоящего изобретения и пятом варианте выполнения настоящего изобретения при переходе от координатной системы фазы выходной частоты инвертора INV к системе координат фазы выходного напряжения коммерческого источника 1 питания учитывают только фазу. В шестом варианте выполнения настоящего изобретения в отличие от этого преобразование от одной системы координат к другой выполняют с учетом фазы и величины напряжения. На фиг. 11 показано соотношение между вектором напряжения трехфазного переменного тока, системой координат α-β и системой координат d-q.In the first embodiment of the present invention and the fifth embodiment of the present invention, when moving from the coordinate system of the phase of the output frequency of the inverter INV to the coordinate system of the phase of the output voltage of the commercial power supply 1, only the phase is taken into account. In the sixth embodiment of the present invention, in contrast, the conversion from one coordinate system to another is performed taking into account the phase and magnitude of the voltage. In FIG. 11 shows the relationship between the voltage vector of a three-phase alternating current, the coordinate system α-β and the coordinate system d-q.

[0088] Система координат α-β - это система координат после преобразования от трех фаз к двум фазам, она называется фиксированной системой координат. Система координат d-q - это система координат, которая вращается в системе координат α-β с некоторой скоростью. В общем случае эта система координат - система координат, которая вращается синхронно с частотой первичной обмотки двигателя М и называется вращательной системой координат.[0088] The α-β coordinate system is a coordinate system after converting from three phases to two phases, it is called a fixed coordinate system. The d-q coordinate system is a coordinate system that rotates in the α-β coordinate system at a certain speed. In the general case, this coordinate system is a coordinate system that rotates synchronously with the frequency of the primary winding of the motor M and is called the rotational coordinate system.

[0089] На фиг. 12 показана система координат dm-qm, которая определена как система координат, вращающаяся синхронно с частотой первичной обмотки двигателя М, и система координат ds-qs, которая определена как система координат, вращающаяся синхронно с фазой напряжения коммерческого источника 1 питания.[0089] FIG. 12 shows a coordinate system dm-qm, which is defined as a coordinate system rotating synchronously with the frequency of the primary motor winding M, and a coordinate system ds-qs, which is defined as a coordinate system, rotating synchronously with the voltage phase of a commercial power source 1.

[0090] Фаза частоты первичной обмотки двигателя М обозначена как θm, а элемент информации о фазе, представляющий фазу коммерческого источника 1 питания, обозначен как θs. Вектор V1 напряжения определен, как показано на фиг. 12. В этом случае вектор V1 напряжения распределен между системой координат dm-qm и системой координат ds-qs. В этом случае напряжение вдоль оси d системы координат dm-qm обозначено как Vdm, а напряжение вдоль оси q обозначено как Vqm. Напряжение вдоль оси d в системе координат ds-qs обозначено как Vds, а напряжение вдоль оси q обозначено как Vqs.[0090] The phase of the frequency of the primary winding of the motor M is denoted by θm, and the phase information element representing the phase of the commercial power source 1 is denoted by θs. The voltage vector V1 is determined as shown in FIG. 12. In this case, the voltage vector V1 is distributed between the coordinate system dm-qm and the coordinate system ds-qs. In this case, the stress along the d axis of the coordinate system dm-qm is denoted by Vdm, and the stress along the q axis is denoted by Vqm. The stress along the d axis in the coordinate system ds-qs is denoted by Vds, and the stress along the q axis is denoted by Vqs.

[0091] В операции изменения фазы, используемой для преобразования координат от фазы частоты на выходе инвертора INV к фазе выходного напряжения коммерческого источника 1 питания (в момент «переключения управления» (control changeover) на фиг. 2 и фиг. 7), можно достигнуть изменения фазы выходного напряжения коммерческого источника 1 питания при сохранении величины вектора напряжения в первичной обмотке двигателя М (напряжения, поданного в двигатель М) путем изменения напряжение вдоль оси d от Vdm до Vds и изменения напряжения вдоль оси q от Vqm до Vqs.[0091] In the phase change operation used to convert the coordinates from the frequency phase at the output of the INV inverter to the phase of the output voltage of the commercial power source 1 (at the time of “control changeover” in FIG. 2 and FIG. 7), it is possible to achieve changing the phase of the output voltage of the commercial power source 1 while maintaining the magnitude of the voltage vector in the primary winding of the motor M (voltage supplied to the motor M) by changing the voltage along the d axis from Vdm to Vds and changing the voltage along the q axis from Vqm to Vqs.

[0092] Посредством этой операции система может сделать более стабильным напряжение, подаваемое в двигатель М, во время операции переключения.[0092] Through this operation, the system can make the voltage supplied to the motor M more stable during the switching operation.

[0093] На фиг. 13 показана блок схема секции 4 управления на основе синхронного тока коммерческого источника питания согласно шестому варианту выполнения настоящего изобретения. В шестом варианте выполнения настоящего изобретения имеются секции 13 и 14 выбора осей координат вместо секции 7 преобразования трех фаз в две фазы и секции 8 преобразования двух фаз в три фазы. Описанные выше операции выполняются в секциях 13 и 14 выбора осей координат. На фиг. 14 подробно показана блок-схема секций 13 и 14 выбора осей координат. На фиг. 14 секция 14 выбора осей координат содержит секции 31 и 32 преобразования двух фаз в три фазы, а секция 13 выбора осей координат содержит секции 34 и 35 преобразования трех фаз в две фазы. Для соответствующих преобразований координат секция 32 преобразования двух фаз в три фазы и секция 35 преобразования трех фаз в две фазы используют элемент θs информации о фазе коммерческого источника 1 питания. Для соответствующих преобразований координат секция 31 преобразования двух фаз в три фазы и секция 34 преобразования трех фаз в две фазы используют фазу θ выходного напряжения инвертора INV. Флаг переключения управления током устанавливают в момент «переключение управления» (control changeover), показанный на фиг. 2 или фиг. 7.[0093] FIG. 13 is a block diagram of a synchronous current control section 4 of a commercial power supply according to a sixth embodiment of the present invention. In the sixth embodiment of the present invention, there are sections 13 and 14 for selecting the coordinate axes instead of the section 7 for converting three phases into two phases and section 8 for converting two phases into three phases. The operations described above are performed in sections 13 and 14 of the selection of coordinate axes. In FIG. 14 shows in detail the block diagram of the coordinate axes 13 and 14. In FIG. 14, the coordinate axis selection section 14 comprises sections 31 and 32 for converting two phases into three phases, and the coordinate axis selection section 13 contains sections for converting three phases into two phases 34 and 35. For corresponding coordinate transformations, the two-phase to three-phase conversion section 32 and the three-phase to two-phase conversion section 35 use the phase information element θs of the commercial power source 1. For the respective coordinate transformations, the two-phase to three-phase conversion section 31 and the three-phase to two-phase conversion section 34 use the INV phase of the inverter output voltage INV. The current control switching flag is set at the time “control changeover” shown in FIG. 2 or FIG. 7.

[0094] До переключения к управлению током (управление ACR) переключатели 33 и 36 перехода на фиг. 14 установлены в положение вкл., и следовательно преобразования координат выполняются в секции 31 преобразования двух фаз в три фазы и секции 34 преобразования трех фаз в две фазы с использованием фазы θ выходного командного напряжения инвертора INV. После переключения к управлению током (управление ACR) переключатели 33 и 36 перехода на фиг. 14 установлены в положение вкл., и следовательно преобразования координат выполняют в секции 32 преобразования двухфазный-трехфазный и секции 35 преобразования трехфазный-двухфазный с использованием элемента θs информации о фазе коммерческого источника 1 питания.[0094] Before switching to current control (ACR control), the transition switches 33 and 36 of FIG. 14 are set to the on position, and therefore coordinate conversions are performed in the two-phase to three-phase conversion section 31 and the three-phase to two-phase conversion section 34 using the phase θ of the INV inverter output command voltage. After switching to current control (ACR control), the transition switches 33 and 36 in FIG. 14 are set to the on position, and therefore coordinate conversions are performed in the two-phase-three-phase conversion section 32 and the three-phase-two-phase conversion section 35 using the phase information element θs of the phase information of the commercial power source 1.

[0095] Таким образом, шестой вариант выполнения настоящего изобретения может обеспечить те же самые операции и эффекты, что и первый-пятый варианты выполнения настоящего изобретения. Кроме того, можно поддерживать величину вектора напряжения в первичной обмотке двигателя М неизменной и выполнить изменение фазы выходного напряжения коммерческого источника 1 питания при постоянной величине этого вектора.[0095] Thus, a sixth embodiment of the present invention can provide the same operations and effects as the first to fifth embodiments of the present invention. In addition, you can maintain the magnitude of the voltage vector in the primary winding of the motor M unchanged and perform a phase change of the output voltage of the commercial power source 1 with a constant value of this vector.

[0096] [Вариант 7 выполнения настоящего изобретения][0096] [Embodiment 7 of the present invention]

На фиг. 15 показана секция управления на основе синхронного тока коммерческого источника питания согласно седьмому варианту выполнения настоящего изобретения. Управление токами может быть выполнено в форме трехфазного тока без выполнения преобразования координат. В этом случае, как показано на фиг. 5, командный ток Id* вдоль оси d и командный ток Iq* вдоль оси q преобразуют в командные трехфазные токи Iu*, Iv* и Iw* с помощью секции 8 преобразования двух фаз в три фазы. Затем секция 6 управления током вычисляет командные трехфазные напряжения Vu*, Vv*, Vw* в соответствии с девиацией между командным трехфазным током Iu*, Iv*, Iw* и трехфазным измеренным током Iu, Iv, Iw.In FIG. 15 shows a synchronous current control section of a commercial power supply according to a seventh embodiment of the present invention. Current control can be performed in the form of a three-phase current without performing coordinate conversion. In this case, as shown in FIG. 5, the command current Id * along the d axis and the command current Iq * along the q axis are converted into command three-phase currents Iu *, Iv * and Iw * using section 8 converting two phases into three phases. Then, the current control section 6 calculates the three-phase command voltages Vu *, Vv *, Vw * in accordance with the deviation between the three-phase command current Iu *, Iv *, Iw * and the three-phase measured current Iu, Iv, Iw.

[0097] Седьмой вариант выполнения настоящего изобретения может обеспечить те же самые операции и эффекты, что и с первого по шестой варианты выполнения настоящего изобретения. Кроме того можно опустить вычисление преобразования координат во время управления током и упростить конструкцию системы управления током.[0097] A seventh embodiment of the present invention can provide the same operations and effects as the first to sixth embodiments of the present invention. In addition, you can omit the calculation of the coordinate transformation during current control and simplify the design of the current control system.

[0098] [Вариант 8 выполнения настоящего изобретения][0098] [Embodiment 8 of the present invention]

Выходное напряжение инвертора INV уменьшается вследствие падения напряжения, обусловленного реактором L переменного тока, подключенным на выходе инвертора INV. Это падение напряжения на реакторе L переменного тока вызывает разность потенциалов и сдвиг фаз между выходным напряжением инвертора INV и напряжением коммерческого источника питания, и в конечном счете вызывает перекрестный ток. Восьмой вариант выполнения настоящего изобретения обеспечивает компенсацию этого падения напряжения, обусловленного реактором L переменного тока, чтобы предотвратить появление перекрестного тока.The output voltage of the INV inverter decreases due to a voltage drop due to the AC reactor L connected to the output of the INV inverter. This voltage drop across the AC reactor L causes a potential difference and a phase shift between the output voltage of the INV inverter and the voltage of the commercial power supply, and ultimately causes a cross current. An eighth embodiment of the present invention compensates for this voltage drop caused by the AC reactor L to prevent the occurrence of cross-current.

[0099] На фиг. 17 показана векторная диаграмма выходного напряжения инвертора INV. Слева на фиг. 17 показано состояние нагрузки привода, а справа на фиг. 17 показано регенеративное состояние нагрузки. В качестве примера взят индукционный электродвигатель (двигатель).[0099] FIG. 17 is a vector diagram of an INV inverter output voltage. On the left in FIG. 17 shows the load state of the drive, and on the right in FIG. 17 shows the regenerative state of the load. An induction motor (motor) is taken as an example.

[0100] На фиг. 17 используются следующие обозначения: I1: ток в первичной обмотке, Id: измеренный ток вдоль оси d, Iq: измеренный ток вдоль оси q, ω1: компонент угловой частоты инвертора INV (=2π × частота на выходе инвертора INV), L1: индуктивность реактора L переменного тока, Ls: реактивное сопротивление утечки в двигателе, R1: активное сопротивление двигателя, V1: выходное напряжение на контактах двигателя, Е2: индуцированное напряжение на двигателе, Vac1: падение напряжения на реакторе L переменного тока.[0100] FIG. 17 the following notation is used: I1: primary current, Id: measured current along the d axis, Iq: measured current along the q axis, ω1: component of the angular frequency of the inverter INV (= 2π × frequency at the output of the inverter INV), L1: reactor inductance AC L, Ls: leakage reactance in the motor, R1: motor resistance, V1: output voltage at the motor contacts, E2: induced voltage on the motor, Vac1: voltage drop across the AC reactor L.

[0101] На фиг. 17, V1+Vac1 - выходное напряжение инвертора INV, a V1 - напряжение на клеммах двигателя. Как показано на фиг. 17, возникает разность между напряжением V1+Vac1 на выходе инвертора и напряжением V1 на клеммах двигателя. Коммерческий источник 1 питания связан с двигателем М через электромагнитный контактор. Соответственно, мер для согласования величины и фазы напряжения коммерческого источника 1 питания и выходного напряжения V1+Vac1 инвертора INV друг с другом недостаточно, чтобы уменьшить указанную разность напряжений и предотвратить перекрестный ток. Можно уменьшить перекрестный ток путем компенсации падения напряжения Vac1 реактора L переменного тока.[0101] In FIG. 17, V1 + Vac1 is the output voltage of the INV inverter, and V1 is the voltage at the motor terminals. As shown in FIG. 17, a difference arises between the voltage V1 + Vac1 at the inverter output and the voltage V1 at the motor terminals. Commercial power source 1 is connected to motor M via an electromagnetic contactor. Accordingly, measures to match the magnitude and phase of the voltage of the commercial power source 1 and the output voltage V1 + Vac1 of the INV inverter with each other are not enough to reduce the specified voltage difference and prevent cross-current. The crosstalk can be reduced by compensating for the voltage drop Vac1 of the AC reactor L.

[0102] В состоянии нагрузки привода и состоянии регенеративной нагрузки на фиг. 17 падение напряжения Vac1 на реакторе L переменного тока разделяется на направленное вдоль оси d и вдоль оси q. В этом случае компонента напряжения вдоль оси d полного падения напряжения Vac1 на реакторе L переменного тока равна ω1×L1×(-Iq), а компонента напряжения вдоль оси q полного падения напряжения Vac1 на реакторе L переменного тока равна ω1×L1×Id. Компонента ω1×L1×(-Iq) падения напряжения вдоль оси d накладывается на командное напряжение Vd* вдоль оси d, которое представляет собой выход схемы управления током, а компонент ω1×L1×Id падения напряжения вдоль оси q накладывается на командное напряжение Vq* вдоль оси q.[0102] In the drive load state and the regenerative load state in FIG. 17, the voltage drop Vac1 at the AC reactor L is divided into directed along the d axis and along the q axis. In this case, the voltage component along the d axis of the total voltage drop Vac1 at the AC reactor L is equal to ω1 × L1 × (-Iq), and the voltage component along the q axis of the total voltage drop Vac1 at the AC reactor L is equal to ω1 × L1 × Id. The component ω1 × L1 × (-Iq) of the voltage drop along the d axis is superimposed on the command voltage Vd * along the d axis, which is the output of the current control circuit, and the component ω1 × L1 × Id of the voltage drop along the q axis is superimposed on the command voltage Vq * along the q axis.

[0103] На фиг. 18 показана блок схема секции 4 управления на основе синхронного тока коммерческого источника питания согласно восьмому варианту выполнения настоящего изобретения. Секция 4 управления на основе синхронного тока коммерческого источника питания согласно восьмому варианту выполнения настоящего изобретения в дополнение к компонентам секции 4 управления на основе синхронного тока коммерческого источника питания согласно седьмому варианту выполнения настоящего изобретения дополнительно содержит секцию 15 вычисления частоты и секцию 16 компенсации ошибки выходного напряжения.[0103] In FIG. 18 is a block diagram of a synchronous current control section 4 of a commercial power supply according to an eighth embodiment of the present invention. The synchronous current control section 4 of the commercial power supply according to the eighth embodiment of the present invention, in addition to the components of the synchronous current control section 4 of the commercial power supply according to the seventh embodiment of the present invention further comprises a frequency calculation section 15 and an output voltage error compensation section 16.

[0104] Секция 16 компенсации ошибки выходного напряжения компенсирует падение напряжения на реакторе L переменного тока. Частотная составляющая, используемая в секции 16 компенсации ошибки выходного напряжения, получается дифференцированием элемента θs информации о фазе, выдаваемого секцией 12 ограничения скорости изменения. Кроме того, компонент угловой частоты ω1 получают умножением элемента θs информации о фазе на 2π в секции 15 вычисления частоты.[0104] The output voltage error compensation section 16 compensates for the voltage drop across the AC reactor L. The frequency component used in the output voltage error compensation section 16 is obtained by differentiating the phase information element θs provided by the rate of change section 12. In addition, the angular frequency component ω1 is obtained by multiplying the phase information element θs by 2π in the frequency computing section 15.

[0105] Секция 16 компенсации ошибки выходного напряжения имеется для каждой из осей: оси d и оси q. На фиг. 19 подробно показана секция 16 компенсации ошибки выходного напряжения для оси d, а на фиг. 20 подробно показана секция 16 компенсации ошибки выходного напряжения для оси q.[0105] An output voltage error compensation section 16 is provided for each of the axes: the d axis and the q axis. In FIG. 19 shows in detail the output voltage error compensation section 16 for the d axis, and FIG. 20 shows in detail the output voltage error compensation section 16 for the q axis.

[0106] Как показано на фиг. 19, секция 16 компенсации ошибки выходного напряжения вдоль оси d содержит умножитель 61а, производящий умножение компонента угловой частоты ω1, индуктивности L1 реактора переменного тока и измеренного тока Iq вдоль оси q, и вычитатель 62а, производящий вычитание выхода ω1×L1×Iq умножителя 61а умножителя из командного напряжения Vd* вдоль оси d и вывод результата вычитания в качестве финального командного напряжения Vd1* вдоль оси d.[0106] As shown in FIG. 19, the output voltage error compensation section 16 along the d axis contains a multiplier 61a multiplying the component of the angular frequency ω1, inductance L1 of the AC reactor and the measured current Iq along the q axis, and a subtractor 62a subtracting the output ω1 × L1 × Iq of the multiplier 61a from the command voltage Vd * along the d axis and outputting the result of subtraction as the final command voltage Vd1 * along the d axis.

[0107] Как показано на фиг. 20, секция 16 компенсации ошибки выходного напряжения вдоль оси q содержит умножитель 61b, производящий умножение компонента угловой частоты ω1, индуктивности L1 реактора переменного тока и измеренного тока Id вдоль оси d, и сумматор 62b, производящий суммирование выхода ω1×L1×Id умножителя 61а и командного напряжения Vq* вдоль оси q и вывод результата вычитания в качестве финального командного напряжения Vq1* вдоль оси q.[0107] As shown in FIG. 20, the output voltage error compensation section 16 along the q axis contains a multiplier 61b multiplying the component of the angular frequency ω1, inductance L1 of the AC reactor and the measured current Id along the d axis, and an adder 62b summing the output ω1 × L1 × Id of the multiplier 61a and command voltage Vq * along the q axis and outputting the result of subtraction as the final command voltage Vq1 * along the q axis.

[0108] Таким образом, компенсацию выходного напряжения выполняют в соответствии с компонентом вдоль оси d, равным ω1×L1×(-Iq) падения напряжения Vac1, и компонентом вдоль оси q, равным ω1×L1×Id падения напряжения Vac1.[0108] Thus, the compensation of the output voltage is performed in accordance with the component along the d axis equal to ω1 × L1 × (-Iq) of the voltage drop Vac1, and the component along the q axis equal to ω1 × L1 × Id of the voltage drop Vac1.

[0109] В восьмом варианте выполнения настоящего изобретения система или устройство управления измеряет ток на выходе инвертора INV и выполняет управление током, чтобы поддерживать ток равным величине командного тока. Поэтому, точность управления высока, а следовательно система управления может эффективно предотвратить перекрестный ток во время операции по переключению по сравнению с устройством, описанным в документе 3, где раскрыто техническое решение для переключения синхронизации.[0109] In an eighth embodiment of the present invention, the control system or device measures the current at the output of the INV inverter and performs current control to maintain the current equal to the value of the command current. Therefore, the control accuracy is high, and therefore, the control system can effectively prevent cross-current during the switching operation compared with the device described in document 3, which discloses a technical solution for switching synchronization.

[0110] Поэтому переключение привода от инвертора INV к приводу от коммерческого источника 1 питания проходит гладко и устойчиво без отказов и остановки преобразователя мощности вследствие перегрузки по току и напряжению, в результате надежность системы привода двигателя повышается.[0110] Therefore, switching the drive from the INV inverter to the drive from the commercial power source 1 proceeds smoothly and stably without failures and stopping the power converter due to overcurrent and voltage, as a result, the reliability of the motor drive system is improved.

[0111] Кроме того, по сравнению с первым по седьмой вариантами выполнения настоящего изобретения система учитывает падение напряжения Vac на реакторе L переменного тока и следовательно дополнительно предотвращает перегрузку по току и повышает надежность системы привода двигателя.[0111] Furthermore, compared with the first through seventh embodiments of the present invention, the system takes into account the voltage drop Vac on the AC reactor L and therefore further prevents overcurrent and improves the reliability of the motor drive system.

[0112] [Вариант 9 выполнения настоящего изобретения][0112] [Embodiment 9 of the present invention]

В девятом варианте выполнения настоящего в секции 16 компенсации ошибки выходного напряжения имеется средство создания зоны нечувствительности. Когда ток вдоль оси q становится равным нулю в состоянии без нагрузки, полярность может полностью измениться из-за наложения шума на измеренный ток. В случае инверсии полярности коррекция может отклониться от компоненты, для которой требуется компенсация. Поэтому имеется зона нечувствительности, позволяющая воздержаться от компенсации компоненты, обусловленной током вдоль оси q при отсутствии нагрузки или при незначительной нагрузке (то есть, когда измеренный ток (токи) Iu, Iv, Iw ниже, чем заранее заданное значение).In a ninth embodiment of the present, in the output voltage error compensation section 16, there is a means for creating a dead zone. When the current along the q axis becomes zero in the no-load state, the polarity can completely change due to the superposition of noise on the measured current. In the case of polarity inversion, the correction may deviate from the component for which compensation is required. Therefore, there is a dead zone, which allows you to refrain from compensating for the component due to the current along the q axis in the absence of load or at a small load (that is, when the measured current (currents) Iu, Iv, Iw is lower than a predetermined value).

[0113] На фиг. 21 показана секция 16 компенсации ошибки выходного напряжения со средством 63 создания зоны нечувствительности и без средства 63 создания зоны нечувствительности. Как показано на фиг. 21, средство 63 создания зоны нечувствительности принимает командный ток Iq вдоль оси q и подает выходной сигнал в умножитель 61а. Выход средства 63 создания зоны нечувствительности равен нулю, когда абсолютная величина Iq меньше или равна заранее заданной величине, и равна Iq, когда абсолютная величина Iq больше заранее заданной величины. В других отношениях девятый вариант выполнения настоящего изобретения идентичен по конструкции восьмому варианту выполнения настоящего изобретения.[0113] In FIG. 21, an output voltage error compensation section 16 is shown with deadband means 63 and without deadband means 63. As shown in FIG. 21, deadband means 63 receives a command current Iq along the q axis and supplies an output signal to multiplier 61a. The output of the deadband tool 63 is zero when the absolute value of Iq is less than or equal to a predetermined value, and equal to Iq when the absolute value of Iq is greater than a predetermined value. In other respects, the ninth embodiment of the present invention is identical in construction to the eighth embodiment of the present invention.

[0114] Как сказано выше, девятый вариант выполнения настоящего изобретения может обеспечить те же самые операции и эффекты, что и восьмой вариант выполнения настоящего изобретения. Кроме того, даже если на измеренный ток (токи) Iu, Iv, Iw, накладывается шум, когда измеренный ток (токи) Iu, Iv, Iw ниже заранее заданной величины, можно предотвратить нежелательный сдвиг вследствие шумов, который придется компенсировать вследствие инверсии полярности.[0114] As stated above, the ninth embodiment of the present invention can provide the same operations and effects as the eighth embodiment of the present invention. In addition, even if noise is superimposed on the measured current (currents) Iu, Iv, Iw when the measured current (currents) Iu, Iv, Iw is lower than a predetermined value, it is possible to prevent an unwanted shift due to noise, which will have to be compensated due to the polarity inversion.

[0115] [Вариант 10 выполнения настоящего изобретения][0115] [Embodiment 10 of the present invention]

В секции 16 компенсации ошибки выходного напряжения согласно восьмому варианту выполнения настоящего изобретения используются командные напряжения Vd* и Vq*, компонент ω1 угловой частоты и измеренные токи Id и Iq. Однако желательно компенсировать падение напряжения Vac1 на реакторе L переменного тока с использованием информации о командных токах Id* и Iq* вместо измеренных токов Id и Iq.In the output voltage error compensation section 16 according to the eighth embodiment of the present invention, command voltages Vd * and Vq *, angular frequency component ω1 and measured currents Id and Iq are used. However, it is desirable to compensate for the voltage drop Vac1 at the AC reactor L using information about command currents Id * and Iq * instead of the measured currents Id and Iq.

[0116] На фиг. 22 показана блок-схема секции 4 управления на основе синхронного тока коммерческого источника питания согласно десятому варианту выполнения настоящего изобретения. Можно считать, что путем управления током измеренные токи, Id и Iq сделаны равными командным токам Id* и Iq*. Кроме того, величины измеренных токов Id и Iq непосредственно перед переключением с управления V/f на управление током используются в качестве командных токов Id* и Iq*. Поэтому можно считать, что командные токи Id* и Iq* эквивалентны измеренным токам.[0116] In FIG. 22 is a block diagram of a synchronous current control section 4 of a commercial power supply according to a tenth embodiment of the present invention. We can assume that by controlling the current, the measured currents, Id and Iq, are made equal to the command currents Id * and Iq *. In addition, the values of the measured currents Id and Iq immediately before switching from V / f control to current control are used as command currents Id * and Iq *. Therefore, we can assume that the command currents Id * and Iq * are equivalent to the measured currents.

[0117] Как объяснено выше, десятый вариант выполнения настоящего изобретения может обеспечить те же самые операции и эффекты, что и восьмой и девятый варианты выполнения настоящего изобретения. Кроме того, при использовании командных токов Id* и Iq* можно избавиться от возмущений, которые могут входить в измеренные токи Id и Iq.[0117] As explained above, the tenth embodiment of the present invention can provide the same operations and effects as the eighth and ninth embodiments of the present invention. In addition, when using the command currents Id * and Iq *, it is possible to get rid of disturbances that can enter the measured currents Id and Iq.

[0118] [Вариант 11 выполнения настоящего изобретения][0118] [Embodiment 11 of the present invention]

На фиг. 23 показана секция 16 компенсации ошибки выходного напряжения согласно одиннадцатому варианту выполнения настоящего изобретения. В одиннадцатом варианте выполнения настоящего изобретения компенсация падения напряжения на реакторе L переменного тока учитывается как постоянное значение.In FIG. 23 shows an output voltage error compensation section 16 according to an eleventh embodiment of the present invention. In an eleventh embodiment of the present invention, the voltage drop compensation in the AC reactor L is taken into account as a constant value.

[0119] Как показано на фиг. 23, секция 16 компенсации ошибки выходного напряжения согласно одиннадцатому варианту выполнения настоящего изобретения содержит умножитель 64, секцию 65 вычисление θcomp, умножители 66а, 66b, вычитатель 67а и сумматор 67b.[0119] As shown in FIG. 23, the output voltage error compensation section 16 according to the eleventh embodiment of the present invention comprises a multiplier 64, a θcomp calculation section 65, multipliers 66a, 66b, a subtractor 67a, and an adder 67b.

[0120] Умножитель 64 вычисляет значение Vcomp компенсации падения напряжения путем перемножения индуктивности L1 реактора L переменного тока, компоненты ω1 угловой частоты и тока I в условиях нагрузки привода во время синхронизации с коммерческим источником питания. Секция 65 вычисление θcomp вычисляет θcomp с использованием командного тока Id* вдоль оси d и командного тока Iq* вдоль оси q.[0120] The multiplier 64 calculates the voltage drop compensation value Vcomp by multiplying the inductance L1 of the AC reactor L, the angular frequency component ω1 and the current I under load conditions of the drive during synchronization with a commercial power source. The θcomp calculation section 65 calculates the θcomp using the command current Id * along the d axis and the command current Iq * along the q axis.

[0121] Умножитель 66а вычисляет компоненту Vd_comp компенсации падения напряжения вдоль оси d путем умножения значения Vcomp компенсации падения напряжения и sin(θcomp). Умножитель 66b вычисляет компоненту Vq_comp компенсации падения напряжения вдоль оси q путем умножения значения Vcomp падения напряжения на cos(θcomp).[0121] The multiplier 66a calculates the voltage dip compensation component Vd_comp along the d axis by multiplying the voltage dip compensation value Vcomp and sin (θcomp). Multiplier 66b calculates the voltage drop compensation component Vq_comp along the q axis by multiplying the voltage drop value Vcomp by cos (θcomp).

[0122] Вычитатель 67а вычитает компоненту Vd_comp компенсации падения напряжения вдоль оси d из командного напряжения Vd* и выводит результат вычитания в качестве результирующей командного напряжения Vd1* вдоль оси d. Сумматор 67b прибавляет компонент Vq_comp компенсации падения напряжения вдоль оси q к командному напряжению Vq* вдоль оси q и выводит результат суммирования в качестве результирующего командного напряжения Vq1* вдоль оси q.[0122] Subtractor 67a subtracts the voltage dip compensation component Vd_comp along the d axis from the command voltage Vd * and outputs the result of subtraction as the resulting command voltage Vd1 * along the d axis. Adder 67b adds the voltage dip compensation component Vq_comp along the q axis to the command voltage Vq * along the q axis and outputs the summation result as the resulting command voltage Vq1 * along the q axis.

[0123] Можно вычислить величину компенсации падения напряжения с использовании выражения (9), как показано на фиг. 17 для восьмого варианта выполнения настоящего изобретения, если известны индуктивность L1 реактора L переменного тока и условия работы под нагрузкой во время синхронизации с коммерческим источником 1 питания (а именно, ток I=√(Id2+Iq2) и компонента ω1 угловой частоты. При использовании этого способа можно компенсировать падение напряжения Vac1 реактора L переменного тока, не используя датчик 2 тока и секцию 15 вычисления частоты, показанную на фиг. 18. Величина компенсации падения напряжения обозначена как Vcomp.[0123] A voltage drop compensation amount can be calculated using expression (9) as shown in FIG. 17 for the eighth embodiment of the present invention, if the inductance L1 of the AC reactor L and operating conditions under load during synchronization with the commercial power supply 1 (namely, the current I = √ (Id2 + Iq2) and the angular frequency component ω1 are known. of this method, it is possible to compensate for the voltage drop Vac1 of the AC reactor L without using the current sensor 2 and the frequency calculation section 15 shown in Fig. 18. The voltage drop compensation value is denoted as Vcomp.

[0124][0124]

Figure 00000009
Figure 00000009

[0125] Командный ток Id* вдоль оси d и командный ток Iq* вдоль оси q использованы для проекции на ось d и ось q. На фиг. 24 изображена векторная диаграмма, показывающая только командные токи Id* и Iq* вдоль оси d и вдоль оси q и падение напряжения Vac1 на реакторе L переменного тока. Нет никаких существенных различий в работе привода и регенерации. Соответственно, показана только работа при нагрузке привода.[0125] The command current Id * along the d axis and the command current Iq * along the q axis are used to project onto the d axis and q axis. In FIG. 24 is a vector diagram showing only command currents Id * and Iq * along the d axis and along the q axis and the voltage drop Vac1 at the AC reactor L. There are no significant differences in drive and regeneration performance. Accordingly, only operation under load of the drive is shown.

[0126] Отношение для проекций на ось d и ось q определяется выражением (10):[0126] The ratio for projections onto the d axis and q axis is determined by the expression (10):

[0127][0127]

Figure 00000010
Figure 00000010

[0128] Преобразование к компонентам компенсации напряжения вдоль оси d и вдоль оси q может быть выполнено путем вычисления следующих математических выражений (11) и (12) с использованием θcomp, определенного выражением (10), как очевидно из фиг. 24. Как видно из выражений (11) и (12), компонента компенсации напряжения вдоль оси d равна Vd_comp, а компонента компенсации напряжения вдоль оси q равна Vq_comp.[0128] Conversion to voltage compensation components along the d axis and along the q axis can be performed by calculating the following mathematical expressions (11) and (12) using θ comp defined by expression (10), as is apparent from FIG. 24. As can be seen from expressions (11) and (12), the voltage compensation component along the d axis is Vd_comp, and the voltage compensation component along the q axis is Vq_comp.

[0129][0129]

Figure 00000011
Figure 00000011

[0130][0130]

Figure 00000012
Figure 00000012

[0131] Полученные таким образом компоненты компенсации накладываются соответственно на командное напряжение Vd* вдоль оси d и командное напряжение Vq* вдоль оси q, выдаваемые средствами управления током.[0131] The compensation components thus obtained are superimposed respectively on the command voltage Vd * along the d axis and the command voltage Vq * along the q axis, issued by the current control means.

[0132] В одиннадцатом варианте выполнения настоящего изобретения компонента Vd_comp компенсации падения напряжения вдоль оси d и компонента Vq_comp компенсации падения напряжения вдоль оси q определены согласно вышеуказанным математическим выражениям (11) и (12), если считать компоненту ω1 угловой частоты, командный ток Id* вдоль оси d и командный ток Iq* вдоль оси q постоянными. Альтернативно, предпочтительно использовать способ определения компонентов компенсации, определяя один из этих параметров как постоянное значение и определяя другой параметр (параметры) из измеренной величины (величин), как показано на фиг. 18.[0132] In the eleventh embodiment of the present invention, the voltage dip compensation component Vd_comp along the d axis and the voltage dip compensation component Vq_comp along the q axis are determined according to the above mathematical expressions (11) and (12), if we consider the angular frequency component ω1, the command current Id * along the d axis and command current Iq * along the q axis are constant. Alternatively, it is preferable to use a method for determining compensation components by defining one of these parameters as a constant value and determining another parameter (s) from the measured quantity (s), as shown in FIG. eighteen.

[0133] Как объяснено выше, одиннадцатый вариант выполнения настоящего изобретения может обеспечить те же самые операции и эффекты, что и восьмой-десятый варианты выполнения настоящего изобретения. Кроме того, можно скомпенсировать падение напряжения Vac1 на реакторе L переменного тока без потребности в датчике 2 тока и в секции 18 вычисления частоты.[0133] As explained above, the eleventh embodiment of the present invention can provide the same operations and effects as the eighth to tenth embodiments of the present invention. In addition, the voltage drop Vac1 at the AC reactor L can be compensated for without the need for a current sensor 2 and in the frequency calculation section 18.

[0134] [Вариант 12 выполнения настоящего изобретения][0134] [Embodiment 12 of the present invention]

В двенадцатом варианте выполнения настоящего изобретения компенсацию выходного напряжения выполняют во время управления V/f перед завершением синхронизации. Когда используется двенадцатый вариант выполнения настоящего изобретения, секция 6 управления током, секция 16 компенсации ошибки выходного напряжения и секция 8 преобразования двух фаз в три фазы, показанные на фиг. 18 и фиг. 22, соединены, как показано на фиг. 25.In a twelfth embodiment of the present invention, output voltage compensation is performed during V / f control before synchronization is completed. When a twelfth embodiment of the present invention is used, the current control section 6, the output voltage error compensation section 16, and the two phase to three phase conversion section 8 shown in FIG. 18 and FIG. 22 are connected as shown in FIG. 25.

[0135] Таким образом, как показано на фиг. 25, в двенадцатом варианте выполнения настоящего изобретения между секцией 16 компенсации ошибки выходного напряжения и секцией 8 преобразования двух фаз в три фазы установлен переключатель S5 перехода. Переключатель S5 перехода принимает командное напряжение Vd* вдоль оси d и командное напряжение Vq* вдоль оси q и финальные командные напряжения Vd1* и Vq1* вдоль оси d и вдоль оси q.[0135] Thus, as shown in FIG. 25, in a twelfth embodiment of the present invention, a transition switch S5 is installed between the output voltage error compensation section 16 and the two-phase to three-phase conversion section 8. The transition switch S5 receives the command voltage Vd * along the d axis and the command voltage Vq * along the q axis and the final command voltages Vd1 * and Vq1 * along the d axis and along the q axis.

[0136] Переключатель S5 перехода связан со стороной Выкл. во время периода, в течение которого флаг переключения управления током установлен в нуль (то есть, во время управления V/f). В этом состоянии переключатель S5 перехода выдает финальное командное напряжение Vd1* вдоль оси d и финальное командное напряжение Vq1* вдоль оси q в секцию 8 преобразования двух фаз в три фазы. Во время периода, когда флаг переключения управления током установлен в единицу (то есть, во время управления ACR), переключатель S5 перехода связан со стороной Вкл. и выдает командное напряжение Vd* вдоль оси d и командное напряжение Vq* вдоль оси q в секцию преобразования двух фаз в три фазы.[0136] The transition switch S5 is connected to the off side. during the period during which the current control switching flag is set to zero (i.e., during V / f control). In this state, the switch S5 of the transition gives the final command voltage Vd1 * along the d axis and the final command voltage Vq1 * along the q axis to the section 8 for converting two phases into three phases. During the period when the current control switching flag is set to one (i.e., during the ACR control), the transition switch S5 is connected to the On side. and provides a command voltage Vd * along the d axis and a command voltage Vq * along the q axis to the section for converting two phases into three phases.

[0137] Если компенсация ошибки выходного напряжения была выполнена перед завершением синхронизации, то после переключения к управлению током не требуется компенсации ошибки выходного напряжения.[0137] If the compensation of the output voltage error was performed before the completion of synchronization, then after switching to current control, the compensation of the output voltage error is not required.

[0138] Во время управления током (управление ACR) инвертер INV выводит напряжение, включая падение напряжения Vac1 на реакторе L. В этом случае элемент информации об измеренном токе содержит компонент падения напряжения Vac1 на реакторе L переменного тока, а следовательно не требуется компенсации ошибки напряжения.[0138] During the current control (ACR control), the INV inverter outputs a voltage, including the voltage drop Vac1 at the reactor L. In this case, the measured current information element contains the voltage drop component Vac1 at the AC reactor L, and therefore no voltage error compensation is required .

[0139] Согласно двенадцатому варианту выполнения настоящего изобретения можно опустить сложные вычисления во время управления током, упростить конструкцию и снизить объем вычислений во время управления током.[0139] According to a twelfth embodiment of the present invention, it is possible to omit complex calculations during current control, simplify the design, and reduce the amount of calculation during current control.

[0140] Хотя выше изобретение было описано в отношении некоторых вариантов его выполнения, оно не ограничено вариантами его выполнения, описанными выше. В рамках технической концепции настоящего изобретения возможны модификации и вариации вариантов выполнения настоящего изобретения, описанных выше. Эти модификации и вариации находятся в объеме пунктов формулы изобретения.[0140] Although the invention has been described above with respect to certain embodiments thereof, it is not limited to the embodiments described above. In the framework of the technical concept of the present invention, modifications and variations of the embodiments of the present invention described above are possible. These modifications and variations are within the scope of the claims.

Claims (45)

1. Устройство управления синхронизацией преобразователя мощности для подачи электричества из коммерческого источника питания в двигатель, содержащее:1. A synchronization control device for a power converter for supplying electricity from a commercial power source to an engine, comprising: первый переключатель "включен/выключен", установленный между коммерческим источником питания и двигателем;a first on / off switch installed between the commercial power source and the engine; последовательную цепь, которая включена параллельно первому переключателю "включен/выключен" и которая содержит преобразователь мощности, реактор переменного тока и второй переключатель "включен/выключен";a serial circuit that is connected in parallel with the first on / off switch and which includes a power converter, an AC reactor, and a second on / off switch; секцию управления синхронизацией, предназначенную для управления преобразователем мощности от момента пуска двигателя до тех пор, пока выходное напряжение коммерческого источника питания и выходное напряжение преобразователя мощности не будут синхронизированы друг с другом; иa synchronization control section for controlling the power converter from the moment the engine is started until the output voltage of the commercial power source and the output voltage of the power converter are synchronized with each other; and секцию управления на основе синхронного тока коммерческого источника питания, предназначенную для управления преобразователем мощности после установления синхронизации между выходным напряжением коммерческого источника питания и выходным напряжением преобразователя мощности;a control section based on the synchronous current of the commercial power source for controlling the power converter after establishing synchronization between the output voltage of the commercial power source and the output voltage of the power converter; при этом устройство управления синхронизацией преобразователя мощности выполнено с возможностью переключения управления от первого управления преобразователем мощности, осуществляемого с помощью секции управления синхронизацией, ко второму управлению преобразователем мощности, осуществляемому с помощью секции управления на основе синхронного тока коммерческого источника питания;wherein the synchronization control device of the power converter is configured to switch control from the first control of the power converter by the synchronization control section to the second control of the power converter by the control section based on the synchronous current of the commercial power source; при этом секция управления синхронизацией выполнена с возможностью управлять работой преобразователя мощности в режиме управления V/f путем установки первого переключателя "включен/выключен" в разомкнутое состояние, а второго переключателя "включен/выключен" в замкнутое состояние;wherein the synchronization control section is configured to control the operation of the power converter in the V / f control mode by setting the first on / off switch to the open state and the second on / off switch to the closed state; а секция управления на основе синхронного тока коммерческого источника питания выполнена с возможностью управлять работой преобразователя мощности в режиме управления V/f путем установки первого переключателя "включен/выключен" в разомкнутое состояние, а второго переключателя "включен/выключен" в замкнутое состояние сразу после переключения от первого управления, осуществляемого с помощью секции управления синхронизацией преобразователя мощности, чтобы затем изменить управление преобразователем мощности на управление током на основе измеренного тока на выходе преобразователя мощности, и затем подавать электроэнергию в двигатель как из преобразователя мощности, так и из коммерческого источника питания путем установки первого переключателя "включен/выключен" в замкнутое состояние, а затем обеспечить подачу электроэнергии из коммерческого источника питания в двигатель путем установки второго переключателя "включен/выключен" в разомкнутое состояние.and the control section based on the synchronous current of the commercial power supply is configured to control the operation of the power converter in the V / f control mode by setting the first on / off switch to the open state and the second on / off switch to the closed state immediately after switching from the first control performed by the power converter synchronization control section to then change the control of the power converter to current control based on ve the measured current at the output of the power converter, and then supply electricity to the engine from both the power converter and the commercial power source by setting the first on / off switch to the closed state, and then supply electricity from the commercial power source to the engine by setting the second on / off switch to an open state. 2. Устройство по п. 1, в котором секция управления на основе синхронного тока коммерческого источника питания содержит:2. The device according to claim 1, in which the control section based on the synchronous current of a commercial power source contains: секцию преобразования трех фаз в две фазы, предназначенную для преобразования трехфазных измеренных токов, которые представляют собой измеренные значения трехфазных выходных токов преобразователя мощности, в измеренный ток вдоль оси d и измеренный ток вдоль оси q в соответствии с элементом информации о фазе коммерческого источника питания;a three-phase to two-phase conversion section for converting three-phase measured currents, which are measured values of the three-phase output currents of the power converter, into a measured current along the d axis and a measured current along the q axis in accordance with the phase information element of a commercial power source; переключатель перехода, предназначенный для вывода измеренного тока вдоль оси d и измеренного тока вдоль оси q в виде командного тока вдоль оси d и командного тока вдоль оси q во время режима управления V/f, и вывода предыдущего командного тока вдоль оси d, который представляет собой предыдущее значение командного тока вдоль оси d на одну выборку назад, и предыдущего командного тока вдоль оси q, который представляет собой предыдущее значение командного тока вдоль оси q на одну выборку назад, в качестве командного тока вдоль оси d и командного тока вдоль оси q во время управления током;a transition switch for outputting the measured current along the d axis and the measured current along the q axis as a command current along the d axis and the command current along the q axis during the V / f control mode, and outputting the previous command current along the d axis, which is the previous value of the command current along the d axis one sample back, and the previous command current along the q axis, which is the previous value of command current along the q axis one sample back, as the command current along the d axis and command current and along the q axis during current control; секцию управления током, выдающую командное напряжение вдоль оси d и командное напряжение вдоль оси q в соответствии с девиацией между током, измеренным вдоль оси d, и командным током вдоль оси d и девиацией между измеренным током вдоль оси q и командным током вдоль оси q; иa current control section providing command voltage along the d axis and command voltage along the q axis in accordance with the deviation between the current measured along the d axis and command current along the d axis and the deviation between the measured current along the q axis and command current along the q axis; and секцию преобразования двух фаз в три фазы, предназначенную для преобразования командного напряжения вдоль оси d и командного напряжения вдоль оси q в трехфазные командные напряжения в соответствии с элементом информации о фазе коммерческого источника питания.a section for converting two phases into three phases, intended for converting the command voltage along the d axis and the command voltage along the q axis into three-phase command voltages in accordance with the phase information element of the commercial power source. 3. Устройство по п. 1, в котором секция управления на основе синхронного тока коммерческого источника питания содержит:3. The device according to claim 1, in which the control section based on the synchronous current of a commercial power source contains: секцию преобразования трех фаз в две фазы, предназначенную для преобразования трехфазных измеренных токов, которые представляют собой измеренные значения трехфазных выходных токов преобразователя мощности, в измеренный ток вдоль оси d и измеренный ток вдоль оси q в соответствии с элементом информации о фазе коммерческого источника питания;a three-phase to two-phase conversion section for converting three-phase measured currents, which are measured values of the three-phase output currents of the power converter, into a measured current along the d axis and a measured current along the q axis in accordance with the phase information element of a commercial power source; переключатель перехода, предназначенный для вывода измеренного тока вдоль оси d и измеренного тока вдоль оси q в виде командного тока вдоль оси d и командного тока вдоль оси q во время режима управления V/f, и вывода предыдущего командного тока вдоль оси d, который представляет собой предыдущее значение командного тока вдоль оси d на одну выборку назад, и предыдущего командного тока вдоль оси q, который представляет собой предыдущее значение командного тока вдоль оси q на одну выборку назад, в качестве командного тока вдоль оси d и командного тока вдоль оси q во время управления током;a transition switch for outputting the measured current along the d axis and the measured current along the q axis as a command current along the d axis and the command current along the q axis during the V / f control mode, and outputting the previous command current along the d axis, which is the previous value of the command current along the d axis one sample back, and the previous command current along the q axis, which is the previous value of command current along the q axis one sample back, as the command current along the d axis and command current and along the q axis during current control; секцию преобразования двух фаз в три фазы, предназначенную для преобразования командного напряжения вдоль оси d и командного напряжения вдоль оси q в трехфазные командные напряжения в соответствии с элементом информации о фазе коммерческого источника питания; иa section for converting two phases into three phases for converting a command voltage along the d axis and a command voltage along the q axis into three-phase command voltages in accordance with a phase information element of a commercial power source; and секцию управления током, предназначенную для вывода командного трехфазного напряжения в соответствии с девиацией между измеренными трехфазными токами и командными трехфазными токами.a current control section for outputting the three-phase command voltage in accordance with the deviation between the measured three-phase currents and the three-phase command currents. 4. Устройство по п. 1, в котором секция управления на основе синхронного тока коммерческого источника питания содержит:4. The device according to claim 1, in which the control section based on the synchronous current of a commercial power source contains: секцию преобразования трех фаз в две фазы, предназначенную для преобразования трехфазных измеренных токов, которые представляют собой измеренные значения трехфазных выходных токов преобразователя мощности, в измеренный ток вдоль оси d и измеренный ток вдоль оси q в соответствии с элементом информации о фазе коммерческого источника питания;a three-phase to two-phase conversion section for converting three-phase measured currents, which are measured values of the three-phase output currents of the power converter, into a measured current along the d axis and a measured current along the q axis in accordance with the phase information element of a commercial power source; переключатель перехода, предназначенный для вывода измеренного тока вдоль оси d и измеренного тока вдоль оси q в виде командного тока вдоль оси d и командного тока вдоль оси q во время режима управления V/f, и вывода предыдущего командного тока вдоль оси d, который представляет собой предыдущее значение командного тока вдоль оси d на одну выборку назад, и предыдущего командного тока вдоль оси q, который представляет собой предыдущее значение командного тока вдоль оси q на одну выборку назад, в качестве командного тока вдоль оси d и командного тока вдоль оси q во время управления током;a transition switch for outputting the measured current along the d axis and the measured current along the q axis as a command current along the d axis and the command current along the q axis during the V / f control mode, and outputting the previous command current along the d axis, which is the previous value of the command current along the d axis one sample back, and the previous command current along the q axis, which is the previous value of command current along the q axis one sample back, as the command current along the d axis and command current and along the q axis during current control; секцию управления током, выдающую командное напряжение вдоль оси d и командное напряжение вдоль оси q в соответствии с девиацией между током, измеренным вдоль оси d, и командным током вдоль оси d и девиацией между измеренным током вдоль оси q и командным током вдоль оси q;a current control section providing command voltage along the d axis and command voltage along the q axis in accordance with the deviation between the current measured along the d axis and command current along the d axis and the deviation between the measured current along the q axis and command current along the q axis; секцию компенсации ошибки выходного напряжения, предназначенную для вывода разности, полученной путем вычитания произведения, полученного умножением индуктивности реактора переменного тока, компоненты угловой частоты и измеренного тока вдоль оси q, из командного напряжения вдоль оси d в качестве финального командного напряжения вдоль оси d, и для вывода суммы, полученной сложением произведения индуктивности реактора переменного тока, компоненты угловой частоты и измеренного тока вдоль оси d с командным напряжением вдоль оси q в качестве финального командного напряжения вдоль оси q, иan output voltage error compensation section for outputting the difference obtained by subtracting the product obtained by multiplying the inductance of the AC reactor, the angular frequency component and the measured current along the q axis, from the command voltage along the d axis as the final command voltage along the d axis, and for outputting the sum obtained by adding the product of the inductance of the AC reactor, the angular frequency component and the measured current along the d axis with the command voltage along the q axis as e of the final command voltage along the q axis, and секцию преобразования двух фаз в три фазы, предназначенную для преобразования финального командного напряжения вдоль оси d и финального командного напряжения вдоль оси q в трехфазные командные напряжения в соответствии с элементом информации о фазе коммерческого источника питания. a section for converting two phases into three phases, intended for converting the final command voltage along the d axis and the final command voltage along the q axis into three-phase command voltages in accordance with the phase information element of the commercial power source. 5. Устройство по п. 1, в котором секция управления на основе синхронного тока коммерческого источника питания содержит:5. The device according to claim 1, in which the control section based on the synchronous current of a commercial power source contains: секцию преобразования трех фаз в две фазы, предназначенную для преобразования трехфазных измеренных токов, которые представляют собой измеренные значения трехфазных выходных токов преобразователя мощности, в измеренный ток вдоль оси d и измеренный ток вдоль оси q в соответствии с элементом информации о фазе коммерческого источника питания;a three-phase to two-phase conversion section for converting three-phase measured currents, which are measured values of the three-phase output currents of the power converter, into a measured current along the d axis and a measured current along the q axis in accordance with the phase information element of a commercial power source; переключатель перехода, предназначенный для вывода измеренного тока вдоль оси d и измеренного тока вдоль оси q в виде командного тока вдоль оси d и командного тока вдоль оси q во время режима управления V/f, и вывода предыдущего командного тока вдоль оси d, который представляет собой предыдущее значение командного тока вдоль оси d на одну выборку назад, и предыдущего командного тока вдоль оси q, который представляет собой предыдущее значение командного тока вдоль оси q на одну выборку назад, в качестве командного тока вдоль оси d и командного тока вдоль оси q во время управления током;a transition switch for outputting the measured current along the d axis and the measured current along the q axis as a command current along the d axis and the command current along the q axis during the V / f control mode, and outputting the previous command current along the d axis, which is the previous value of the command current along the d axis one sample back, and the previous command current along the q axis, which is the previous value of command current along the q axis one sample back, as the command current along the d axis and command current and along the q axis during current control; секцию управления током, выдающую командное напряжение вдоль оси d и командное напряжение вдоль оси q в соответствии с девиацией между током, измеренным вдоль оси d, и командным током вдоль оси d и девиацией между измеренным током вдоль оси q и командным током вдоль оси q; секцию компенсации ошибки выходного напряжения, предназначенную для вывода разности, полученной путем вычитания произведения, полученного умножением индуктивности реактора переменного тока, компоненты угловой частоты и командного тока вдоль оси q из командного напряжения вдоль оси d, в качестве финального командного напряжения вдоль оси d, и для вывода суммы, полученной сложением произведения индуктивности реактора переменного тока, компоненты угловой частоты и командного тока вдоль оси d с командным напряжением вдоль оси q, как финального командного напряжения вдоль оси q, иa current control section providing command voltage along the d axis and command voltage along the q axis in accordance with the deviation between the current measured along the d axis and command current along the d axis and the deviation between the measured current along the q axis and command current along the q axis; an output voltage error compensation section for outputting the difference obtained by subtracting the product obtained by multiplying the inductance of the alternating current reactor, the components of the angular frequency and command current along the q axis from the command voltage along the d axis, as the final command voltage along the d axis, and for outputting the sum obtained by adding the product of the inductance of the alternating current reactor, the components of the angular frequency and command current along the d axis with the command voltage along the q axis, as the final th command voltage along the axis q, and секцию преобразования двух фаз в три фазы, предназначенную для преобразования финального командного напряжения вдоль оси d и финального командного напряжения вдоль оси q в трехфазные командные напряжения в соответствии с элементом информации о фазе коммерческого источника питания.a section for converting two phases into three phases, intended for converting the final command voltage along the d axis and the final command voltage along the q axis into three-phase command voltages in accordance with the phase information element of the commercial power source. 6. Устройство по п. 1, в котором секция управления на основе синхронного тока коммерческого источника питания содержит:6. The device according to claim 1, in which the control section based on the synchronous current of a commercial power source contains: секцию преобразования трех фаз в две фазы, предназначенную для преобразования трехфазных измеренных токов, которые представляют собой измеренные значения трехфазных выходных токов преобразователя мощности, в измеренный ток вдоль оси d и измеренный ток вдоль оси q в соответствии с элементом информации о фазе коммерческого источника питания;a three-phase to two-phase conversion section for converting three-phase measured currents, which are measured values of the three-phase output currents of the power converter, into a measured current along the d axis and a measured current along the q axis in accordance with the phase information element of a commercial power source; переключатель перехода, предназначенный для вывода измеренного тока вдоль оси d и измеренного тока вдоль оси q в виде командного тока вдоль оси d и командного тока вдоль оси q во время режима управления V/f, и вывода предыдущего командного тока вдоль оси d, который представляет собой предыдущее значение командного тока вдоль оси d на одну выборку назад, и предыдущего командного тока вдоль оси q, который представляет собой предыдущее значение командного тока вдоль оси q на одну выборку назад, в качестве командного тока вдоль оси d и командного тока вдоль оси q во время управления током;a transition switch for outputting the measured current along the d axis and the measured current along the q axis as a command current along the d axis and the command current along the q axis during the V / f control mode, and outputting the previous command current along the d axis, which is the previous value of the command current along the d axis one sample back, and the previous command current along the q axis, which is the previous value of command current along the q axis one sample back, as the command current along the d axis and command current and along the q axis during current control; секцию управления током, выдающую командное напряжение вдоль оси d и командное напряжение вдоль оси q в соответствии с девиацией между током, измеренным вдоль оси d, и командным током вдоль оси d и девиацией между измеренным током вдоль оси q и командным током вдоль оси q;a current control section providing command voltage along the d axis and command voltage along the q axis in accordance with the deviation between the current measured along the d axis and command current along the d axis and the deviation between the measured current along the q axis and command current along the q axis; секцию компенсации ошибки выходного напряжения, предназначенную для вычисления значения компенсации падения напряжения путем умножения индуктивности реактора переменного тока, компоненты угловой частоты и тока в нагрузке привода во время синхронизации на основе коммерческого источника, с вычислением θcomp=tan-1 (командный ток вдоль оси d/командный ток вдоль оси q) в соответствии с командным током вдоль оси d и командным током вдоль оси q, для вычисления компоненты компенсации падения напряжения вдоль оси d путем умножения значения компенсации падения напряжения и sin(θcomp), для вычисления компоненты компенсации падения напряжения вдоль оси q путем умножения значения компенсации падения напряжения и cos(θcomp), с выводом разности, полученной вычитанием компоненты компенсации падения напряжения вдоль оси d из командного напряжения вдоль оси d, как финального командного напряжения вдоль оси d, и вывода суммы, полученной сложением компоненты компенсации падения напряжения вдоль оси q и командного напряжения вдоль оси q, как финального командного напряжения вдоль оси q; иthe output voltage error compensation section, designed to calculate the voltage drop compensation value by multiplying the inductance of the AC reactor, the angular frequency component and current in the drive load during synchronization based on a commercial source, with the calculation θcomp = tan -1 (command current along the d / axis command current along the q axis) in accordance with the command current along the d axis and the command current along the q axis, to calculate the voltage drop compensation component along the d axis by multiplying the compensation value and voltage drop and sin (θcomp), to calculate the voltage drop compensation component along the q axis by multiplying the voltage drop compensation value and cos (θcomp), with the derivation of the difference obtained by subtracting the voltage drop compensation component along the d axis from the command voltage along the d axis, as the final command voltage along the d axis, and outputting the sum obtained by adding the voltage drop compensation component along the q axis and the command voltage along the q axis, as the final command voltage along the q axis; and секцию преобразования двух фаз в три фазы, предназначенную для преобразования финального командного напряжения вдоль оси d и финального командного напряжения вдоль оси q в трехфазные командные напряжения в соответствии с элементом информации о фазе коммерческого источника питания,a section for converting two phases into three phases for converting the final command voltage along the d axis and the final command voltage along the q axis into three-phase command voltages in accordance with the phase information element of the commercial power source, при этом по меньшей мере одно из тока в нагрузке привода во время синхронизации на основе коммерческого источника питания и угловой частотной составляющей является постоянным значением.wherein at least one of the current in the drive load during synchronization based on a commercial power source and the angular frequency component is a constant value. 7. Устройство по одному из пп. 4-6, в котором секция компенсации погрешности выходного напряжения выполнена с возможностью устанавливать ток вдоль оси q равным нулю, если абсолютная величина тока вдоль оси q меньше или равна заранее заданному значению, при этом ток вдоль оси q представляет собой или измеренный ток вдоль оси q, или командный ток вдоль оси q.7. The device according to one of paragraphs. 4-6, in which the output voltage error compensation section is configured to set the current along the q axis to zero if the absolute value of the current along the q axis is less than or equal to a predetermined value, while the current along the q axis is either a measured current along the q axis , or command current along the q axis. 8. Устройство по одному из пп. 4-7, которое дополнительно содержит переключатель перехода, предназначенный для приема командного напряжения вдоль оси d, командного напряжения вдоль оси q, финального командного напряжения вдоль оси d, и финального командного напряжения вдоль оси q и для вывода финального командного напряжения вдоль оси d и финального командного напряжения вдоль оси q в секцию преобразования двух фаз в три фазы во время режима управления V/f, и командного напряжения вдоль оси d и командного напряжения вдоль оси q в секцию преобразования двух фаз в три фазы во время управления током.8. The device according to one of paragraphs. 4-7, which further comprises a transition switch for receiving command voltage along the d axis, command voltage along the q axis, final command voltage along the d axis, and final command voltage along the q axis and for outputting the final command voltage along the d axis and the final command voltage along the q axis to the two-phase to three-phase conversion section during the V / f control mode, and command voltage along the d axis and command voltage along the q-axis to the two-phase three-phase conversion section current control belt. 9. Устройство по одному из пп. 2-6, в котором секция управления на основе синхронного тока коммерческого источника питания содержит фильтр нижних частот, предназначенный для удаления высокочастотной компоненты измеренного тока вдоль оси d и измеренного тока вдоль оси q и для подачи измеренного тока вдоль оси d и измеренного тока вдоль оси q в переключатель перехода.9. The device according to one of paragraphs. 2-6, in which the control section based on the synchronous current of the commercial power supply contains a low-pass filter designed to remove the high-frequency component of the measured current along the d axis and the measured current along the q axis and to supply the measured current along the d axis and the measured current along the q axis into the transition switch. 10. Устройство по одному из пп. 2-7, в котором секция управления на основе синхронного тока коммерческого источника питания выполнена с возможностью уменьшать командный ток вдоль оси d и командный ток вдоль оси q после заранее заданного временного периода от переключения до управления током.10. The device according to one of paragraphs. 2-7, in which the control section based on the synchronous current of the commercial power source is configured to reduce the command current along the d axis and the command current along the q axis after a predetermined time period from switching to current control. 11. Устройство по п. 10, в котором секция управления на основе синхронного тока коммерческого источника питания выполнена с возможностью уменьшать командный ток вдоль оси q до нуля, а после этого уменьшать командный ток вдоль оси d до нуля.11. The device according to claim 10, in which the control section based on the synchronous current of the commercial power source is configured to reduce the command current along the q axis to zero, and then reduce the command current along the d axis to zero. 12. Устройство по одному из пп. 2-9, в котором секция управления на основе синхронного тока коммерческого источника питания выполнена с возможностью плавно изменять элемент информации о фазе коммерческого источника питания от фазы выходного напряжения преобразователя мощности к фазе выходного напряжения коммерческого источника питания, когда имеется ошибка или разность между фазой выходного напряжения преобразователя мощности и фазой выходного напряжения коммерческого источника питания.12. The device according to one of paragraphs. 2-9, in which the control section based on the synchronous current of the commercial power source is configured to smoothly change the information element of the phase of the commercial power source from the output voltage phase of the power converter to the output voltage phase of the commercial power source when there is an error or difference between the phase of the output voltage power converter and output voltage phase of a commercial power source. 13. Устройство по одному из пп. 2-12, в котором секция преобразования двух фаз в три фазы выполнена с возможностью преобразовывать командное напряжение вдоль оси d и командное напряжение вдоль оси q в трехфазное командное напряжение в соответствии с фазой выходного напряжения преобразователя мощности во время режима управления V/f, и13. The device according to one of paragraphs. 2-12, in which the section for converting two phases into three phases is configured to convert the command voltage along the d axis and the command voltage along the q axis into a three-phase command voltage in accordance with the phase of the output voltage of the power converter during the V / f control mode, and преобразовывать командное напряжение вдоль оси d и командное напряжение вдоль оси q в трехфазное командное напряжение в соответствии с элементом информации о фазе коммерческого источника питания во время управления током,convert the command voltage along the d axis and the command voltage along the q axis into a three-phase command voltage in accordance with the phase information element of the commercial power source during current control, а секция преобразования трех фаз в две фазы выполнена с возможностью преобразовывать трехфазные измеренные токи в измеренный ток вдоль оси d и измеренный ток вдоль оси q в соответствии с фазой выходного напряжения преобразователя мощности во время режима управления V/f и преобразовывать трехфазные измеренные токи в измеренный ток вдоль оси d и измеренный ток вдоль оси q в соответствии с элементом информации о фазе коммерческого источника питания во время управления током.and the three-phase to two-phase conversion section is configured to convert the three-phase measured currents to the measured current along the d axis and the measured current along the q axis in accordance with the output voltage phase of the power converter during the V / f control mode and convert the three-phase measured currents to the measured current along the d axis and the measured current along the q axis in accordance with the phase information element of the commercial power source during current control.
RU2017133495A 2015-03-10 2016-02-19 Device for controlling synchronization of power converter RU2667477C1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015046997 2015-03-10
JP2015-046997 2015-03-10
PCT/JP2016/054794 WO2016143481A1 (en) 2015-03-10 2016-02-19 Synchronization control device for power converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2667477C1 true RU2667477C1 (en) 2018-09-20

Family

ID=56880431

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017133495A RU2667477C1 (en) 2015-03-10 2016-02-19 Device for controlling synchronization of power converter

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP6288368B2 (en)
CN (1) CN107408901B (en)
RU (1) RU2667477C1 (en)
WO (1) WO2016143481A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019176649A (en) * 2018-03-29 2019-10-10 オムロン株式会社 Motor controller
CN113454425A (en) * 2019-02-20 2021-09-28 日本电产株式会社 Position estimation device

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3133311A1 (en) * 1981-08-22 1983-03-10 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Method for synchronisation of a converter synchronous motor to a supplying mains power supply
US5387855A (en) * 1987-09-24 1995-02-07 Kabushiki Kaisha Toshiba Induction motor control system
JPH089682A (en) * 1994-06-21 1996-01-12 Toshiba Corp Induction machine control apparatus
RU2132110C1 (en) * 1998-03-25 1999-06-20 Мищенко Владислав Алексеевич Method for optimal vector control of induction electric motor and electric drive which implements said method
RU2141719C1 (en) * 1998-03-25 1999-11-20 Мищенко Владислав Алексеевич Method and electric drive for vector control of permanent-magnet synchronous motor
JP3678781B2 (en) * 1994-12-21 2005-08-03 東芝プラントシステム株式会社 AC motor control device
JP2006149136A (en) * 2004-11-24 2006-06-08 Fuji Electric Systems Co Ltd Synchronization control unit for switching drive power supply
EP2214303A1 (en) * 2009-01-28 2010-08-04 ABB Oy Synchronizing an inverter with an alternating voltage source
EP2667503A1 (en) * 2011-01-18 2013-11-27 Daikin Industries, Ltd. Power conversion apparatus

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4702094B2 (en) * 2006-02-24 2011-06-15 株式会社明電舎 Inverter synchronous control device
CN201199677Y (en) * 2008-01-18 2009-02-25 郑欣棣 Power supply control apparatus for motor
CN102790562A (en) * 2012-08-10 2012-11-21 上海新时达电气股份有限公司 Method for smoothly switching motor between variable-frequency power supply and power-frequency power supply

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3133311A1 (en) * 1981-08-22 1983-03-10 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Method for synchronisation of a converter synchronous motor to a supplying mains power supply
US5387855A (en) * 1987-09-24 1995-02-07 Kabushiki Kaisha Toshiba Induction motor control system
JPH089682A (en) * 1994-06-21 1996-01-12 Toshiba Corp Induction machine control apparatus
JP3678781B2 (en) * 1994-12-21 2005-08-03 東芝プラントシステム株式会社 AC motor control device
RU2132110C1 (en) * 1998-03-25 1999-06-20 Мищенко Владислав Алексеевич Method for optimal vector control of induction electric motor and electric drive which implements said method
RU2141719C1 (en) * 1998-03-25 1999-11-20 Мищенко Владислав Алексеевич Method and electric drive for vector control of permanent-magnet synchronous motor
JP2006149136A (en) * 2004-11-24 2006-06-08 Fuji Electric Systems Co Ltd Synchronization control unit for switching drive power supply
EP2214303A1 (en) * 2009-01-28 2010-08-04 ABB Oy Synchronizing an inverter with an alternating voltage source
EP2667503A1 (en) * 2011-01-18 2013-11-27 Daikin Industries, Ltd. Power conversion apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2016143481A1 (en) 2017-08-31
JP6288368B2 (en) 2018-03-07
WO2016143481A1 (en) 2016-09-15
CN107408901A (en) 2017-11-28
CN107408901B (en) 2020-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5413400B2 (en) AC motor control device
KR101046042B1 (en) Vector control device of induction motor, vector control method of induction motor and drive control device of induction motor
RU2407140C1 (en) Vector controller for synchronous electric motor with permanent magnets
WO2021017237A1 (en) Deadbeat control system and method for permanent magnet synchronous motor under low carrier ratio
US9471047B2 (en) Motor control apparatus having part for phase compensation
CN109690935B (en) Inverter control device and motor drive system
WO2012014526A1 (en) Control apparatus of ac rotating machine
US20110031907A1 (en) Control apparatus for electric rotating machine
US20100308757A1 (en) Alternating-current motor control apparatus
US9483036B2 (en) Motor control apparatus having part for phase compensation
WO2016121237A1 (en) Inverter control device and motor drive system
JP2008199706A (en) Phase detecting method, phase detector, method of controlling synchronous motor, and controller of synchronous motor
EP2763301B1 (en) Power converter control method
JP2011254641A (en) Controlling apparatus of electric motor and electric motor controlling system
US9871482B2 (en) Power conversion device
JP2014093889A (en) Controller of ac motor
JP2008199881A (en) Control unit of induction motor
JP4889329B2 (en) Control device for voltage source inverter
JP6372201B2 (en) Power converter
JP5025295B2 (en) Semiconductor power converter
RU2667477C1 (en) Device for controlling synchronization of power converter
JP6519149B2 (en) Motor controller
JPWO2009041157A1 (en) Inverter control device and control method thereof
JP7304891B2 (en) Rotating machine control device and electric vehicle control device
JP2011217575A (en) Power conversion apparatus