专利名称：交流电动机的控制方法及控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及交流电动机的控制方法及装置，其特征为瞬停时使交流电动机保证其持续运行。
背景技术：
对于以前的变频器瞬停时的运行持续方式，例如在日本专利第3201460号(专利文献1)中有所记载，根据检测到的停电信号，变频器开始减速，在减速期间，为了保证稳定的直流中间电压，根据直流中间电压的目标值与检测值计算出减速率1，根据直流中间电压的变化率计算出减速率2，通过对上述两个减速率的乘积进行PI控制，以控制减速时间。当达到停电检测之前的电压值或在减速过程中直流中间电压上升时，则停止减速，恢复通常控制模式。
另外，对于电动机停电时的处理方式，例如在日本特开平11-308894号公报(专利文献2)中也有所记载，首先分别设定通常允许运行的直流中间电压的下限值VU1、作为电源输入允许下限电压时的直流中间电压的下限允许电压VU0以及比下限允许电压VU0低而又比电压值下限VU1高的停电检测电平电压VU2。当电动机运行过程中，直流中间电压检测电路测量的上述直流中间电压的检测值VPN比停电检测电平电压VU2低时，电动机将按设定的减速率αd减速至超过下限允许电压VU0，当超过下限允许电压VU0后即恢复通常控制模式。
专利文献1日本特许第3201460号专利文献2日本特开平11-308894号公报在上述专利文献1中提到的变频器瞬停时的连续运行方式是根据地直流中间电压的目标值与检测值计算出减速率1，根据直流中间电压的变化率计算出减速率2，通过对上述两个减速率的乘积进行PI控制，以控制减速时间。当达到停电检测之前的电压值或在减速过程中直流中间电压上升时，则停止减速，恢复通常控制模式。
但是，在这种控制方法下，当恢复到通常控制模式后，停电前的输出频率与停电减速后的输出频率之间将产生较大的偏差，为了满足输出频率指令所要求的频率，交流电动机将一会儿急加速，一会儿受到较大转矩指令的控制，从而不能稳定地持续运行。
另一方面，对于专利文献2中提到的电动机停电时的处理方法，当直流中间电压的检测值VPN比停电检测电平电压VU2低时，电动机将按设定的减速率αd减速至超过下限允许电压VU0，当超过下限允许电压VU0后即恢复通常控制模式。同样，在电动机恢复到通常控制模式后，停电前的输出频率与停电减速后的输出频率之间将产生较大的偏差，为了满足输出频率指令所要求的频率，交流电动机将一会儿急加速，一会儿受到较大转矩指令的控制，从而不能稳定地持续运行。
发明内容
本发明的目的是提供一种交流电动机的控制方法及装置，其可记忆下发生瞬停时的输出频率，待达到能恢复通常控制模式的直流中间电压值时，按另外设定的加速时间进行加速，直至达到瞬停前的输出频率水平；或者通过给定的电动侧转矩限制值控制转矩指令，直至达到瞬停前的输出频率水平，以保证交流电动机即使在瞬停时也能稳定持续运行。
为了解决上述问题，权利要求1中记载的本发明的特征为将交流电源所提供的电压转化成直流电压的变换器、保证转化后直流电压平滑性的平滑电容以及通过PWM控制将直流中间电压转化为对应于转矩指令的频率及交流电压的变频器组成电力变换器，预先设定电动侧转矩限制值与再生侧转矩限制值，通过这些限制值限制上述转矩指令，并生成输入上述变频器的PWM切换模式，以控制上述交流电动机的控制方法；通过设置在上述电力变换器内的停电检测装置检测交流电源的停电情况，由上述停电检测装置发出的停电检测信号向变频器输出减速开始指令，在交流电动机减速过程中，为了保证直流中间电压的稳定，根据直流中间电压的目标值与检测值计算出减速率1，根据直流中间电压的变化率计算出减速率2，通过对上述两个减速率的乘积进行PI控制，以控制减速时间，计算转矩指令以跟踪减速时间减速，对应于直流中间电压检测值的大小，修改上述电动侧以及再生侧的转矩限制值大小，当达到停电检测之前的电压值或在减速过程中直流中间电压上升时，则停止减速，在恢复通常控制模式时，记忆下停电检测之前的输出频率。
权利要求2中记载的发明特征为当达到停电检测之前的电压值或在减速过程中直流中间电压上升时，则停止减速，在恢复通常控制模式时，通过任意给予的加速时间加速交流电动机，直至达到上述记忆下的停电检测之前的输出频率。
权利要求3中记载的发明特征为当达到停电检测之前的电压值或在减速过程中直流中间电压上升时，则停止减速，在恢复通常控制模式时，通过任意给予的电动侧转矩限制值由上述转矩限制装置限制上述转矩指令，直至达到上述记忆下的停电检测之前的输出频率。
权利要求4中记载的发明特征为将交流电源所提供的电压转化成直流电压的变换器、保证转化后直流电压平滑性的平滑电容以及通过PWM控制将直流中间电压转化为对应于转矩指令的频率及交流电压的变频器组成电力变换器，预先设定电动侧转矩限制值与再生侧转矩限制值，通过这些限制值限制上述转矩指令，并生成输入上述变频器的PWM切换模式，以控制上述交流电动机的控制装置；交流电动机的控制装置包括交流电源停电检测装置；由上述停电检测装置发出的停电检测信号向变频器输出减速开始指令，在交流电动机减速过程中，为了保证直流中间电压的稳定，根据直流中间电压的目标值与检测值计算出减速率1，根据直流中间电压的变化率计算出减速率2的装置；通过对上述两个减速率的乘积进行PI控制，以控制减速时间的装置；计算转矩指令以跟踪上述减速时间减速，对应于直流中间电压检测值的大小，修改上述电动侧以及再生侧的转矩限制值大小的装置；当达到停电检测之前的电压值或在减速过程中直流中间电压上升时停止减速的装置；在恢复通常控制模式时记忆下停电检测之前的输出频率的装置。
权利要求5中记载的发明特征为当达到停电检测之前的电压值或在减速过程中直流中间电压上升时，则停止减速，在恢复通常控制模式时，通过任意给予的加速时间加速交流电动机，直至达到上述记忆下的停电检测之前的输出频率。
权利要求6中记载的发明特征为当达到停电检测之前的电压值或在减速过程中直流中间电压上升时，则停止减速，在恢复通常控制模式时，通过任意给予的电动侧转矩限制值由上述转矩限制装置限制上述转矩指令，直至达到上述记忆下的停电检测之前的输出频率。
权利要求7中记载的发明特征为将交流电源所提供的电压转化成直流电压的变换器、保证转化后直流电压平滑性的平滑电容以及通过PWM控制将直流中间电压转化为对应于转矩指令的频率及交流电压的变频器组成电力变换器，预先设定电动侧转矩限制值与再生侧转矩限制值，通过这些限制值限制上述转矩指令，并生成输入上述变频器的PWM切换模式，分别设定允许运行的直流中间电压的下限值VU1、作为电源输入允许下限电压时的直流中间电压的下限允许电压VU0、比上述下限允许电压VU0低而又比上述电压值下限VU1高的停电检测电平电压VU2，在上述交流电动机运行过程中，上述直流中间电压检测电路测量的上述直流中间电压的检测值比上述停电检测电平电压VU2低时，上述交流电动机将按设定的减速率αd减速至超过上述下限允许电压VU0，当超过上述下限允许电压VU0后即恢复通常控制模式，以此顺序控制交流电动机的控制方法；当超过上述下限允许电压VU0后恢复通常控制模式时，记忆下停电检测之前的输出频率。
权利要求8中记载的发明特征为当超过上述下限允许电压VU0后恢复通常控制模式时，通过任意给予的加速时间加速交流电动机，直至达到上述记忆下的停电检测之前的输出频率。
权利要求9中记载的发明特征为当超过上述下限允许电压VU0后恢复通常控制模式时，通过任意给予的电动侧转矩限制值由上述转矩限制装置限制上述转矩指令，直至达到上述记忆下的停电检测之前的输出频率。
权利要求10中记载的发明特征为将交流电源所提供的电压转化成直流电压的变换器、保证转化后直流电压平滑性的平滑电容以及通过PWM控制将直流中间电压转化为对应于转矩指令的频率及交流电压的变频器组成电力变换器，预先设定电动侧转矩限制值与再生侧转矩限制值，通过这些限制值限制上述转矩指令，并生成输入上述变频器的PWM切换模式，分别设定允许运行的直流中间电压的下限值VU1、作为电源输入允许下限电压时的直流中间电压的下限允许电压VU0、比上述下限允许电压VU0低而又比上述电压值下限VU1高的停电检测电平电压VU2，在上述交流电动机运行过程中，上述直流中间电压检测电路测量的上述直流中间电压值比上述停电检测电平电压VU2低时，上述交流电动机将按设定的减速率αd减速至超过上述下限允许电压VU0，当超过上述下限允许电压VU0后即恢复通常控制模式，以此顺序控制交流电动机的控制装置；该交流电动机的控制装置具有当超过上述下限允许电压VU0后恢复通常控制模式时记忆下停电检测之前输出频率的记忆装置。
权利要求11中记载的发明特征为当超过上述下限允许电压VU0后恢复通常控制模式时，通过任意给予的加速时间加速交流电动机，直至达到上述记忆下的停电检测之前的输出频率。
权利要求12中记载的发明特征为当超过上述下限允许电压VU0后恢复通常控制模式时，通过任意给予的电动侧转矩限制值由上述转矩限制装置限制上述转矩指令，直至达到上述记忆下的停电检测之前的输出频率。
权利要求13中记载的发明特征为在上述电力变换器内设置交流电源停电检测装置，由该停电检测装置发出的停电检测信号向变频器输出减速开始指令，在交流电动机减速过程中，为了保证直流中间电压的稳定，根据直流中间电压的目标值与检测值计算出减速率1，根据直流中间电压的变化率计算出减速率2，通过对上述两个减速率的乘积进行PI控制，以控制减速时间，当达到停电检测之前的电压值或在减速过程中直流中间电压上升时，则停止减速，恢复通常控制模式的交流电动机的控制方法；当达到停电检测之前的电压值或在减速过程中直流中间电压上升时，则停止减速，在恢复通常控制模式时，记忆下停电检测之前的输出频率。
权利要求14中记载的发明特征为当达到停电检测之前的电压值或在减速过程中直流中间电压上升时，则停止减速，在恢复通常控制模式时，通过任意给予的加速时间加速交流电动机，直至达到上述记忆下的停电检测之前的输出频率。
权利要求15中记载的发明特征为在上述电力变换器内设置交流电源停电检测装置，由该停电检测装置发出的停电检测信号向变频器输出减速开始指令，在交流电动机减速过程中，为了保证直流中间电压的稳定，根据直流中间电压的目标值与检测值计算出减速率1，根据直流中间电压的变化率计算出减速率2，通过对上述两个减速率的乘积进行PI控制，以控制减速时间，当达到停电检测之前的电压值或在减速过程中直流中间电压上升时，则停止减速，恢复通常控制模式，为此，计算转矩指令以跟踪上述减速时间减速，对应于直流中间电压检测值的大小，修改上述电动侧以及再生侧的转矩限制值大小，以通过上述转矩限制装置限制上述转矩指令的交流电动机的控制装置；当达到停电检测之前的电压值或在减速过程中直流中间电压上升时，则停止减速，在恢复通常控制模式时，记忆下停电检测之前的输出频率。
权利要求16中记载的发明特征为当达到停电检测之前的电压值或在减速过程中直流中间电压上升时，则停止减速，在恢复通常控制模式时，通过任意给予的加速时间加速交流电动机，直至达到上述记忆下的停电检测之前的输出频率。
权利要求17中记载的发明特征为分别设定允许运行的直流中间电压的下限值VU1、作为电源输入允许下限电压时的直流中间电压的下限允许电压VU0、比上述下限允许电压VU0低而又比上述电压值下限VU1高的停电检测电平电压VU2，在上述交流电动机运行过程中，上述直流中间电压检测电路测量的上述直流中间电压值比上述停电检测电平电压VU2低时，上述交流电动机将按设定的减速率αd减速至超过上述下限允许电压VU0，当超过上述下限允许电压VU0后即恢复通常控制模式，以此顺序控制交流电动机的控制方法；当超过上述下限允许电压VU0后恢复通常控制模式时，记忆下停电检测之前的输出频率。
权利要求18中记载的发明特征为当超过上述下限允许电压VU0后恢复通常控制模式时，通过任意给予的加速时间加速交流电动机，直至达到上述记忆下的停电检测之前的输出频率。
权利要求19中记载的发明特征为分别设定允许运行的直流中间电压的下限值VU0、作为电源输入允许下限电压时的直流中间电压的下限允许电压VU0、比上述下限允许电压VU0低而又比上述电压值下限VU1高的停电检测电平电压VU2，在上述交流电动机运行过程中，上述直流中间电压检测电路测量的上述直流中间电压值比上述停电检测电平电压VU2低时，上述交流电动机将按设定的减速率αd减速至超过上述下限允许电压VU0，当超过上述下限允许电压VU0后即恢复通常控制模式，具有此顺控装置的交流电动机的控制装置；当超过上述下限允许电压VU0后恢复通常控制模式时，记忆下停电检测之前的输出频率。
权利要求20中记载的发明特征为当超过上述下限允许电压VU0后恢复通常控制模式时，通过任意给予的加速时间加速交流电动机，直至达到上述记忆下的停电检测之前的输出频率。
本发明的交流电动机控制方法以及控制装置，根据对应的直流中间电压的电平值设定电动侧转矩限制值以及再生侧转矩限制值，以限制转矩指令，而不需要设置再生电阻或将再生能量转化为电源的专用装置，可以保证稳定的直流中间电压，使交流电动机即使在瞬停时也能稳定地持续运行。
图1本发明中交流电动机控制装置的第1实施形态的构成方框图。
图2本发明中的直流中间电压VPN与电动侧和再生侧的转矩限制值的关系说明图。
图3本发明中第2实施形态的直流中间电压与电动侧和再生侧的力矩限制值的关系说明图。
图4本发明中交流电动机控制装置的第3实施形态的构成方框图。
图5第3实施形态中选择停电检测过程中的加减速时间和频率指令的顺控电路方框图。
图6本发明中交流电动机控制装置的第4实施形态的构成方框图。
图7本发明中第4实施形态下的直流中间电压与电动侧和再生侧的转矩限制值的关系说明图。
图8本发明中交流电动机控制装置的第6实施形态的构成方框图。
图9第6实施形态中选择停电检测过程中的加减速时间、频率指令和电动侧转矩限制值的顺控电路。
符号说明1 电力变换器11 变换器12 平滑电容13 变频器2 交流电动机3 转矩限制电路4 电压指令运算电路5 切换模式发生电路6 电压检测电路
7 转矩限制值运算电路8 电磁接触器8a 停电检测用接点9 频率设定器10 加减速时间设定器14 顺控电路15 加减速时间控制电路16 软启动器17 速度控制电路18 第1开关装置19 第2开关装置20 第3开关装置21 停电前的输出频率记忆电路22 边缘触发检测电路23、24 OR电路25、26 比较器具体实施方式
以下，就本发明的实施形态，参照图纸加以说明。
实施例1图1为本发明交流电动机控制装置的第1实施形态的构成方框图。
图2是本实施形态转矩限制电路中直流中间电压与转矩限制值的关系说明图。
本实施形态下，交流电动机的控制装置具有以下几部分将三相交流电源的三相交流通过功率元件转换至直流电压的变换器11、保证变换后电压平滑性的电容12、通过PWM控制将直流中间电压转化为任意的频率及交流电压的变频器13组成的电力变换器1；由变频器13输出的交流电源所驱动的交流电动机2；对于任意的转矩指令，为了保证其值在预先设定的电动侧转矩限制值和再生侧转矩限制值之间而限制转矩指令的转矩限制电路3；根据从转矩限制电路3中输出的转矩指令，运算并输出相应电压指令的电压指令运算电路4；根据电压指令运算电路4的输出，确定电力变换器1切换模式的切换模式发生电路5；检测平滑电容12的电压即直流中间电压VPN的电压检测电路6；通过电压检测电路6输出的直流中间电压VPN，运算电动侧的转矩限制值TL以及再生侧的转矩限制值TGL，并预先设定在转矩限制电路3中的转矩限制值运算电路7。
通常情况下，对于任意的转矩指令，由于交流电动机2连接的机械设备，或交流电动机2，或电力变换器1中的任何一台设备使交流电动机2所输出的转矩受到限制，因此预先设定电动侧的转矩限制值TL0以及再生侧的转矩限制值TGL0，并且在该转矩限制范围内控制交流电动机2。
但是，当交流电动机2处于急减速的情况下，或由于重力负荷或负载使输出频率上升时，交流电动机2将产生再生转矩，其再生能量将返回至交流电动机2，促使直流中间电压VPN上升。当该直流中间电压VPN上升至某个设定电平以上后，将造成交流电动机不可控制或损坏控制电路等故障，所以，必须设法控制直流中间电压VPN不上升至其设定电平以上。
为此，一般通过给平滑电容12并联电阻，设置利用电阻消费电力的再生电阻，或采用专用装置将再生能量转化为电源。但是，本发明不需要采用再生电阻或将再生能量转化为电源的专用装置，而是通过控制直流中间电压VPN的上升量，为了保证电动机由于瞬停等情况造成直流中间电压VPN下降时能持续运行，根据直流中间电压VPN的电平，改变电动侧以及再生侧的转矩限制值。
设定转矩限制值的具体方法例举如下如图2所示，事先定义出直流中间电压VPN和转矩限制值的关系，再根据直流中间电压的电平，控制电动侧以及再生侧的转矩限制值。
当直流中间电压VPN比VUVH高时，电动侧的转矩限制值则为预先设定的电动侧的转矩限制值TL0，未达到VUVL的情况下，电动侧的转矩限制值设定为0以防止产生电动转矩。另外，当大于等于VUVL而又未达到VUVH的情况下，电动侧的转矩限制值与直流中间电压VPN成比例，逐渐从0增加到任意设定的转矩限制值TL1。通过如此设定，直流中间电压VPN在从VUVH下降的过程中，逐渐减小电动侧的转矩限制值。因此，随着直流中间电压VPN的下降，可以抑制直流中间电压的进一步下降，以避免直流中间电压VPN急剧地出现低电压从而保证稳定的持续运行。
另一方面，对于再生侧的转矩限制值，当直流中间电压VPN比VOVL低时，其值则是预先设定的再生侧转矩限制值TGL0，大于等于VOVH时，再生侧的转矩限制值设定为0以防止产生反馈转矩。另外，当大于等于VOVL而又未达到VOVH的情况下，再生侧的转矩限制值与直流中间电压VPN成比例，逐渐从任意设定的转矩限制值TGL1减小到0。通过如此设定，直流中间电压VPN从VOVL开始上升的过程中，逐渐减小再生侧的转矩限制值。因此，随着直流中间电压VPN的上升，可以抑制直流中间电压的进一步上升，以避免直流中间电压VPN急剧地出现过电压从而保证稳定的持续运行。
如此，在发生瞬停时，直流中间电压也能稳定地得到控制，从而实现电动机的顺利持续运行。
另外，在发出急减速指令时，当急减速过程中的直流中间电压小于等于VOVL电平时，将按指令的减速率αd进行减速。但是，当直流中间电压大于等于VOVL电平时，再生侧的转矩限制值将随着直流中间电压的上升逐渐减小，从而使减速率αd逐渐平顺，因此，交流电动机能够以电力变换器可吸收的再生电平进行减速，实现顺利减速。
在由于负荷侧造成交流电动机速度上升的情况下，为了保证速度精度而输出再生转矩，控制速度直至直流中间电压VPN上升至VOVL电平。但是，当直流中间电压VPN达到VOVL电平以上时，为避免直流中间电压不断上升而将减小再生侧转矩限制值，其变化值将造成交流电动机速度上升，恶化速度精度。不过，在采用本发明后，直流中间电压将不会不断上升，能保证设备的顺利持续运行。而且，当直流中间电压下降时，由于再生侧转矩限制值将立即扩大，产生再生转矩，从而保证了速度的一致性。
如此，若根据直流中间电压的电平大小，控制再生侧转矩限制值，则不具备再生电阻或将再生能量转化为电源的专用装置的电力变换器在直流中间电压上升时，虽然速度精度将有所恶化，但不会产生过电压，保证了电动机的顺利持续运行。
本实施形态虽如图2表示直流中间电压与电动侧和再生侧的转矩限制值的关系，但也可维持任意设定的电动侧转矩限制值TL1和TL0的一致性，还可维持任意设定的再生侧转矩限制值TGL1和TGL0的一致。此外，不仅可与直流中间电压成比例，而且如果函数是当直流中间电压下降时电动侧转矩限制值逐渐接近0，当直流中间电压上升时再生侧转矩限制值逐渐接近0的函数，则任何函数均可。优选通过机械的惯性、平滑电容以及转矩的关系预测直流中间电压的电平值，调整电动侧及再生侧的转矩限制值的方法。
实施例2就图1所示的采用交流电动机控制装置的本发明第2实施形态进行说明。
在本实施形态中，预先设定交流电动机2通常允许运行的直流中间电压VPN的电压值下限VU1、与允许输入电源下限电压值等价的直流中间电压VPN的下限允许电压VU0、以及比该下限允许电压VU0低而又比电压值下限VU1高的停电检测电平电压VU2。随后，在交流电动机运行过程中，当来自直流中间电压检测电路6的直流中间电压VPN比停电检测电平电压VU2低时，交流电动机将按设定的减速率αd减速至超过下限允许电压VU0，当超过下限允许电压VU0后，交流电动机的控制方法就恢复为通常控制模式。
具体动作如图3所示，在转矩限制电路3内预先定义出直流中间电压VPN和转矩限制值的关系。当直流中间电压VPN未达到电压值下限VU1时，电动侧的转矩限制值设定为0；当直流中间电压VPN处于电压值下限VU1与下限允许电压VU0之间时，电动侧的转矩限制值从0开始逐渐增大至任意设定的值；当直流中间电压VPN大于等于下限允许电压VU0时，电动侧的转矩限制值为任意设定值；当直流中间电压VPN比处于停电检测电平电压VU2和电压值下限VU1之间的低电压电平VU3小时，将以再生侧的转矩限制值作为其任意设定值；当直流中间电压VPN处于低电压电平VU3与下限允许电压VU0之间时，电动侧的转矩限制值将从任意设定值逐渐缩小至0；当直流中间电压VPN大于等于上述下限允许电压VU0时，电动侧的转矩限制值设定为0。
在该实施形态中，对于停电时的控制过程，根据对应的直流中间电压VPN的电平值限制电动侧以及再生侧转矩限制值，从而保证稳定的直流中间电压，使交流电动机即使在瞬停时也能稳定地持续运行。
虽然在图3中任意位置设定了低电压电平值VU3，也可以设定与停电检测电平电压VU2保持一致。另外，虽然图中与直流中间电压VPN成比例地改变转矩限制值，但也可以使用任意的函数。
在超过下限允许电压VU0时将恢复至通常控制模式，但是，在停电控制过程中，为了保证直流中间电压VPN的稳定不变而减速控制，所以将以比停电前的输出频率低的输出频率进行运行。因此，为保持与输出频率指令一致，将产生急加速、或输出较大的转矩指令再次成为停电条件、电动机速度急变等异常故障，电动机将不能持续稳定运行。为解决该问题，在本发明中，预先记忆下停电检测时的输出频率，当超过下限允许电压VU0恢复至通常控制模式时，只按照预先设定的加速时间对交流电动机进行加速，直至达到上述记忆下的输出频率。或者通过预先记忆下停电检测时的输出频率，当超过下限允许电压VU0恢复至通常控制模式时，按照预先设定的电动侧转矩限制值对转矩指令进行限制，直至达到上述记忆下的输出频率，以免交流电动机出现急加速。
通过以上设定，交流电动机即使在检测出停电的情况下也能保持稳定的持续运行。
实施例3图4为本发明中交流电动机控制装置的第3实施形态的构成方框图。
图5为选择停电检测过程中的加减速时间和频率指令的顺控电路方框图。
如图4所示，本实施形态中的交流电动机控制装置具有以下几个部分通过电磁接触器8由三相交流电源(无图示)提供的三相交流经功率元件转换成直流电压的变换器11、保证变换后电压平滑性的电容12、根据PWM控制将直流中间电压转化为任意的频率以及交流电压的变频器13组成的电力变换器1；由变频器13输出的交流电源所驱动的交流电动机2；以软启动器输出的频率为基础，运算并输出相应电压指令的电压指令运算电路4；根据电压指令运算电路4的输出，确定电力变换器1切换模式的切换模式发生电路5；检测平滑电容12的电压即直流中间电压VPN的电压检测电路6；设定输出频率的频率设定器9；交流电动机2从停止状态到最高输出频率之间进行加减速时，设定加减速时间的加减速时间设定器10；根据电磁接触器8的停电检测用接点8a检测到的停电信号，设定停电检测过程中的减速时间和频率指令的顺控电路14；停电检测过程中，为保证直流中间电压VPN的稳定，通过PI控制对减速时间进行控制以及对停电恢复后的加速时间进行控制的加减速时间控制电路15；以设定的加减速时间进行输出频率的加减速的软启动器16。
顺控电路14如图5所示，根据电压检测电路6的低电压检测输出(直流中间电压VPN比设定UV电平1低的情况下进行输出)或者根据电磁接触器8停电检测用接点8a的停电检测输出而输出的停电检测中信号，第1开关装置18对频率设定器9发出的通常频率指令和停电时的频率指令进行切换，并输出至软启动器16；第2开关装置19选择来自加减速时间设定器10的通常减速时间和停电检测中的减速时间，并输出至加减速时间控制电路15。另外，边缘触发检测电路22检测到上述停电检测中信号从“0”变为“1”的瞬间，停电前的输出频率记忆电路21将记忆下上述边缘触发检测电路22检测到停电时的输出频率。第3开关装置20在上述停电检测中信号为1时，停电检测信号为0，软启动器输出的输出频率与上述停电前的输出频率记忆电路21中记忆的输出频率达到一致之前，选择来自加减速时间设定器10的通常加速时间和停电恢复后的加速时间，并输出至加减速时间控制电路15。图5中的23、24为OR电路，25、26为比较器。
以下，就本实施形态下交流电动机控制装置在停电检测过程中的持续运行控制方法进行说明。
当交流电源发生瞬间停电时，电磁接触器8(图4)即打开，停电检测用接点信号则变为“1”，或者平滑电容12的直流中间电压低于UV电平1VUV1，检测直流中间电压的电压检测电路6将检测出停电情况。一旦检测出停电，如图5所示，则停电检测用接点信号变为“1”，或者通过电压检测电路6检测出的直流中间电压VPN所检测出的低电压检测信号为“1”，并输入至顺控电路14。在顺控电路14内，当停电检测用接点信号变为“1”，或者低电压检测信号为“1”时，停电检测中信号则为“1”。由第1以及第2开关装置18、19将频率指令切换至0，在减速时间切换至设定的停电检测中的减速时间的同时，将停电检测时的输出频率记忆在停电前的输出频率记忆电路21内。当驱动控制交流电动机2的电力变换器1由通常运行模式变为减速模式时，对应于交流电动机减速量的旋转能量将通过变频器13转化为再生电力，对直流中间电路的平滑电容12进行充电，促使其端子电压上升。
同时，当停电检测中信号为“1”时，为了使电压检测电路6检测到的直流中间电压VPN成为输入电压的设定值×1.35，加减速时间控制电路15将根据直流中间电压VPN的电平和直流中间电压的变化率，对减速率进行PI控制。因此，交流电动机2的旋转速度将不发生急剧下降，而只是稳定缓慢地降低，从而交流电动机即使在瞬间停电时也能持续运行。随后，当检测到直流中间电压VPN上升，或者当直流中间电压VPN比停电检测之前的电压上升时，将停止交流电动机的减速。一旦变频器13的交流电源的瞬时停电恢复后，电磁接触器8的停电检测用接点8a将闭合，且直流中间电压VPN将大于低电压检测电平，恢复通常运行模式。软启动器输出的输出频率与上述停电前的输出频率记忆电路21中记忆的输出频率达到一致之前，交流电动机将根据加减速时间设定器10的停电恢复后的加速时间进行运行。当软启动器输出的输出频率与上述停电前的输出频率记忆电路21中记忆的输出频率一致时，交流电动机则按通常设定的加减速时间加速或减速至频率设定值，以实施驱动控制。如此实现交流电动机在停电检测时的持续运行是本控制方法的特征。
实施例4图6为本发明中交流电动机控制装置第4实施形态的构成方框图。
如图6所示，本实施形态的交流电动机控制装置由以下部分组成通过电磁接触器8由三相交流电源(无图示)提供的三相交流经功率元件转换成直流电压的变换器11、保证变换后电压平滑性的电容12、根据PWM控制将直流中间电压转化为任意的频率以及交流电压的变频器13组成的电力变换器1；由变频器13输出的交流电源所驱动的交流电动机2；对于任意的转矩指令，为了保证其值在预先设定的电动侧转矩限制值和再生侧转矩限制值之间而限制转矩指令的转矩限制电路3；根据从转矩限制电路3中输出的转矩指令，运算并输出相应电压指令的电压指令运算电路4；根据电压指令运算电路4的输出，确定电力变换器1切换模式的切换模式发生电路5；检测平滑电容12的电压即直流中间电压VPN的电压检测电路6；通过电压检测电路6输出的直流中间电压VPN，运算电动侧的转矩限制值TL以及再生侧的转矩限制值TGL，并预先设定在转矩限制电路3中的转矩限制值运算电路7；设定输出频率的频率设定器9；交流电动机2从停止状态到最高输出频率之间进行加减速时，设定加减速时间的加减速时间设定器10；根据电磁接触器8的停电检测用接点8a检测到的停电信号，设定停电检测过程中的减速时间和频率指令的顺控电路14；停电检测过程中，为保证直流中间电压VPN的稳定，通过PI控制对减速时间进行控制以及对停电恢复后的加速时间进行控制的加减速时间控制电路15；以设定的加减速时间进行输出频率的加减速的软启动器16；根据该软启动器16输出的频率，输出转矩指令的速度控制电路17。
图5为第3实施形态下，选择停电检测过程中的加减速时间和频率指令的顺控电路方框图。如图5所示，20为第3开关装置，21为停电前的输出频率记忆电路，22为边缘触发检测电路，23和24为OR电路，25和26为比较器。
顺控电路14如图5所示，根据电压检测电路6的低电压检测输出(直流中间电压VPN比设定UV电平1低的情况下进行输出)或者根据电磁接触器8停电检测用接点8a的停电检测输出而输出的停电检测中信号，第1开关装置18对频率设定器9发出的通常频率指令和停电时的频率指令进行切换，并输出至软启动器16；第2开关装置19选择来自加减速时间设定器10的通常减速时间和停电检测中的减速时间，并输出至加减速时间控制电路15。另外，边缘触发检测电路22检测到上述停电检测中信号从“0”变为“1”的瞬间，停电前的输出频率记忆电路21将记忆下上述边缘触发检测电路22检测到停电时的输出频率。第3开关装置20在上述停电检测中信号为1时，停电检测信号为0，软启动器输出的输出频率与上述停电前的输出频率记忆电路21中记忆的输出频率达到一致之前，选择来自加减速时间设定器10的通常加速时间和停电恢复后的加速时间，并输出至加减速时间控制电路15。
以下，就本实施形态下交流电动机控制装置在停电检测过程中的持续运行控制方法进行说明。
当交流电源发生瞬间停电时，电磁接触器8(图6)即打开，停电检测用接点信号则变为“1”，或者平滑电容12的直流中间电压低于UV电平1VUV1，检测直流中间电压的电压检测电路6将检测出停电情况。一旦检测出停电，如图5所示，则停电检测用接点信号变为“1”，或者通过电压检测电路6检测出的直流中间电压VPN所检测出的低电压检测信号为“1”，并输入至顺控电路14。在顺控电路14内，当停电检测用接点信号变为“1”，或者低电压检测信号为“1”时，停电检测中信号则为“1”。由第1以及第2开关装置18、19将频率指令切换至0，在减速时间切换至设定的停电检测中的减速时间的同时，将停电检测时的输出频率记忆在停电前的输出频率记忆电路21内。当驱动控制交流电动机2的电力变换器1由通常运行模式变为减速模式时，对应于交流电动机减速量的旋转能量将通过变频器13转化为再生电力，对直流中间电路的平滑电容12进行充电，促使其端子电压上升。
同时，当停电检测中信号为“1”时，为了使电压检测电路6检测到的直流中间电压VPN成为输入电压的设定值×1.35，加减速时间控制电路15将根据直流中间电压VPN的电平和直流中间电压的变化率，对减速率进行PI控制。因此，交流电动机2的旋转速度将不发生急剧下降，而只是稳定缓慢地降低，从而交流电动机即使在瞬间停电时也能持续运行。随后，当检测到直流中间电压VPN上升，或者当直流中间电压VPN比停电检测之前的电压上升时，将停止交流电动机的减速。一旦变频器13的交流电源的瞬时停电恢复后，电磁接触器8的停电检测用接点8a将闭合，且直流中间电压VPN将大于低电压检测电平，恢复通常运行模式。软启动器输出的输出频率与上述停电前的输出频率记忆电路21中记忆的输出频率达到一致之前，交流电动机将根据加减速时间设定器10的停电恢复后的加速时间进行运行。当软启动器输出的输出频率与上述停电前的输出频率记忆电路21中记忆的输出频率一致时，交流电动机则按通常设定的加减速时间加速或减速至频率设定值，以实施驱动控制。如此实现交流电动机在停电检测时的持续运行是本控制方法的特征。
实施例5第5实施形态中，在第4实施形态的功能上进行了增加，为了保证图6中软启动器16输出的频率Fout与交流电动机2速度一致，速度控制电路17将产生转矩指令Tref。按照该转矩指令，在需要控制交流电动机2时，根据负荷的惯性状态、加减速时间控制电路内的减速率系数以及PI控制器的设定值，将会造成直流中间电压不稳定，交流电动机2将在停电时的减速停止和通常控制模式下的加速之间来回切换，不能确保稳定的持续运行。
为此，在停电中信号为“1”时，如图7所示，预先定义下直流中间电压VPN和转矩限制值的关系，根据直流中间电压VPN的电平值，控制电动侧以及再生侧的转矩限制值。
也就是说，当直流中间电压VPN比VUV1高时，电动侧转矩限制值为预先设定的电动侧转矩限制值TL0；当未达到电力变换器不能运行的第2UV电平值VUV2时，电动侧转矩限制值设定为0，以免其产生电动转矩；当大于等于VUV2且小于VUV1时，电动侧转矩限制值与直流中间电压VPN成比例，从0逐渐增大到任意设定的转矩限制值TL0。通过如此设定，随着直流中间电压VPN从VUV1的逐渐下降，电动侧转矩限制值也逐渐缩小，从而抑制了伴随直流中间电压VPN的下降所产生的直流中间电压进一步的下降。
同时，对于再生侧转矩限制值，当直流中间电压Vdc比第3UV电平值VUV3低时，再生侧转矩限制值为预先设定的再生侧转矩限制值TGL0；当大于等于第4UV电平值VUV4时，再生侧转矩限制值设定为0，以免其产生再生转矩；当大于等于VUV3且小于VUV4时，再生侧转矩限制值与直流中间电压VPN成比例，从任意设定的转矩限制值TGLO逐渐减小到0。通过如此设定，随着直流中间电压VPN从VUV3的逐渐上升，再生侧转矩限制值将逐渐缩小，从而抑制了伴随直流中间电压VPN的上升所产生的直流中间电压进一步的上升。
如此，可以通过对应于直流中间电压VPN的电平值，设定电动侧及再生侧转矩限制值限制转矩指令，从而可在发生瞬停等情况时，稳定控制直流中间电压VPN，使交流电动机顺利持续运行。
图7中在任意的位置设定了第3UV电平值VUV3，也可以设定与第2UV电平值VUV2保持一致。另外，还在任意的位置设定了第4UV电平值VUV4，也可以设定与第1UV电平VUV1保持一致。此外，图中转矩限制值的改变与直流中间电压VPN成比例，也可以使用任意的函数。
实施例6图8为本发明中交流电动机控制装置第6实施形态的构成方框图。
图9为第6实施形态中，选择停电检测过程中的加减速时间、频率指令和电动侧转矩限制值的顺控电路。
如图8所示，本实施形态中的交流电动机控制装置由以下部分组成通过电磁接触器8由三相交流电源(无图示)提供的三相交流经功率元件转换成直流电压的变换器11、保证变换后电压平滑性的电容12、根据PWM控制将直流中间电压转化为任意的频率以及交流电压的变频器13组成的电力变换器1；由变频器13输出的交流电源所驱动的交流电动机2；对于任意的转矩指令，为了保证其值在预先设定的电动侧转矩限制值和再生侧转矩限制值之间而限制转矩指令的转矩限制电路3；根据从转矩限制电路3中输出的转矩指令，运算并输出相应电压指令的电压指令运算电路4；根据电压指令运算电路4的输出，确定电力变换器1切换模式的切换模式发生电路5；检测平滑电容12的电压即直流中间电压VPN的电压检测电路6；电压检测电路6输出的直流中间电压VPN的运算及将顺控电路14输出的电动侧的转矩限制值TL和再生侧的转矩限制值TGL预先设定在转矩限制电路3中的转矩限制值运算电路7；设定输出频率的频率设定器9；交流电动机2从停止状态到最高输出频率之间进行加减速时，设定加减速时间的加减速时间设定器10；根据电磁接触器8的停电检测用接点8a检测到的停电信号，设定停电检测过程中的减速时间和频率指令的顺控电路14；停电检测过程中，为保证直流中间电压VPN的稳定，通过PI控制对减速时间进行控制的加减速时间控制电路15；以设定的加减速时间进行输出频率的加减速的软启动器16；根据该软启动器16输出的频率，输出转矩指令的速度控制电路17。
顺控电路14如图9所示，根据电压检测电路6的低电压检测输出(直流中间电压VPN比设定UV电平1低的情况下进行输出)或者根据电磁接触器8停电检测用接点8a的停电检测输出而输出的停电检测中信号，第1开关装置18对频率设定器9发出的通常频率指令和停电时的频率指令进行切换，并输出至软启动器16；第2开关装置19选择来自加减速时间设定器10的通常减速时间和停电检测中的减速时间，并输出至加减速时间控制电路15。另外，边缘触发检测电路22检测到上述停电检测中信号从“0”变为“1”的瞬间，停电前的输出频率记忆电路21将记忆下上述边缘触发检测电路22检测到停电时的输出频率。第3开关装置20在上述停电检测中信号为1时，停电检测信号为0，软启动器输出的输出频率与上述停电前的输出频率记忆电路21中记忆的输出频率达到一致之前，电动侧转矩限制值将选择通常模式下的电动侧转矩限制值和停电恢复后的电动侧转矩限制值，并向转矩限制值运算电路7输出结果。如图9所示，23、24为OR电路，25、26为比较器。
以下，就本实施形态下交流电动机控制装置在停电检测过程中的持续运行控制方法进行说明。
当交流电源发生瞬间停电时，电磁接触器8(图8)即打开，停电检测用接点信号则变为“1”，或者平滑电容12的直流中间电压低于UV电平1VUV1，检测直流中间电压的电压检测电路6将检测出停电情况。一旦检测出停电，如图9所示，则停电检测用接点信号变为“1”，或者通过电压检测电路6检测出的直流中间电压VPN所检测出的低电压检测信号为“1”，并输入至顺控电路14。在顺控电路14内，当停电检测用接点信号变为“1”，或者低电压检测信号为“1”时，停电检测中信号则为“1”。由第1以及第2开关装置18、19将频率指令切换至0，在减速时间切换至设定的停电检测中的减速时间的同时，将停电检测时的输出频率记忆在停电前的输出频率记忆电路21内。当驱动控制交流电动机2的电力变换器1由通常运行模式变为减速模式时，对应于交流电动机减速量的旋转能量将通过变频器13转化为再生电力，对直流中间电路的平滑电容12进行充电，促使其端子电压上升。
同时，当停电检测中信号为“1”时，为了使电压检测电路6检测到的直流中间电压VPN成为输入电压的设定值×1.35，加减速时间控制电路15将根据直流中间电压VPN的电平和直流中间电压的变化率，对减速率进行PI控制。因此，交流电动机2的旋转速度将不发生急剧下降，而只是稳定缓慢地降低，从而交流电动机即使在瞬间停电时也能持续运行。随后，当检测到直流中间电压VPN上升，或者当直流中间电压VPN比停电检测之前的电压上升时，将停止交流电动机的减速。一旦变频器13的交流电源的瞬时停电恢复后，电磁接触器8的停电检测用接点8a将闭合，且直流中间电压VPN将大于低电压检测电平，恢复通常运行模式。软启动器输出的输出频率与上述停电前的输出频率记忆电路21中记忆的输出频率达到一致之前，电动侧转矩限制值将选择停电恢复后的电动侧转矩限制值，并输出至转矩限制值运算电路7。在转矩限制值运算电路7内，如图7所示，预先定义出直流中间电压VPN和转矩限制值的关系，对应于直流中间电压VPN的电平值控制电动侧及再生侧的转矩限制值，因此，以顺控电路14输出的电动侧转矩限制值与直流中间电压VPN的电平值确定出的电动侧转矩限制值之中的较小值进行运行。当软启动器输出的输出频率与上述停电前的输出频率记忆电路21中记忆的输出频率一致时，以通常模式下设定的电动侧转矩限制值与直流中间电压VPN的电平值确定出的电动侧转矩限制值之中的较小值进行加减速驱动控制，直至达到频率设定值。如此实现交流电动机即使在停电检测时也可以持续运行是本控制方法的特征。
本发明可以保证交流电动机即使在瞬停时也能持续运行。通过对应于直流中间电压的电平值(平滑电容12)而设定电动侧转矩限制值与再生侧转矩限制值，限制转矩指令，从而不使用再生电阻或将再生能量转换为电源的专用装置，也可以保证直流中间电压的稳定控制，实现交流电动机即使在瞬停时也能稳定持续运行。例如可控制速度以保证纤维机械中多台电动机之间速度关系的稳定，防止由于瞬停时的失控运转造成断丝。
权利要求
1.一种交流电动机的控制方法，其为将交流电源提供的电压转化成直流电压的变换器、保证转化后直流电压平滑性的平滑电容以及通过PWM控制将直流中间电压转化为对应于转矩指令的频率及交流电压的变频器组成电力变换器，预先设定电动侧转矩限制值与再生侧转矩限制值，通过这些限制值限制上述转矩指令，并生成输入上述变频器的PWM切换模式，以控制上述交流电动机的控制方法；其特征在于通过设置在上述电力变换器内的停电检测装置检测交流电源的停电情况，由上述停电检测装置发出的停电检测信号向变频器输出减速开始指令，在交流电动机减速过程中，为了保证直流中间电压的稳定，根据直流中间电压的目标值与检测值计算出减速率1，根据直流中间电压的变化率计算出减速率2，通过对上述两个减速率的乘积进行PI控制，以控制减速时间，计算转矩指令以跟踪减速时间减速，对应于直流中间电压检测值的大小，修改上述电动侧以及再生侧的转矩限制值大小，当达到停电检测之前的电压值或在减速过程中直流中间电压上升时，则停止减速，在恢复通常控制模式时，记忆下停电检测之前的输出频率。
2.根据权利要求1所述的交流电动机的控制方法，其特征在于当达到停电检测之前的电压值或在减速过程中直流中间电压上升时，则停止减速，在恢复通常控制模式时，通过任意给予的加速时间加速交流电动机，直至达到上述记忆下的停电检测之前的输出频率。
3.根据权利要求1所述的交流电动机的控制方法，其特征在于当达到停电检测之前的电压值或在减速过程中直流中间电压上升时，则停止减速，在恢复通常控制模式时，通过任意给予的电动侧转矩限制值由上述转矩限制装置限制上述转矩指令，直至达到上述记忆下的停电检测之前的输出频率。
4.一种交流电动机的控制装置，其为将交流电源提供的电压转化成直流电压的变换器、保证转化后直流电压平滑性的平滑电容以及通过PWM控制将直流中间电压转化为对应于转矩指令的频率及交流电压的变频器组成电力变换器，预先设定电动侧转矩限制值与再生侧转矩限制值，通过这些限制值限制上述转矩指令，并生成输入上述变频器的PWM切换模式，以控制上述交流电动机的控制装置；其特征在于交流电动机的控制装置包括交流电源停电检测装置；由上述停电检测装置发出的停电检测信号向变频器输出减速开始指令，在交流电动机减速过程中，为了保证直流中间电压的稳定，根据直流中间电压的目标值与检测值计算出减速率1，根据直流中间电压的变化率计算出减速率2的装置；通过对上述两个减速率的乘积进行PI控制，以控制减速时间的装置；计算转矩指令以跟踪减速时间减速，对应于直流中间电压检测值的大小，修改上述电动侧以及再生侧的转矩限制值大小的装置；当达到停电检测之前的电压值或在减速过程中直流中间电压上升时停止减速的装置；在恢复通常控制模式时记忆下停电检测之前的输出频率的装置。
5.根据权利要求4所述的交流电动机的控制装置，其特征在于当达到停电检测之前的电压值或在减速过程中直流中间电压上升时，则停止减速，在恢复通常控制模式时，通过任意给予的加速时间加速交流电动机，直至达到上述记忆下的停电检测之前的输出频率。
6.根据权利要求4所述的交流电动机的控制装置，其特征在于当达到停电检测之前的电压值或在减速过程中直流中间电压上升时，则停止减速，在恢复通常控制模式时，通过任意给予的电动侧转矩限制值由上述转矩限制装置限制上述转矩指令，直至达到上述记忆下的停电检测之前的输出频率。
7.一种交流电动机的控制方法，其为将交流电源提供的电压转化成直流电压的变换器、保证转化后直流电压平滑性的平滑电容以及通过PWM控制将直流中间电压转化为对应于转矩指令的频率及交流电压的变频器组成电力变换器，预先设定电动侧转矩限制值与再生侧转矩限制值，通过这些限制值限制上述转矩指令，并生成输入上述变频器的PWM切换模式，分别设定允许运行的直流中间电压的下限值VU1、作为电源输入允许下限电压时的直流中间电压的下限允许电压VU0、比上述下限允许电压VU0低而又比上述电压值下限VU1高的停电检测电平电压VU2，在上述交流电动机运行过程中，上述直流中间电压检测电路测量的上述直流中间电压值比上述停电检测电平电压VU2低时，上述交流电动机将按设定的减速率αd减速至超过上述下限允许电压VU0，当超过上述下限允许电压VU0后即恢复通常控制模式，以此顺序控制交流电动机的控制方法；其特征在于当超过上述下限允许电压VU0后恢复通常控制模式时，记忆下停电检测之前的输出频率。
8.根据权利要求7所述的交流电动机的控制方法，其特征在于当超过上述下限允许电压VU0后恢复通常控制模式时，通过任意给予的加速时间加速交流电动机，直至达到上述记忆下的停电检测之前的输出频率。
9.根据权利要求7所述的交流电动机的控制方法，其特征在于当超过上述下限允许电压VU0后恢复通常控制模式时，通过任意给予的电动侧转矩限制值由上述转矩限制装置限制上述转矩指令，直至达到上述记忆下的停电检测之前的输出频率。
10.一种交流电动机的控制装置，其为将交流电源提供的电压转化成直流电压的变换器、保证转化后直流电压平滑性的平滑电容以及通过PWM控制将直流中间电压转化为对应于转矩指令的频率及交流电压的变频器组成电力变换器，预先设定电动侧转矩限制值与再生侧转矩限制值，通过这些限制值限制上述转矩指令，并生成输入上述变频器的PWM切换模式，分别设定允许运行的直流中间电压的下限值VU1、作为电源输入允许下限电压时的直流中间电压的下限允许电压VU0、比上述下限允许电压VU0低而又比上述电压值下限VU1高的停电检测电平电压VU2，在上述交流电动机运行过程中，上述直流中间电压检测电路测量的上述直流中间电压值比上述停电检测电平电压VU2低时，上述交流电动机将按设定的减速率αd减速至超过上述下限允许电压VU0，当超过上述下限允许电压VU0后即恢复通常控制模式，以此顺序控制交流电动机的控制装置；其特征在于具有当超过上述下限允许电压VU0后恢复通常控制模式时记忆下停电检测之前输出频率的记忆装置。
11.根据权利要求10所述的交流电动机的控制装置，其特征在于当超过上述下限允许电压VU0后恢复通常控制模式时，通过任意给予的加速时间加速交流电动机，直至达到上述记忆下的停电检测之前的输出频率。
12.根据权利要求10所述的交流电动机的控制装置，其特征在于当超过上述下限允许电压VU0后恢复通常控制模式时，通过任意给予的电动侧转矩限制值由上述转矩限制装置限制上述转矩指令，直至达到上述记忆下的停电检测之前的输出频率。
13.一种交流电动机的控制方法，其为在上述电力变换器内设置交流电源停电检测装置，由该停电检测装置发出的停电检测信号向变频器输出减速开始指令，在交流电动机减速过程中，为了保证直流中间电压的稳定，根据直流中间电压的目标值与检测值计算出减速率1，根据直流中间电压的变化率计算出减速率2，通过对上述两个减速率的乘积进行PI控制，以控制减速时间，当达到停电检测之前的电压值或在减速过程中直流中间电压上升时，则停止减速，恢复通常控制模式的交流电动机的控制方法；其特征在于当达到停电检测之前的电压值或在减速过程中直流中间电压上升时，则停止减速，在恢复通常控制模式时，记忆下停电检测之前的输出频率。
14.根据权利要求13所述的交流电动机的控制方法，其特征在于当达到停电检测之前的电压值或在减速过程中直流中间电压上升时，则停止减速，在恢复通常控制模式时，通过任意给予的加速时间加速交流电动机，直至达到上述记忆下的停电检测之前的输出频率。
15.一种交流电动机的控制装置，其为在上述电力变换器内设置交流电源停电检测装置，由该停电检测装置发出的停电检测信号向变频器输出减速开始指令，在交流电动机减速过程中，为了保证直流中间电压的稳定，根据直流中间电压的目标值与检测值计算出减速率1，根据直流中间电压的变化率计算出减速率2，通过对上述两个减速率的乘积进行PI控制，以控制减速时间，当达到停电检测之前的电压值或在减速过程中直流中间电压上升时，则停止减速，恢复通常控制模式，为此，计算转矩指令以跟踪上述减速时间减速，对应于直流中间电压检测值的大小，修改上述电动侧以及再生侧的转矩限制值大小，以通过上述转矩限制装置限制上述转矩指令的交流电动机的控制装置；其特征在于当达到停电检测之前的电压值或在减速过程中直流中间电压上升时，则停止减速，在恢复通常控制模式时，记忆下停电检测之前的输出频率。
16.根据权利要求15所述的交流电动机的控制装置，其特征在于当达到停电检测之前的电压值或在减速过程中直流中间电压上升时，则停止减速，在恢复通常控制模式时，通过任意给予的加速时间加速交流电动机，直至达到上述记忆下的停电检测之前的输出频率。
17.一种交流电动机的控制方法，其为分别设定允许运行的直流中间电压的下限值VU1、作为电源输入允许下限电压时的直流中间电压的下限允许电压VU0、比上述下限允许电压VU0低而又比上述电压值下限VU1高的停电检测电平电压VU2，在上述交流电动机运行过程中，上述直流中间电压检测电路测量的上述直流中间电压值比上述停电检测电平电压VU2低时，上述交流电动机将按设定的减速率αd减速至超过上述下限允许电压VU0，当超过上述下限允许电压VU0后即恢复通常控制模式，以此顺序控制交流电动机的控制方法；其特征在于当超过上述下限允许电压VU0后恢复通常控制模式时，记忆下停电检测之前的输出频率。
18.根据权利要求17所述的交流电动机的控制方法，其特征在于当超过上述下限允许电压VU0后恢复通常控制模式时，通过任意给予的加速时间加速交流电动机，直至达到上述记忆下的停电检测之前的输出频率。
19.一种交流电动机的控制装置，其为分别设定允许运行的直流中间电压的下限值VU1、作为电源输入允许下限电压时的直流中间电压的下限允许电压VU0、比上述下限允许电压VU0低而又比上述电压值下限VU1高的停电检测电平电压VU2，在上述交流电动机运行过程中，上述直流中间电压检测电路测量的上述直流中间电压值比上述停电检测电平电压VU2低时，上述交流电动机将按设定的减速率αd减速至超过上述下限允许电压VU0，当超过上述下限允许电压VU0后即恢复通常控制模式，具有此顺控装置的交流电动机的控制装置；其特征在于当超过上述下限允许电压VU0后恢复通常控制模式时，记忆下停电检测之前的输出频率。
20.根据权利要求19所述的交流电动机的控制装置，其特征在于当超过上述下限允许电压VU0后恢复通常控制模式时，通过任意给予的加速时间加速交流电动机，直至达到上述记忆下的停电检测之前的输出频率。
全文摘要
本发明不使用再生电阻或将再生能量转换为电源的专用装置，也可以保证直流中间电压的稳定控制，实现交流电动机即使在瞬停时也能稳定持续运行。该交流电动机的控制方法通过设置在电力变换器内的停电检测装置检测出交流电源的停电情况，并向变频器输出减速开始指令，在交流电动机减速过程中，为了保证直流中间电压的稳定，根据直流中间电压的目标值与检测值计算出减速率1，根据直流中间电压的变化率计算出减速率2，计算转矩指令以跟踪减速时间减速，对应于直流中间电压检测值的大小，修改上述电动侧以及再生侧的转矩限制值大小，当达到停电检测之前的电压值或在减速过程中直流中间电压上升时，则停止减速，在恢复通常控制模式时，记忆下停电检测之前的输出频率。
文档编号H02P23/00GK1868113SQ20048003029
公开日2006年11月22日 申请日期2004年10月4日 优先权日2003年10月17日
发明者井浦英昭, 甲斐彻 申请人:株式会社安川电机