TW306095B - - Google Patents

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經濟部中央標準局員工消費合作社印製 3C6095 五、發明説明（1 ) 本發明係關於，以可變速方式驅動交流電動機之交流 電動機之可變速控制裝置。 要正確運算交流電動機，例如感應電動機之磁通或轉 矩，並適宜加以控制時，必須要能夠正確運算感應電壓方 可。感應電壓可從該感應電動機之端子電壓扣除一次電阻 造成之壓降成分即可獲得。因此，電動機之一次電阻之值 不正確便無法獲得正確之感應電壓。而備有電流調節器以 控制感應電動機時，運算電壓指令值而以前饋方式（Feed forward)補償一次電阻形成之壓降成分時，電動機之一 次電阻也必須要有正確之值。 使用電動機之一次電阻值控制該感應電動機之方法有 ，例如日本「特開昭64—8896號公報」「特開平 1 一 1 9 8 2 9 2號公報」所記載，從感應電動機之端子 電壓檢出值減去一次電阻形成之壓降部分而求得感應電壓 ，而從此感應電壓運算一次角頻率之所謂無速度感測器向 量控制。 第9圖係表示以可變速方式控制感應電動機之第1傳 統例子之控制方塊電路圖。在第9圖所示之第1傳統例子 電路，係將藉由連接在交流電動機即感應電動機2之端子 之電壓檢測電路20檢出之一次電壓實際值vi ，以三相 /二相變換器2 1及電壓向量旋轉器2 4 ’將其分解成相 互垂直相交之Μ軸電壓檢測值VM及T軸電壓檢測值VT 而檢出。另一方面，由電流檢測器4 5檢出之一次電流實 際值i i ，亦以三相/二相變換器1 2與電流向量旋轉器 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 一 4 一 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 装------1T------------------------ A7 _______B7 五、發明説明（2 ) 1 1 ，將其分解成相互垂直相交之Μ軸電流檢測值I Μ與 τ軸電流檢測值Ιτ ，而檢出。 第10圖係表示第9圖之第1傳統例子電路所示之感 應電壓運算電路之架構之方塊圖，此感應電壓運算電路 22係由加算器51 ，52，及乘算器53 ，54，所構 成。乘算器5 3運算由預先設定之一次電阻設定值R1F與 上述Μ軸電流檢測值I M之積之Μ軸電流所造成之壓降分 ，而加算器5 1則從Μ軸電壓檢測值VM減壓此項壓降分 ，運算Μ軸感應電壓運算值Em ，而乘算器54也同樣運 算一次電阻設定值R1F與T軸電流檢測值Ιτ之積之壓降 分，由加算器5 2從Τ軸電壓檢測值VT減去此壓降分， 而運算T軸感應電壓運算值ET 。此等感應電壓由下式1 、2表示之》 1 式 R - Μ V II Μ Ε --------^‘裝------訂-----，”成 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 2 式

V

R 輸值 3 算 路運 電壓 生電 產應 值感 令軸 指 Μ ’ 之 路出 電送 子 2 例 2 統路 傳電 1 算 第運 之壓 圖電 9 應 第感 在述 上 入 送先 1 預 1 及 器’ 轉了 旋I 量值 向測 流檢 電流 ’ 電 Τ 軸 Ε Τ 值與 算 Μ 運I 壓值 電測 應檢 感流 T軸 與Μ Μ之 Ε 出 ! i 一度 尺 張 紙 一準 一榡 【家 一釐 公 SG6095 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（3 ) 設定之一次電阻設定值1111^，藉控制運算向座標變換電路 8輸出Μ軸電壓指令值▽，與丁軸電壓指令值座標 變換電路8從此等輸入信號輸出一次電壓指令值之α軸成 分ν Α*及/5軸成分νΒ*。二相/三相變換器1 〇將此等變 換成三相之一次電壓指令值vi*，供給電力變換電路1 ， 感應電動機2則由該電力變換電路1做可變速驅動》 第11圖係表示以可變速方式控制感應電動機之第2 傳統例子之控制方塊電路圖。此第2傳統例子電路，係向 感應電壓運算電路2 2輸入，三相/二相變換器2 1所變 換之一次電壓檢測值之α軸成分vA與yS軸成分vB ，三 相/二相變換器12所變換之一次電流檢測值之α軸成分 iA與軸成分iB ，以及預先設定之一次電阻設定值 R1F·，運算感應電壓檢測值之α軸成分eA與/3軸成分 e b ，電壓向量旋轉器2 4則輸入此運算結果，向指令值 產生電路3輸出感應電壓運算值Εμ ，ΕΤ ，這一些與上 述第9圖之第1傳統例子有異，但其他各項則全部相同。 第12圖係表示第11圖之第2傳統例子電路所圖示 之感應電壓運算電路之架構之方塊電路圖。在此，乘算器 5 3係輸入一次電阻設定值R1F及一次電流檢測值之《軸 成分iA ，運算其壓降成分，加算器51則從一次電壓檢 測值之α軸成分Va減去此壓降成分，運算感應電壓檢測 值之α軸成分eA 。同樣地，乘算器5 4係輸入R1F與 i b ’運算其壓降成分，加算器5 2則從vB減去此壓降 成分，運算eB 。電壓向量旋轉器24輸入此等6八， (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝- -se 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -6 - A7 B7 — —— _______ _ 五、發明説明（4 ) e b ，藉感應電動機2之相位角指令值0*之座標變換， 運算感應電壓運算值Em ，ET 。這時之感應電壓係以下 R R ο I I 之 C B 示 V V 表 -i II 5 A B 至 e e 3 3 4 式式 式

A B --------，'裝-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) i η Θ * cosd* 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 Ε τ 第3圖表示第3傳統例子之控制方塊電路圖。介由相 變換器12與電流向量旋轉器11取得電流檢測器ΙΜ ， It與上述第1傳統例子電路或第2傳統例子電路一樣。 加算器4運算此μ軸電流檢測值IM與指令值產生電路3 輸出之Μ軸電流指令值I M*之偏差，供給電流調節器6。 電流調節器6則输出信號em*，俾使此輸入偏差爲零。另 一方面’乘算器1 6運算指令值產生電路3輸出之Μ軸電 本紙張尺度適财關家轉（CNS) A4規格（21GX297公慶> -7 - SG6095 A7 B7 五、發明説明（5 ) 流指令值I，與另行設定之一次電阻設定值r1f之積之壓 降成分，加算器1 4則將此壓降成分與電流調節器6輸出 之上述信號E ^相加，而輸出Μ軸電壓指令值VM*。同樣 地，加算器5也運算T軸電流檢測值I τ與指令值產生電 路3輸出之Τ軸電流指令值I，之偏差，供給電流調節器 7，而輸出信號Ετ*。乘算器1 7由Τ軸電流指令值1/ 與一次電阻設定值R1F之積運算壓降成分，因此加算器 1 5將此壓降成分與電流調節器7之輸出信號Ετ*，输出 T軸電壓指令值VT*。此等Μ軸電壓指令值V μ*與T軸電 壓指令值V，由下式6、7表示之。 式6 V Μ* = Ε μ* + R 1F · I μ* 式7 V τ* = E T* + R iF · I τ* 在上述各傳統例子電路，在運算一次電阻所造成之壓 降成分時，係使用預定之一次電阻設定值R1F，若此一次 電阻設定值R1F與感應電動機2之實際之一次電阻值有異 時，在進行感應電壓之運算或電流調節器6，7之前饋補 償等電動機之控制運算時，會產生誤差。 因此，本發明之目的在，正確運算以可變速方式控制 交流電動機時之一次電阻值，或運轉時之感應電壓，或適 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐） ^裝 訂 一 π (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 _ 8 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（6 ) 宜地補償運轉時因電流調節器之一次電阻所產生之壓降成 分。 爲了達成上述目的，本發明之交流電動機之可變速控 制裝置，係備有，可檢出加在交流電動機之電壓之電壓檢 測電路，可檢出流過此交流電動機之電流之電流檢測電路 ，將此檢測電壓分解成任意之Μ軸成分與垂直於此之T軸 成分而輸出之電壓向量旋轉器，以及，將上述檢出電流分 解成任意之Μ軸成分與垂直於此之Τ軸成分而輸出之電流 向量旋轉器，而就此等各軸電壓檢測值及各軸電流檢測值 進行一定之控制運算，依據其運算結果，經由電力變換裝 置驅動上述交流電動機之可變速控制裝置，備有，使上述 Μ軸電流檢測值與一定之Μ軸電流指令值一致之電流調節 器，從上述Μ軸電壓檢測值減去一次電阻運算值與上述Μ 軸電流檢測值之積以運算Μ軸感應電壓之第1感應電壓運 算電路，輸入上述Μ軸感應電壓運算值，藉積分運算或比 例積分運算輸出上述一次電阻運算值之一次電阻運算電路 ，以及，記憶此一次電阻運算電路之輸出值之記憶電路。 或是具備有，可檢出加壓交流電動機之電壓之電壓檢 測電路，可檢出流過此交流電動機之電流之電流檢測電路 ，將此檢測電壓分解成定子座標系之α軸成分與垂直於此 之石軸成分之3相/2相電壓變換電路，將上述檢測電流 分解成定子座標系之α軸成分與垂直於此之/9軸成分之3 相/2相電流變換電路，將上述檢測電壓之α軸成分與冷 軸成分分解成任意之Μ軸成分及垂直於此之Τ軸成分而輸 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） I 一 裝 訂 I {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（7 ) 出之電壓向量旋轉器，以及，將上述檢測電流之α軸成分 與点軸成分分解成任意之Μ軸成分及垂直於此之Τ軸成分 而輸出之電流向量旋轉器，而就此等各軸電壓檢測值與各 軸電流檢測值進行一定之控制運算，依據其運算結果，經 由電力變換裝置驅動上述交流電動機之可變速控制裝置， 備有，使上述Μ軸電流檢測值與一定之Μ軸電流指令值一 致之電流調節器，從上述電壓檢測值之α軸成分減去一次 電阻運算值與上述電流檢測值之α軸成分之積，以運算感 應電壓之α軸成分，且從上述電壓檢測值之α軸成分減去 一次電阻運算值與上述電流檢測值之/5軸成分之積，以運 算感應電壓之Θ軸成分之第2感應電壓運算電路，將此等 感應電壓α軸成分與；δ軸成分分解成任意之Μ軸成分及垂 直於此之Τ軸成分而輸出之感應電壓向量旋轉器，輸入上 述Μ軸感應電壓運算值，藉積分運算或比例積分運算输出 上述一次電阻運算值之一次電阻運算電路，以及，記憶此 一次電阻運算電路之輸出值之記憶電路》 或備有，可運算交流電動機之一次電阻值之一次電阻 運算電路，以及，可記憶此一次電阻運算值之記憶電路之 交流電動機之可變速控制裝置，在開始運轉上述交流電動 機以前，以上述一次電阻運算電路運算其一次電阻值，將 運算結果記憶在上述記憶電路，在上述交流電動機之運轉 時，在所記憶之一次電阻運算值乘上電流檢測值，而進行 從上述交流電動機之端子電壓減去此乘算結果之感應電壓 運算。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（2丨0X297公釐） ^ 裝 訂 ^ > (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 一 10 _ 306〇95 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（8 ) 或備有，可運算交流電動機之一次電阻值之一次電阻 運算電路，以及，可記憶此一次電阻運算值之記憶電路之 交流電動機之可變速控制裝置，在上述交流電動機開始運 轉以前，以上述一次電阻運算電路運算其一次電阻值，將 其運算結果記憶在上述記憶電路，在上述交流電動機之運 轉時，在所記憶之一次電阻運算值乘上電流指令值，或在 所記憶之一次電阻運算值乘上電流檢測值，在此等乘算結 果之任一加上電壓指令值，以補償一次電阻造成之壓降。 本發明之申請專利範圍第1項及第2項，感應電壓之 Μ軸成分係以下示式8及式9表示之》在此，E M#係交流 電動機之感應電壓實際值之Μ軸成分，Em係感應電壓運 算電路（申請專利範圍第1項），或電壓向量旋轉器（申 請專利範圍第2項）所運算之感應電壓運算值之Μ軸成分 。其中’ VM係Μ軸電壓檢測值，ΙΜ係Μ軸電流檢測值 ’ Ri係一次電阻實際值，R〆係一次電阻運算值。 式8 Em# — Vm — Ra* IM 式9 Em = VM - R〆· IM 在此之感應電壓實際值向量E#係以下式i 〇表示之 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -9 Γ % 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（9 ) 式1 〇 E M# E # = E τ# 此感應電壓實際值向量Ε#與平行於Μ軸之電動機之 磁通向量垂直相交，因此ΕΜ#=〇，因之，從上述式8， 式9獲得下式1 1。 式1 1 Εμ = — ( R !#- R 1 ) · I μ 其中之ΙΜ >0。因之，從式1 1 ，Em與Ri#， Ri之間有下示關係存在。即 ① R，<Ri 時 Em >〇 ② Ri# >Ri 時 Em <0 從此等①，②之關係，若積分Μ軸感應電壓運算值 ΕΜ之值，或比例積分之值爲一次電阻運算值R，時，一 次電阻運算值R，可收歛成一次電阻實際值Ri 。這時之 一次電阻運算值R〆之運算式由下式12或13表示之》 其中，K I係積分增益，K P係比例增益。 I 裝 訂 ^'^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 12 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（1()) 式1 2 R !# = κ a s E M d t 式1 3 R1#=Kp*Em+K1 S E m d t 本發明之申請專利範圍第3項，係使用例如由上述申 請專利範圍第1項或第2項所述之運算所獲得之一次電阻 運算值R，，由下示各式1 4，1 5運算感應電壓。這時 之一次電阻運算值R〆係收歛爲真實的值，因此可算出正 確之感應電壓。其中，VM係Μ軸電壓檢測值，Ετ係T 軸感應電壓運算值，VT係丁軸電壓檢測值，Ιτ係T軸 電流檢測值。 式1 4 Em=Vm-R1# ·Ιμ 式1 5 ET = VT - Ri# * It 本發明之申請專利範圍第4項，係使用例如藉上述申 請專利範圍第1項或第2項所述之運算所獲得之一次電阻 運算值Ri#，由下示各式1 6，1 7運算感應電壓。這時 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） ----------批本—-----1T------線 ί ； (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -13 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明（11) 之一次電阻運算值Ri#係收歛成真實值，因此可以正確補 償一次電阻造成之壓降成分。其中，VM*係Μ軸電壓指令 值’ I Μ*係Μ軸電流指令值’ V τ*係丁軸電壓指令值， I τ 係Τ軸電流指令值。 式1 6 V M* = E M* + R * I Μ* 式1 7 V τ* = Ε τ* + R χ# · I τ* 第1圖係表示本發明第1實施例之方塊電路圖，對應 申請專利範圍第1項’此第1實施例電路所示之電力變換 電路1 ，交流電動機即感應電動機2，指令值產生電路3 ，座標變換電路8，二相/三相變換器1 〇，電流向量旋 轉器1 1 ，三相/二相變換器1 2，電壓檢測電路2 0， 三相/二相變換器2 1 ，感應電壓運算電路2 2，及電壓 向量旋轉器2 4之名稱，用途’機能與第9圖所示之第1 傳統例子電路相同，因此，其說明從略。 第1圖之第1實施例電路與上述第9圖之傳統例子電 路不相同的是，第1實施例電路附加有，運算Μ軸電流檢 測值I Μ ，與Μ軸電流指令值I Μ*之偏差之加算器4，输 入此偏差之電流調節器6，切換電流調節器6之輸出信號 之切換開關4 2，輸入Μ軸感應電壓運算值εμ而輸出一 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（2丨0X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 _ 14 - A7 B7 經濟部中央樣準局員工消費合作社印製 五、 發明説明 (12 ) 1 次 電 阻 運 算 值 R 之 -- 次 電 阻 運 算 電 路 3 0 ♦ 記 憶 此 運 算 1 | 結 果 之 記 憶 電 路 3 1 以 及 ， 切 換 — 次 電 阻 運 鼻 電 路 3 0 1 I 之 輸 出 ffri 與 記 億 電 路 3 1 之 輸 出 之 切 換 開 關 4 1 0 ^—S 1 1 I 第 2 圖 係 表 示 第 1 圖 之 第 1 實 施 例 電 路 之 電 流 與 電 壓 請 kj. 閲 1 1 1 之 相 關 關 係 之 向 量 圖 〇 在 此 向 量 圖 9 a 軸 興 β 軸 係 定 子 座 讀 背 1 1 標 系 9 Μ 軸 係 對 a 軸 有 相 位 角 Θ 本 之 任 恳 軸 T 軸 係 與 Μ 之 注 1 I 意 I 軸 垂 直 之 座 標 軸 〇 —· 次 電 流 實 際 值 i 1 > 可 分 解 成 a 軸 上 拳 項 1 I 再 1 \ 之 尾 流 成 分 i A 與 β 軸 上 之 電 流 成 分 i Β 更 可 進 —* 步 分 寫 本 k 解 成 Cbs 與 a — β 軸 有 旋 轉 相 位 角 Θ 木 之 Μ 軸 上 之 電 流 成 分 頁 1 I I Μ 及 T 軸 上 之 電 流 成 分 I T 而 檢 出 ο 一 次 電 壓 實 際 值 1 I V 1 係 在 感 應 電 壓 e 加 上 一 次 電 阻 實 際 值 R 1 之 壓 降 成 分 1 1 I ( 即 一 次 電 阻 實 際 值 R 1 與 次 電 流 實 際 值 i 1 之 積 ) 而 1 訂 | 獲 得 〇 1 1 第 3 圖 係 表 示 第 1 圆 圖 之 第 1 實 施 例 電 路 之 運 哲 舁 感 應 電 1 1 壓 Ε Μ E Τ 及 一 次 電 阻 運 算 值 R 1# 之 電 路 架 構 之 方 塊 電 1 ..1 路 圖 〇 在 此 第 3 圖 感 應 電 壓 運 算 電 路 2 2 係 藉 加 算 器 1 5 1 Cfea 與 乘 算 器 5 3 進 行 從 Μ 軸 電 壓 檢 測 值 V Μ 減 去 壓 降 1 I 成 分 ( 即 一 次 電 阻 運 算 值 R χ# 與 Μ 軸 電 流 檢 測 值 I Μ 之 積 1 I ) 以 求 出 Μ 軸 感 應 電 壓 運 算 值 Ε Μ 之 運 算 > 藉 加 算 器 1 1 I 5 2 與 乘 算 器 5 4 ， 進 行 從 Τ 軸 電 壓 檢 測 值 V Τ 減 去 壓 降 1 1 成 分 ( 即 一 次 電 阻 運 算 值 R !# 與 Τ 軸 電 流 檢 測 器 I Τ 之 積 1 1 ) 以 求 出 Τ 軸 感 nkg 應 電 壓 運 算 值 Ε Τ 之 運 算 » 以 下 示 各 式 1 1 表 示 之 〇 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210x297公楚）_ 15

JlC3〇95___ 五、發明説明（13 ) 式1 8 A7 式1 9 c 〇 S Θ * s i η (9 — sin0* cose V Μ C C 〕s 0 * s i n 0 * V A V τ —S 1 n 6> * c o s Θ * V b (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 式2 Ο em=vm-r1* ·ιμ 式2 1

Et=Vt-Ri# ·ΙΤ 運算一次電阻時’將第1圖所示之切換開關4 1切換 到一次電阻運算電路3 0側。道時之指令值產生電路3產 生一定之Μ軸電流指令值I μ*，加算器4便算出此I μ *與 Μ軸電流檢測值I μ之偏差，將此偏差輸入電流調節器6 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210Χ297公釐） 16 - B7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明/14 ) ，以產生Μ軸電壓指令值V μ*，但若將切換開關4 2切換 到電流調節器6側，則可藉此Μ軸電壓指令值V μ*進行使 電流檢出值I μ與電流指令值I μ*—致之控制運算。 在此狀態下，一次電阻運算電路3 0則輸入上述Μ軸 感應電壓運算值Εμ ，進行積分運算或比例積分運算’以 該運算結果當作一次電阻運算值Ri#，而這該一次電阻運 算值R，收歛成一次電阻實際值尺1 。這時將一次電阻運 算電路3 0所輸出之一次電阻運算值輸入記憶電路 3 1 ，令其記憶下來，此一次電阻運算值R〆之運算係以 下示式22 ，式23表示之。 式2 2 R 1# = K 1 S Em d t 式2 3

Ri# = Κρ* Εμ Ί~Κι S Em d t 通常在運轉時係將切換電路41切換到記憶電路31 側，將記憶在此之一次電阻運算值R〆供給感應電壓運算 電路2 2與指令值產生電路3。這時將切換開關4 2切到 指令值產生電路3側，將該指令值產生電路3所輸出之Μ 軸電壓指令值Vm#輸入到座標變換電路8。 感應電壓運算電路2 2使用經由切換開關4 1獲得之 一次電阻運算值Rx#，依照上述第3圖之架構運算感應電 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格（210χ297公釐） ----------装------訂------Γ旅 J.-' (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 17 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（） 壓運算值Em ，ET 。指令值產生電路3輸入此等R，， E „ ，ET ，IM及Ιτ ，運算電動機之可變速驅動運算 ，输出其運算結果所獲得之Μ軸電壓指令值VM*，T軸電 壓指令值VT*，及相位角指令值Θ* ，實現感應電動機2 之可變速驅動。 第4圖係表示本發明第2實施例之方塊電路圖，對應 申請專利範圍第2項。而第5圖係表示運算第4圖之第2 實施例電路之感應電壓EM ，ET及一次電壓運算值Ri# 之電路之架構之方塊電路圖。 第5圖所示之感應電壓運算電路2 2藉加算器5 1及 乘算器5 3，進行從一次電壓檢測值之α軸成分vA減去 壓下成分（即一次電阻運算值R，與一次電流檢測值之α 軸成分之積），以求出感應電壓檢測值之α軸成分eA之 運算，及藉加算器5 2與乘算器5 4，進行從一次電壓檢 測值之軸成分vB減去壓降成分（即一次電阻運算值 R，與一次電流檢測值之沒軸成分iB之積）’以獲取感 應電壓檢測值之沒軸成分之運算，其運算由下示數式 24，25及26表示之。 式2 4 eA = VA - R^ · i a 式2 5 eB = vB - Rx# * i b 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（ 210X 297公釐）_ _ ^ -裝 訂 | 線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央榡準局員工消費合作杜印製 A7 s_-67 五、發明説明（16 ) 式2 6 ~ - Em C 0 s 0 * sine* • e a Ε τ —s i η Θ * c o s θ * G B 一 除了感應電壓em ，Ετ以外之運算方法係與第1圖 所述之第1實施例電路一樣，其說明從略。 第6圖係表示本發明第3實施例之方塊電路圖’對應 申請專利範圍第3項，但此第3實施例電路係由記憶電路 3 1記憶一次電阻運算電路3 0要運算之一次電阻運算值 ，將此值输入感應電壓運算電路2 2，而從電壓檢測 值7„ ，VT運算感應電壓運算值em ，ET ，此等運算 方法在第1圖所述之第1實施例電路相同，其說明從略。 指令值產生電路3輸入此運算結果之Ri#，Εμ，Εί 及電流向量旋轉器11所輸出之電流檢測值ΙΜ ， Ιτ ， 進行電動機之可變速驅動運算，輸出運算結果之電壓指令 值VM*，VT*及相位角指令值0* ，藉此實現感應電動機 2之可變速驅動。再者，輸出一次電阻運算值R，之一次 電阻運算電路3 0則，例如採用在上述第1實施例電路或 第2實施例電路所述之運算方法，便可以實現。 第7圖係表示本發明第4實施例之方塊電路圖，與上 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） ---------^‘裝------訂-----1 線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 19 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 --6095 五、發明説明（17) 述第6圖一樣’對應申請專利範圍第3項。本第4實施例 電略之感應電壓運算值Εμ，Ετ之運算與第4圖所述之第 2實施例電路相同，其他則與上述之第6圖之第3實施例 電路相同。 第8圖係表示本發明第5實施例之方塊電路圖，對應 申請專利範圍第4項》在此第5實施例電路，電流調節器 6經由加算器4輸入Μ軸電流檢測值I μ與Μ軸電流指令 值I μ*之偏差，藉積分運算或比例積分運算，以輸出Εμ* 。電流調節器7也一樣經由加算器5輸入T軸電流檢測值 ϊτ與T軸電流指令值I τ*之偏差，進行積分運算或比例 積分運算，而輸出Εμ*。 由記憶電路3 1記憶一次電阻運算電路3 0所運算之 一次電阻運算值R1#，乘算器1 6則運算此與Μ軸電 流指令值I Μ*之積之一次電阻形成之壓降成分補償電壓， 加算器14則將此運算結果加上電流調節器6之輸出信號 Εμ*，進行電流控制之前饋補償，獲得Μ軸電壓指令值 VM*。另一方面，乘算器1 7也運算上述Ri#與Τ軸電流 指令值I τ*之積之一次電阻形成之壓降成分補償電壓’加 算器1 5則將此運算結果與電流調節器7之輸出信號Ετ5* 相加，而進行電流控制之前饋補償，獲得τ軸電壓指令值 VT*»再者，輸出一次電阻運算值Ri#之一次電阻運算電 路3 0，藉例如採用上述第1或第2實施例電路所述之運 算方法，則可實現。 ' 由上述運算所獲得之電應指令值Vm*’ Vt*藉座標變 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210x 297公#-) -20 - — -in n n I I ^ I I n an n n T n I I I L (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（18) 換電路8變換成定子座標系之一次電壓指令值之α軸成分 ν a*與yS軸成分νΒ*，再經二相/三相變換器1 〇變換成 三相之一次電壓指令值乂；!*而供給電力變換電路1 ，以可 變速方式驅動感應電動機2。 在本發明之申請專利範圍第1項與第2項’因爲是在 開始運轉交流電動機之前，藉積分運算或比例積分運算’ 運算會使感應電壓爲零之一次電阻之值，因此有可以穩定 且正確運算一次電阻之效果。 在本發明之申請專利範圍第3項’因爲是使用在交流 電動機之運轉前求得之一次電阻之運算值運算感應電® ’ 因此例如連接該電動機之配線長度改變’或更換電動機致 一次電阻之值變動時，仍可運算正確之感應電壓’因此可 收到，可以適宜運算或控制轉矩或磁通之效果。 在本發明之申請專利範圍第4項’因在使用交流電動 機之運轉前所求得之一次電阻之運算值運算電壓指令值時 運算一次電阻形成之壓降成分，因此’例如連接該電動機 之配線長度改變’或更換電動機致一次電阻之值變動時’ 仍可收到，能夠補償此一次電阻所造成之壓降成分’適宜 運算電壓指令值之效果。 圖式之簡單說明 第1圖係表示第1實施例之方塊電路圖。 第2圖係表示第1圖之第1實施例電路之電流與電壓 之相關關係之向量圖。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（2丨0X297公釐） UK nd IK n^t UK m m n^i 叶 nn 1^1 ^^1 1^1 ^ J ^ 牙 、νδ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -21 -

經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 五、發明説明（19) 第3圖係表示第1圖之第1實施例電路之感應電壓 EM ，Ετ及一次電阻運算值r〆之運算電路之架構之方 塊電路圖。 第4圖係表示本發明之第2實施例之方塊電路圖^ 第5圖係表示第4圖之第2實施例電路之感應電壓 Em ，ET及一次電阻運算值r1#之運算電路之架構之方 塊電路圖》 第6圖係表示本發明第3實施例之方塊電路圖》 第7圖係表示本發明第4實施例之方塊電路圖。 第8圖係表示本發明第5實施例之方塊電路圖。 第9圖係表示以可變速方式控制感應電動機之第1傳 統例子之控制方塊電路圖》 第1 0圖係表示第9圖之第1傳統例子電路所圖示之 感應電壓運算電路之架構之方塊電路圖。 第11圖係表示以可變速方式控制感應電動機之第2 傳統例子之控制方塊電路圖。 第1 2圖係表示第1 1圖之第2傳統例子電路所圖示 之感應電壓運算電路之架構之方塊電路圖。 第1 3圖係表示以可變速方式控制感應電動機之第3 傳統例子之控制方塊電路圖。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公襲） -22 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、νβ

Claims (1)

1. 3G6095 Α8 Β8 C8 D8 5^ '1· f /] f 經濟部中央橾準局負工消费合作社印製 ~、申請專利範圍 第8 5 1 (3 6 2 7 9號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國86年1月修正 1 . ~種交流電動機之可變速控制裝置，係備有，可 檢出加壓交流電動機之電壓之電壓檢測電路，可檢出流過 此交流電動機之電流之電流檢測電路，將此檢測電壓分解 成任意之Μ軸成分與垂直於此之T軸成分而输出之電壓向 量旋轉器，以及，將上述檢測電流分解成任意之Μ軸成分 與垂直.於此之Τ軸成分而輸出之電流向量旋轉器，而就此 等各軸電壓檢測値與各軸電流檢測値進行一定之控制運算 ，依據其運算結果經由電力變換裝置驅動上述交流電動機 之可變速控制裝置，其特徵爲，具備有，使上述Μ軸電流 檢測値與一定之Μ軸電流指令値一致之電流調節器，從上 述Μ軸電壓檢測値減去一次電阻運算値與上述Μ軸電流檢 測値:之積而運算Μ軸感應電壓之第1感應電壓運算電路， 輸入上述Μ軸感應電壓運算値，藉積分運算或比例積分運 算輸出上述一次電阻運算値之一次電阻運算電路，以及， 記憶此一次電阻運算電路之輸出値之記億電路。 2 . —種交流電動機之可變速控制裝置，係備有，可 檢出加在交流電動機之電壓之電壓檢測電路，可檢出流過 此交流電動機之電流之電流檢測電路，將此檢測電壓分解 成定子座標系之α軸成分及垂直於此之軸成分之3相/ 2相電懕變換電路，將上述檢測電流分解成定子座標系之 本紙張尺度適用中國國家棣準（C；NS)A4規格（210X297公釐）-1 ^ϋ9 ABU Hal Bm 0 -m n·— flu^i fn Γ - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 六、申請專利範圍 α軸成分及垂直於此之軸成分之3相/ 2相電流變換電 路，將上述檢測電壓之α軸成分與軸成分分解成任意之 Μ軸成分與垂直於此之T軸成分而輸出之電壓向量旋轉器 ，以及，將上述檢測電流之α軸成分與/3軸成分分解成任 意之Μ軸成分與垂直於此之Τ軸成分而輸出之電流向置旋 轉器，而就此等各軸電壓檢測値與各軸電流檢測値進行一 定之控制運算，依據其運算結果，經由電力變換裝置驅動 上述交流電動機之可變速控制裝置，其特徵爲，具備有， 使上述Μ軸電流檢測値與一定之Μ軸電流指令値一致之電 流調節.器，從上述電壓檢測値之α軸成分減去一次電阻運 算値與上述電流檢測値之π軸成分之積，以運算感應電壓 之α軸成分，且從上述電壓檢測値之/3軸成分減去一次電 阻運算値與上述電流檢測値之y?軸成分之積，以運算感應 電壓之/9軸成分之第2感應電壓運算電路，將此等感應電 壓α軸成分與軸成分分解成任意之Μ軸成分與垂直於此 之Τ軸成分而輸出之感應電壓向置旋轉器，輸入上述Μ軸 感應電壓運算値，藉積分運算或比例積分運算輸出上述一 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央揉準局爲工消費合作社印製 電運，變前果 次可及可以結 一 ，以之轉算 此有，機運運 億 備路動始其 記 ，電電開將 , 置算流機， 及 裝運交動値 以 制阻之電阻 , 控電路流電 路。速次電交次 電路變 一 憶述一 算電可之記上其 運憶之値之在路 阻記機阻値，電 電之動電算爲算 次値電次運徵運 1 出流一 阻特阻 之輸交之電其電 値之種機次，次 算路一 動一置 一 運電.電此裝述 阻算 3 流憶制上 電運 交記控以 次阻 算可速， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐） A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 記憶在上述記憶電路，在上述交流電動機之運轉時，在所 記憶之一次電阻運算値乘上電動機之運轉時，在所記憶之 一次電阻運算値乘上電流檢測値，而進行從上述交流置動 機之端子電壓減去此乘算結果之感應電壓運算。 4 . 一種交流電動機之可變速控制裝置，備有，可運 算交流電動機之一次電阻値之一次電阻運算電路，以及， 可記憶此一次電阻運算値之記憶電路之交流電動機之可變 速控制裝B，其特徵爲，在上述交流電動機開始運轉以前 ，以上述一次電阻運算電路運算其一次電阻値，將其運算 結果記.憶在上述記憶電路，在上述交流電動機之運轉時， 在所記憶之一次電阻運算馗乘上電流指令値，或在所記憶 之一次電阻運算値乘上電流檢測値，在此等乘算結果之任 —加上電壓指令値，以補償一次電阻造成之壓降° (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝· --¾ 經濟部中央橾準局貝工消費合作社印31 本紙張尺度適用中國國家標準（匚泌）八4規格（2丨0乂297公釐）-3-