专利名称：逆变器控制装置以及具有该逆变器控制装置的采油机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种开采油田油的采油机，尤其是一种能够平滑实现让垂直设置在地上的马达的移动方向反转的动作的逆变器控制装置以及具有该逆变器控制装置的采油机。
背景技术：
采油机是将深埋在地下的石油吸到地面上的装置，作为其一例，已知的是将设置在地上的马达的上下移动传递到设置在地下的泵缸让泵工作来进行采油。
这里，参照图1，对以前的直线动作式采油机100的基本构成及其动作进行说明。
如图1所示，采油机100，作为电气系统构成，具有马达1、逆变器控制装置(INV)103、再生单元(DBR)105、放电阻抗(R)107、上端位置传感器109a、下端位置传感器111a，且采用将泵缸113、平衡重物115、缆索117、滚轮119a、119b、119c等设置在铁柱121上的结构。
垂直设置在中央的铁柱121的内部，在上下方向上设有导轨(图中未显示)，该导轨上设有能够自由上下移动的马达1，马达1在导轨上下驱动，其动力从缆索117传递给泵缸113与平衡重物115，使其上下移动。
逆变器控制装置103，通过来自设置在铁柱121的上端部以及下端部的位置传感器109a、111a的传感器信号，让马达1的上升·下降的运转方向反转，进行反复动作。由于马达1的上升·下降时，马达1中产生再生能量，因此，为了吸收该能量，在逆变器控制装置103中经再生单元105，与放电阻抗107相连接。
而且，作为马达1在使用了三相马达的情况下，为了将其运转方向反转，只要将供应给三相马达的三相电中的两相互换，就变成在与现在的运转方向相反的方向进行运转。例如，在对三相马达按U、V、W的顺序配线的情况下，将配线切换成V、U、W的顺序，就让三相马达的运转方向倒转了。
另外，作为三相马达的逆转控制方法，特开平9-93997号公报中公布了“交流电动机驱动用逆变器的控制方法”。尤其是，该文献中，记述了使用分解成d轴值与q轴值进行矢量控制的VVVF逆变器，来运转三相马达。
然而，图1中所示的直线动作式采油机100的马达控制中，存在无法平滑地进行从上升到下降，或从下降到上升的方向反转这一问题。
逆变器控制装置103，为了让马达1的运转方向反转，通过软件(微型计算机所执行的程序)来进行将三相(U相、V相、W相)输出中的两相(例如U相与V相)互换的操作。
因此，在互换两相输出时，也即，在将运转方向反转时，由于相电压变化，逆变器输出电压变化了。该输出电压的变化是不能让采油机100的马达的方向反转平滑进行的原因。
发明内容
本发明是为解决上述问题的，目的在于提供一种能够平滑实现为了驱动直线动作式的采油机，而从上升到下降或从下降到上升的方向反转时的动作的逆变器控制装置以及具有该逆变器控制装置的采油机。
为解决上述问题，本发明的第1侧面，在于在通过频率以及电压，对给垂直设置且在直线上上下移动的马达供电的逆变器进行控制的逆变器控制装置中，具有上端位置传感器，其检测上述马达位于直线上的上端位置处；下端位置传感器，其检测上述马达位于直线上的下端位置处；操作单元，其根据操作输入指令或数值；频率模式存储单元，其存储通过上述操作单元所输入的频率模式；正转/反转指示单元，其根据来自上述上端位置传感器或下端位置传感器的传感器信号，输出表示下降方向或上升方向的方向信号，同时，在该方向信号反转之后，当来自后述加减速调整单元的输出频率指令值变为0Hz时，将切换信号反转并输出；加减速调整单元，其每当上述来自正转/反转指示机构的方向信号反转时，根据上述频率模式将输出频率指令值降低到0Hz之后，又使其继续从0Hz上升；电压指令值发生单元，其根据上述频率模式产生电压指令值；电角生成单元，其根据来自上述正转/反转指示单元的切换信号，对来自上述加减速调整单元的输出频率指令值进行时间积分，生成电角；正弦波发生单元，其产生对应于来自上述电角发生单元的电角的基准正弦波；三角波发生单元，其产生三角波信号；以及脉冲宽度调制单元，其根据来自上述正弦波发生单元的基准正弦波与来自上述三角波发生单元的三角波信号，生成脉冲宽度调制信号；对上述逆变器进行控制的同时，能够平滑地进行上述马达的从上升到下降或从下降到上升的方向转换时的动作。
这样，在本发明中，能够平滑地实现从上升到下降或从下降到上升的方向反转动作，其结果是，能够减少机械损耗，延长马达的寿命。
本发明的第2侧面，在于具有将设置在地下、上下移动泵缸来采油的泵；将设置在地上的上述马达与上述泵缸通过缆索连接起来，由上述逆变器控制装置来控制上述马达，将上述马达的上下移动传递给泵缸带动上述泵进行采油。
图1为表示以前的采油机100的构成的示意图；图2为表示本发明的一实施方式的采油机50的构成的示意图；图3为表示本发明的第1实施方式的逆变器控制装置2的构成的示意图；图4为表示整流电路5与逆变器电路7的详细构成的示意图；图5为表示操作面板8与指令电路9的详细构成的示意图；图6A、6B、6C分别是表示由加减速调整器11所输出的输出频率指令f1的加速特性、减速特性、由电压指令值发生器12所输出的电压指令值V1的电压/频率特性的示意图；图7为表示逆变器控制电路21的详细构成的示意图；图8A、图8B为说明逆变器控制装置2的控制动作的示意图；图9A、图9B为说明电气角生成器22的动作的时序图；图10为说明三相正弦波发生器23的动作的时序图。
具体实施例方式
下面参照附图对本发明的实施方式进行说明。
图2为表示本发明的1实施方式的采油机50的构成的示意图。图3为表示本发明的1实施方式的逆变器控制装置2的构成的示意图。另外，图3所示的逆变器控制装置2，代替图1中所示的逆变器控制装置103，假定被设置在采油机50中。
参照图3，对该逆变器控制装置2的构成进行说明。
逆变器控制装置2，由输入三相交流电3的整流电路5、电容器C1、逆变器电路7、操作面板8、指令电路9、逆变器控制电路21、上端位置传感器109a以及下端位置传感器111a构成。
上端位置传感器109a以及下端位置传感器111a，是由例如在被安装在马达1的端部的突起部接触到的情况下变为ON的微动开关、在安装在马达1的端部的突起部遮断了光的情况下变为ON的光电传感器所构成。上端位置传感器109a，在检测出马达1位于直线上的上端位置时，输出高电平的传感器信号。下端位置传感器109a，在检测出马达1位于直线上的下端位置时，输出高电平的传感器信号。
接下来，参照图4，对该整流电路5与逆变器电路7的详细构成进行说明。
作为商用电源将三相交流电R，S，T输入到整流电路5中，设置在整流电路5中的二极管D1、D2输入R相，D3、D24输入S相，D5、D6输入T相，通过各个二极管与电容C1整流平滑后，将直流电输出到直流端子P、N(P:正侧端子，N:负侧端子)。
在该直流端子P、N连接有逆变器电路7，详细的说，在逆变器电路7中所设置的开关元件Q1、Q3、Q5以及二极管D7、D9、D11连接有正侧端子P，在开关元件Q2、Q4、Q6以及二极管D8、D10、D12连接有负侧端子N。另外，在开关元件Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6的基极，分别输入从逆变器控制电路21所输出的3组ON/OFF信号Up、Un、Vp、Vn、Wp、Wn。
逆变器电路7，例如具有400V的输出电压，37kw～45kw的输出功率，对输入给直流端子P、N的直流电，按照逆变器控制电路21所输出的3组ON/OFF信号Up、Un、Vp、Vn、Wp、Wn，分别对开关元件Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6进行ON/OFF控制，由此，分别从开关元件Q1、Q2的连接点将U相、从开关元件Q3、Q4的连接点将V相、从开关元件Q5、Q6的连接点将W相输入到马达1的输入端子。
马达1，是动力线圈在铁柱121上上下直线地设置的永久磁铁的上面、上下直线移动的构造的特殊马达，在本发明的采油机中，例如，使用28kw的同步马达，没有PG传感器，通过V/f控制模式进行工作。该马达1的运转特性，需要以频率为4～7Hz、启动转矩为300％、0速度保持现在的上下位置的转矩，在如图2所示的铁柱121上所设置的12m的永久磁铁的上面，以1分钟4次的比率重复上下往返动作。马达1的制动技术规格采用再生制动，由逆变器电路7经再生单元105将再生时马达1所产生的再生功率放电到放电电阻107中。
图2所示的泵缸113，被设置在地下泵中，例如具有约10吨的重量，通过缆索117而位于地下1800m处。
接下来，参照图5，对操作面板8以及指令电路9的详细构成进行说明。
操作面板8安装在逆变器控制装置2的壳体前面。作为操作部分，具有让后述的逆变器控制电路21运转、停止的DRIVE按键、数字键、小数点键、ENTER(执行·确定)键、步进键、PROGRAM(程序)键、显示切换/CLEAR键以及STOP键。
另外，作为显示部分，具有分段监视器与8个灯(附带有Ctr1、MPa、V、％、rpm、A、Hz的各显示的灯以及运转模式显示灯)。这些都由LED构成，分段监视器显示出操作状态以及参数编号及其设定值、逆变器控制电路21的状态等。
另外，操作面板8中，还使用数字键以及ENTER键，来输入频率值，所以将该值作为频率指令输出给指令电路9。
接下来，指令电路9与上端位置传感器109a以及下端位置传感器111a相连接，将上端位置信号与下端位置信号交互地输入给重复正转/反转指示器10。另外，从操作面板8输入运转指令与频率指令，并据此生成频率指令与电压指令，输出给逆变器控制电路21。
详细地说，指令电路9，由正转/反转指令器10、加减速调整器11、频率模式存储器12、电压指令值发生器15这些功能模块构成。
正转/反转指令器10，由操作面板8输入了运转指令之后，根据来自上端位置传感器109a、下端位置传感器111a的上端位置信号与下端位置信号，将dir信号作为表示正转(下降)方向或反转(上升)方向的标志，输出给加减速调整器11。另外，正转/反转指令器10，根据来自加减速调整器11的输出频率指令f1与dir信号，将FR信号作为切换马达1的运转方向的标志，输出给逆变器控制电路21。
加减速调整器11，在被输入了来自操作面板18的频率指令的情况下，将该频率指令所构成的频率模式保存在频率模式存储器12中，在由操作面板8输入了运转指令的情况下，读出频率模式存储器12中所保存的输出频率指令f1，并输出给正转/反转指示器10、电压指令值发生器15以及逆变器控制电路21。
另外，将由加减速调整器11所输出的频率f1的加速特性表示在图6A，将减速特性表示在图6B。
电压指令值发生器15，生成对应于加减速调整器11所输出的频率指令f1的大小的电压指令值V1，输出给逆变器控制电路21。另外，将电压指令值发生器15所输出的电压指令值V1的电压/频率特性表示在图6C。
接下来，参照图7，对该逆变器控制电路21的详细构成进行说明。
逆变器控制电路21，由电角生成器22、三相正弦波发生器23、乘法器24、25、26、三角波发生器27、比较器28、29、30、反相器31、32、33以及空载时间附加电路34构成，进行脉冲宽度调制工作。
电角生成器22，根据指令电路9所输出的dir信号与输出频率f1，对输出频率f1进行时间积分，生成电角θ，输出给三相正弦波发生器23。
三相正弦波发生器23，根据电角生成器22所输出的电角θ，产生具有该电角θ的三相正弦波Va、Vb、Vc，分别输出给乘法器24、25、26。
在乘法器24、25、26中被共同输入指令电路9所输出的电压指令值V1，同时，分别被输入了三相正弦波发生器23所输出的三相正弦波Va、Vb、Vc，将三相正弦波Va、Vb、Vc分别与指令电压值V1相乘，将具有电压指令值V1倍的振幅的三相正弦波Vu、Vv、Vw，输入给比较器28、29、30各自的+输入端。
三角波发生器27，产生三角波载波Vt，输入给比较器28、29、30各自的一输入端。
比较器28、29、30，将乘法器24、25、26所输出的三相正弦波Vu、Vv、Vw，与三角波发生器27所输出的三角载波Vt进行比较，生成3组ON/OFF信号Vg1、Vg3、Vg5，另外，通过反相器31、32、33将各个信号反相，生成ON/OFF信号Vg2、Vg4、Vg6，输出给空载时间附加电路34。
在空载时间附加电路34中，对于比较器28、29、30以及反相器31、32、33所输出的ON/OFF信号Vg1、Vg2、Vg3、Vg4、Vg5、Vg6，附加空载时间，以使Vg1与Vg2、Vg3与Vg4、Vg5与Vg6的各组的信号不同时为ON，生成3组电平互反的ON/OFF信号Up、Un、Vp、Vn、Wp、Wn，将这3组ON/OFF信号输出给逆变器电路7。
接下来，参照图8A、图8B～图10，对该逆变器控制装置2的详细动作进行说明。
(操作面板)首先，根据操作者的操作，将从操作面板8所输出的频率指令，输入给加减速调整器11，并将该频率指令所构成的频率模式保存到频率模式存储器12中。
若按下设置在操作面板8中的DRIVE键，则运转指令被输入给该正转/反转指令器10与加减速调整器11，指令电路9变为能够运转的状态。
另外，在按下DRIVE键之后，如果按下STOP键，则解除从操作面板8所输出的运转指令。
(正转时的基本控制动作)这里，参照图8A、图8B所示的时序图，对逆变器控制装置2的基本控制动作进行说明。
现在，马达1停止在铁柱121的上端位置传感器109a与下端位置传感器111a之间，在时间t1中，一按下设置在操作面板8中的DRIVE键，就从操作面板8将运转指令输入给正转/反转指令器10，并将使得马达1在正转(下降)方向运转的高电平的FR信号，输出给逆变器控制电路21。
同时，在被操作面板8输入了运转指令的情况下，读出存储在频率模式存储器12中的输出频率指令f1，输出给正转/反转指示器10、电压指令值发生器15以及逆变器控制电路21。
电压指令值发生器15，生成对应于加减速调整器11所输出的输出频率指令f1的大小的电压指令值V1，输出给逆变器控制电路21。
其结果是，在时间t1，如图8A所示，从指令电路9将电压指令值V1＝35V、输出频率f1＝0Hz、FR信号＝1输入给逆变器控制电路21。
接下来，在时间t1～t2，从指令电路9向逆变器控制电路21输入电压指令值V1＝35V～180V，输出频率f1＝0～5Hz，FR信号＝1。
电角生成器22中，根据指令电路9所输出的高电平的FR信号与输出频率f1，对输出频率指令f1进行时间积分后，生成电角θ，并输出给三相正弦波发生器23。在三相正弦波发生器23中，根据电角生成器22所输出的电角θ，产生具有该电角θ的三相正弦波Va、Vb、Vc，分别输出给乘法器24、25、26。
在乘法器24、25、26中，共同输入由指令电路9所输出的电压指令值V1，同时，分别输入由三相正弦波发生器23所输出的三相正弦波Va、Vb、Vc，将三相正弦波Va、Vb、Vc分别与指令电压值V1相乘，将具有电压指令值V1倍的振幅的三相正弦波Vu、Vv、Vw，输入给比较器28、29、30各自的+输入端。同时，在三角波发生器27中，产生三角波载波Vt，并输入给比较器28、29、30各自的一输入端。
在比较器28、29、30中，将乘法器24、25、26所输出的三相正弦波Vu、Vv、Vw，与三角波发生器27所输出的三角载波Vt进行比较，生成3组ON/OFF信号Vg1、Vg3、Vg5，另外，通过反相器31、32、33将各自的信号反相，生成ON/OFF信号Vg2、Vg4、Vg6，输出给空载时间附加电路34。
在死时间附加电路34中，对于比较器28、29、30以及反相器31、32、33所输出的ON/OFF信号Vg1、Vg2、Vg3、Vg4、Vg5、Vg6附加空载时间，以使Vg1与Vg2、Vg3与Vg4、Vg5与Vg6的各组信号不同时为ON，生成3组电平互反的ON/OFF信号Up、Un、Vp、Vn、Wp、Wn，将这3组ON/OFF信号输出给逆变器电路7。
另外，将三相交流电R、S T的商用电源3输入给整流电路5、，通过二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6与电容C 1对其进行整流平滑后，将直流电输出给直流端子P、N。
在与该直流端子P、N相连接的逆变器电路7中，通过由逆变器控制电路21所输出的这3组ON/OFF信号Up、Un、Vp、Vn、Wp、Wn，对开关元件Q1～Q6进行ON/OFF控制，分别从开关元件Q1、Q2的连接点将U相，从开关元件Q3、Q4的连接点将V相，从开关元件Q5、Q6的连接点将W相，输入到马达1的输入端子中。其结果是，马达1在设置在铁柱121上的轨道中逐渐加速进行下降(正转)。
接下来，在时间t2～t3中，从指令电路9向逆变器控制电路21输入电压指令值V1＝180V，输出频率fl＝5Hz，FR信号＝1，马达1在设置在铁柱121上的轨道中等速下降。
接下来，在时间t3，若将来自下端位置传感器111a的下端位置信号输入到正转/反转指示器10中，正转/反转指示器10，将dir信号反相，并输出给加减速调整器11。加减速调整器11，在将dir信号反相之后，按照减速特性，将输出频率指令f1下降到0Hz。
接下来，在时间t3～t4中，从指令电路9向逆变器控制电路21输入电压指令值V1＝180V～35V，输出频率f1＝5Hz～0Hz，FR信号＝1，马达1在设置在铁柱121上的轨道中逐渐减速，而下降到最下端位置附近。
(正转/反转动作的切换)接下来，在时刻t4中，正转/反转指示器10，将dir信号从低电平反转到高电平，并输出给加减速调整器11，由此，来自加减速调整器1 1的输出频率指令f1按照减速特性，下降到0Hz。正转/反转指示器10，在频率指令f1变为0Hz时，将FR信号从高电平反转到低电平，输出给逆变器控制电路21的电角生成器22。
在电角生成器22中，一旦将指令电路9所输出的FR信号从高电平切换到低电平，对指令电路9所输出的频率指令f1进行时间积分，将所生成为了从0度向360度(正转方向)前进的电角θ，生成为反转成从360度向0度(反转方向)前进，来将其输出给三相正弦波发生器23。
在三相正弦波发生器23，根据电角生成器22所输出的电角θ，产生具有该电角θ的三相正弦波Va、Vb、Vc，分别输出给乘法器24、25、26。
(反转时的动作)接下来，在时间t4～t5中，来自加减速调整器11的输出频率指令f1，按照加速特性，从0Hz开始上升。
其结果是，马达1在设置在铁柱121上的轨道中，逐渐加速进行上升(反转)。
接下来，在时间t5～t6中，从指令电路9向逆变器控制电路21输入电压指令值V1＝190V，输出频率f1＝5.5Hz，FR信号＝0，马达1在设置在铁柱121上的轨道中等速上升。
接下来，在时间t6，一旦来自上端位置传感器109a的上端位置信号被输入到正转/反转指示器10中，正转/反转指示器10，将dir信号从高电平反转为低电平，输出给加减速调整器11。加减速调整器11，在dir信号被反转之后，按照减速特性，将输出频率指令f1下降到0Hz。
接下来，在时间t6～t7中，从指令电路9向逆变器控制电路21输入电压指令值V1＝190V～35V，输出频率f1＝5.5Hz～0Hz，FR信号＝0，马达1在设置在铁柱121上的轨道中逐渐减速，一直上升到最上端位置附近。
(反转/正转动作的切换)接下来，在时刻t7中，正转/反转指示器10，将dir信号从高电平反转到低电平，并输出给加减速调整器11，由此，来自加减速调整器11的输出频率指令f1，按照减速特性，一直下降到0Hz。正转/反转指示器10，在频率指令f1变为了0Hz时，将FR信号从低电平反转到高电平，输出给逆变器控制电路21的电角生成器22。
在电角生成器22中，一旦将指令电路9所输出的FR信号从低电平切换到高电平，对指令电路9所输出的频率指令f1进行时间积分，将所生成为了从360度向0度(反转方向)前进的电角θ，生成为反转成从0度向360度(正转方向)前进，来将其输出给三相正弦波发生器23。
在三相正弦波发生器23中，根据电角生成器22所输出的电角θ，产生具有该电角θ的三相正弦波Va、Vb、Vc，分别输出给乘法器24、25、26。
(电角生成器的动作)下面参照图9A、9B所示的时序图，对电角生成器22的动作进行说明。
电角生成器22，根据指令电路9所输出的FR信号与输出频率指令f1，对输出频率指令f1进行时间积分来生成电角θ，将该电角θ输出给三相正弦波发生器23。
如图9A所示，从指令电路9输出给电角生成器22的输出频率指令f1，在FR信号从高电平切换到低电平以及从低电平切换到高电平的瞬间，变为0Hz。
详细地说，在dir信号从低电平切换到高电平的情况下，如图8A中的时间t3～t4所示，指令电路9所输出的输出频率指令f1从5Hz向0Hz逐渐下降，而作为输出频率指令f1的时间积分的电角θ，如图9B所示，电角θ从0度向360度徐徐变大。
接下来，在电角生成器22中，输入FR信号，在时间t4，FR信号从高电平切换到低电平，如时间t4～t5所示，指令电路9所输出的输出频率指令f1，从0Hz向5.5Hz逐渐上升，而作为输出频率指令f1的时间积分的电角θ，如图9B所示，电角θ从360度向0度逐渐变小。
(三相正弦波发生器的动作)下面参照图10所示的时序图，对三相正弦波23的动作进行说明。
三相正弦波发生器23，根据电角生成器22所输出的电角θ，产生具有该电角θ，且θ+0度、θ+120度、θ+240度的电角分别不同的三相正弦波Va、Vb、Vc。
详细地说，在FR信号从高电平切换到低电平的情况下，如图8A中所示的时间t3～t4所示，输出频率指令f1从5Hz向0Hz逐渐下降，而电角生成器22所输出的电角θ，从0度向360度逐渐变大。
在FR信号从高电平切换到低电平的时间t4中，在三相正弦波发生器23中给定该电角θ＝θ1，因此，三相正弦波Va、Vb、Vc分别变为θ+0度、θ+120度、θ+240度，也即，电角变为θ+0度、θ+120度、θ+240度。
另外，从FR信号从高电平切换到低电平之后，正弦波Va、Vb、Vc的电角θ反相后前进。也即，如图8A中的时间t4～t5所示，输出频率指令f1从0Hz向5.5Hz逐渐上升，而电角生成器22所输出的电角θ，从360度向0度逐渐变小。
在FR信号从高电平切换到低电平的时间t4中，在三相正弦波发生器23中给定该电角θ＝θ1，在时间t4～t5中，正弦波Va、Vb、Vc的电角θ反相后前进，因此，三相正弦波Va、Vb、Vc分别由θ+0度、θ+120度、θ+240度反相后前进。
其结果是，乘法器24、25、26中，三相正弦波发生器23所输出的三相正弦波Va、Vb、Vc根据FR信号进行切换之后，对电压指令值V1分别乘以三相正弦波Va、Vb、Vc，如图10所示，输出三相正弦波Vu、Vv、Vw。最终，马达1在设置在铁柱121上的轨道上逐渐加速上升。
这样，根据本实施方式中所述的逆变器控制装置2，通过上端位置传感器109a检测出马达1位于直线上的上端位置，通过下端位置传感器111a检测出马达1位于直线上的下端位置，根据操作从操作面板8输入指令或数值，将通过操作面板8所输入的频率模式保存到频率模式存储器12中。进一步，通过正转/反转指示器10，根据来自上端位置传感器109a或下端位置传感器111a的传感器信号，输出表示下降方向或上升方向的方向信号，同时，在该方向信号反转之后，当来自加减速调整器11的输出频率指令值变为0Hz时，将切换信号反转并输出。通过加减速调整器11，每当来自正转/反转指示器10的方向信号反转时，根据频率模式将输出频率指令值降低到0Hz之后，使其继续从0Hz上升。由电压指令值发生器15根据频率模式产生电压指令值。通过电角生成器22根据来自正转/反转指示器10的切换信号，对来自加减速调整器11的输出频率指令值进行时间积分，来生成电角。由三相正弦波发生器23，产生对应于来自电角发生器22的电角的基准正弦波。进一步，通过三角波发生器27产生三角波信号，通过比较器28、29、30(脉冲宽度调制单元)，根据来自三相正弦波发生器23的基准正弦波与来自三角波发生器27的三角波信号，生成脉冲宽度调制信号，由此，在对逆变器电路7进行控制的同时，能够平滑地进行马达1的从上升到下降或从下降到上升的方向转换时的动作，其结果是，能够减少机械损伤，延长马达1的寿命。
另外，做成将设置在地下的泵缸上下移动通过泵来采油，将设置在地上的马达1与泵缸113通过缆索117连接起来，由逆变器控制装置2来控制马达1，将马达1的上下移动传递给泵缸113，让泵上下动作来进行采油，由此，能够通过逆变器控制装置2，平滑地实现从上升到下降或从下降到上升的方向反转的动作，其结果是，能够减少机械损伤，延长马达1以及采油机50的寿命。
权利要求
1.一种逆变器控制装置，其通过频率以及电压，对给垂直设置且在直线上上下移动的马达供电的逆变器进行控制，其特征在于具有上端位置传感器，其检测上述马达位于直线上的上端位置；下端位置传感器，其检测上述马达位于直线上的下端位置；操作单元，其根据操作输入指令或数值；频率模式存储单元，其将通过上述操作单元所输入的频率模式保存起来；以及正转/反转指示单元，其根据来自上述上端位置传感器或下端位置传感器的传感器信号，输出表示下降方向或上升方向的方向信号，同时，在该方向信号反转之后，当来自后述的加减速调整单元的输出频率指令值变为0Hz时，将切换信号反转并输出；加减速调整单元，其每当来自上述正转/反转指示单元的方向信号反转时，根据上述频率模式将输出频率指令值降低到0Hz之后，又使其继续从0Hz上升；电压指令值发生单元，其根据上述频率模式产生电压指令值；电角生成单元，其根据来自上述正转/反转指示单元的切换信号，对来自上述加减速调整单元的输出频率指令值进行时间积分，生成电角；正弦波发生单元，其产生对应于来自上述电角发生单元的电角的基准正弦波；三角波发生单元，其产生三角波信号；以及脉冲宽度调制单元，其根据来自上述正弦波发生单元的基准正弦波与来自上述三角波发生单元的三角波信号，生成脉冲宽度调制信号；在对上述逆变器进行控制的同时，能够平滑地进行上述马达的从上升到下降或从下降到上升的方向转换时的动作。
2.一种采油机，其具有如权利要求1中所述的逆变器控制装置，其特征在于，具有设置在地下且上下移动泵缸来进行采油的泵；将设置在地上的上述马达与上述泵缸，通过缆索连接起来，由上述逆变器控制装置控制上述马达，将上述马达的上下移动传递给泵缸来动作上述泵进行采油。
全文摘要
正转/反转指示器(10)，根据来自传感器(109a、111a)的传感器信号，输出表示下降方向或上升方向的方向信号，在该方向信号反转之后，当来自加减速调整器(11)的输出频率指令值变为0Hz时，将切换信号反转并输出。加减速调整器(11)每当方向信号反转时，根据频率模式将输出频率指令值降低到0Hz之后，又使其继续从0Hz上升，电压指令值发生器(15)，根据频率模式产生电压指令值，电角生成器(22)根据切换信号，对输出频率指令值进行时间积分并生成电角，三相正弦波发生器(23)产生对应于电角的基准正弦波，比较器(28、29、30)根据基准正弦波与三角波信号，生成脉冲宽度调制信号。
文档编号H02P27/06GK1702957SQ20051007219
公开日2005年11月30日 申请日期2005年5月23日 优先权日2004年5月24日
发明者佐藤清市郎 申请人:三垦电气株式会社