交流电动机驱动系统的制作方法_6

文档序号:9916859阅读:来源:国知局
<VacO<Vac2,直流母线电压值Vdc为VacO的情况下的|Pcnv (t)|与电压值Vdc的关系用粗实线表示。同样,在直流母线电压值Vdc为Vacl、Vac2的情况 下,用图14的虚线表示。图14所示的粗实线和2根虚线大致为平行移动的关系。
[0201 ] 根据图14还可知,即使要将由转换器11再生的功率抑制为PthA,与Vac = VacO的情 况下的再生时电压阈值VthA为VthA_0相对,也需要将Vac = Vac 1的情况下的再生电压阈值 VthA设定为VthA_l,另外,将Vac = Vac2的情况下的再生电压阈值VthA设定为VthA_2。
[0202] 因此,在本实施方式中,将由交流电压值检测部8检测出的交流电压值Vac,向充放 电控制部2a内的再生时控制部3内的再生时功率/电压换算部6输入。本实施方式中的再生 时功率/电压换算部6例如与平滑电容器13的静电电容值C对应地具备图14所示这样的应对 交流电压值的差异的LUT。或者,本实施方式中的再生时功率/电压换算部6利用下面这一事 实,即,在平滑电容器13的静电电容值为相同值C的情况下,根据交流电压值的差异而变化 的电压值Vdc与|Pcnv(t)|的关系大约是平行移动的关系。即,再生时功率/电压换算部6仅 将Vac = VacO的情况下的关系将LUT或近似式进行储存,再生时功率/电压换算部6内的变换 部的输出变为图14中的VthA_0。并且,对于该VthA_0,进行下述的式(17)所示的运算,即,对 VthA_0乘以常数Ka/VacO,进一步乘以来自交流电压值检测部8的交流电压值Vac,得到再生 时电压阈值VthA。
[0203] [公式 17]
[0204] VthA= (Ka/VacO) · Vac · VthA_0 ---(17)
[0205] 其中,上述的式(17)所示的常数Ka是表示相对于电压值VacO的变化率、即图14的 曲线的平行移动比率的常数,该电压值VacO是交流电压值Vac的基准。
[0206] 与实施方式1同样,再生时功率/电压换算部6的输出被输出至充电电流指令值生 成部4、再生时功率补偿动作控制部5以及充电电流指令值换算部7。此外,也可以将对VthA_ 〇乘以常数Ka/VacO得到的数据,储存至本实施方式的再生时功率/电压换算部6内的变换单 J L· 〇
[0207] 另外,根据本实施方式,除了实施方式1的效果以外,即使在转换器11的输入侧的 系统电源线间的电压值即交流电压值Vac变动的情况下,也能够在不设置直流母线电流量 检测单元的情况下,将经由转换器11再生的再生功率抑制为预先确定的阈值PthA。
[0208] 图15是表示本实施方式中的充放电控制部2a的框图。如图15所示,也可以为了与 动力运行动作有关的功率峰值抑制,以应对系统电源10的交流电压值Vac的变动为目的,将 交流电压值Vac输入至动力运行时控制部21。
[0209] 以上说明的本实施方式的交流电动机驱动系统,其特征在于,具备:转换器,其将 交流电流变换为直流电力;逆变器,其将所述直流电力变换为与向所述转换器输入的交流 电力不同的交流电力;直流母线,其将所述转换器和所述逆变器连接;交流电动机,其由作 为所述逆变器的输出的交流电力驱动;直流电压值检测单元,其对所述转换器的输出侧的 直流电压值进行检测;蓄电设备,其将所述直流电力从所述直流母线进行充电,且将已充电 的所述直流电力向所述直流母线放电;充放电电路,其相对于所述直流母线与所述逆变器 并联连接,且连接在所述直流母线与所述蓄电设备之间,使所述蓄电设备充放电;充放电电 流值检测单元,其对所述蓄电设备的充放电电流值进行检测;交流电压值检测单元,其对所 述转换器的输入侧的交流电压值进行检测;以及充放电控制单元,其基于所述直流电压值、 所述充放电电流值以及所述交流电压值,输出用于对所述逆变器进行控制的控制信号,所 述充放电控制单元在来自所述交流电动机的再生功率的经由所述逆变器后的再生功率超 过预先确定的功率阈值的情况下,使所述蓄电设备充电以使所述直流电压值变为与所述功 率阈值及所述交流电压值相应的电压阈值,且使向所述蓄电设备的充电开始时的充电电流 开始于基于所述直流电压值和所述交流电压值的充电电流值。
[0210] 另外,向所述蓄电设备的充电开始时的所述充电电流值,基于所述直流电压值的 充电开始时的变化量和所述交流电压值即可。
[0211] 此外,所述充放电控制单元具有与所述直流电压值及所述电压阈值相应的积分控 制单元、比例积分控制单元或比例积分微分控制单元,对于所述积分控制单元、所述比例积 分控制单元或所述比例积分微分控制单元内的积分成分,在向所述蓄电设备的充电开始 时,设定为与所述充电开始时的所述直流电压值相应的值即可。
[0212] 此外,本实施方式的充放电控制部2a内的各结构的一部分或全部也可以由可置换 的软件实现。
[0213] 工业实用性
[0214] 如上述所示,本发明所涉及的交流电动机驱动系统对于包含与系统电源连接而动 作的交流电动机的交流电动机驱动系统是有用的。
[0215]标号的说明
[0216] 1交流电动机驱动系统,2充放电控制部,3再生时控制部,4充电电流指令值生成 部,5再生时功率补偿动作控制部,6再生时功率/电压换算部,7充电电流指令值换算部,10 系统电源,11转换器,12直流母线,12a高电位侧直流母线,12b低电位侧直流母线,13平滑电 容器,14逆变器,15充放电电路,16交流电动机,17蓄电设备,18直流电压值检测部,19充放 电电流值检测部,21动力运行时控制部,22电流指令值汇总部,23控制信号生成部,41第1减 法器,42、42a~42c再生时电流指令值积分成分初始值生成部,43第1乘法器,44第1切换部, 45第1限幅器,46再生时电流指令值积分成分生成部,47再生时电流指令值微分成分生成 部,48直流母线侧充电电流指令值输出部,61再生时电压阈值生成变换部,62静电电容值储 存部,63再生时功率阈值储存部,421第3减法器,422第3延迟部,423AVdc/Vmax换算部,424 Vmax/ | Pmax |换算部,425第4乘法器,426常数b储存部,427第2二输入加法器,428AVdc/ | Pmax|换算部,429AVdc/Iinit换算部,461第2乘法器,462第1二输入加法器,463第2限幅 器,464第2切换部,465第1延迟部,471第2延迟部,472第2减法器,473第3乘法器,474第3限 幅器,481三输入加法器,482第4限幅器,483第3切换部。
【主权项】
1. 一种交流电动机驱动系统,其特征在于,具备: 转换器,其供给直流电力; 逆变器,其将所述直流电力变换为交流电力; 直流母线,其将所述转换器和所述逆变器连接; 交流电动机,其由所述交流电力驱动; 直流电压值检测单元,其对所述转换器的输出侧的直流电压值进行检测; 蓄电设备,其将所述直流电力从所述直流母线进行充电,且将已充电的所述直流电力 向所述直流母线放电; 充放电电路,其相对于所述直流母线与所述逆变器并联连接,且连接在所述直流母线 与所述蓄电设备之间,使所述蓄电设备充放电; 充放电电流值检测单元,其对所述蓄电设备的充放电电流值进行检测;以及 充放电控制单元,其基于所述直流电压值和所述充放电电流值,输出用于对所述逆变 器进行控制的控制信号, 所述充放电控制单元在来自所述交流电动机的再生功率的经由所述逆变器后的再生 功率超过预先确定的功率阈值的情况下,使所述蓄电设备充电以使所述直流电压值变为与 所述功率阈值相应的电压阈值,且使向所述蓄电设备的充电开始时的充电电流开始于基于 所述直流母线的直流母线电压值的充电电流值。2. 根据权利要求1所述的交流电动机驱动系统,其特征在于, 向所述蓄电设备的充电开始时的所述充电电流值,基于所述直流电压值的充电开始时 的变化量。3. -种交流电动机驱动系统,其特征在于,具备: 转换器,其将交流电流变换为直流电力; 逆变器,其将所述直流电力变换为与向所述转换器输入的交流电力不同的交流电力; 直流母线,其将所述转换器和所述逆变器连接; 交流电动机,其由作为所述逆变器的输出的交流电力驱动; 直流电压值检测单元,其对所述转换器的输出侧的直流电压值进行检测; 蓄电设备,其将所述直流电力从所述直流母线进行充电,且将已充电的所述直流电力 向所述直流母线放电; 充放电电路,其相对于所述直流母线与所述逆变器并联连接,且连接在所述直流母线 与所述蓄电设备之间,使所述蓄电设备充放电; 充放电电流值检测单元,其对所述蓄电设备的充放电电流值进行检测; 交流电压值检测单元,其对所述转换器的输入侧的交流电压值进行检测;以及 充放电控制单元,其基于所述直流电压值、所述充放电电流值以及所述交流电压值,输 出用于对所述逆变器进行控制的控制信号, 所述充放电控制单元在来自所述交流电动机的再生功率的经由所述逆变器后的再生 功率超过预先确定的功率阈值的情况下,使所述蓄电设备充电以使所述直流电压值变为与 所述功率阈值及所述交流电压值相应的电压阈值,且使向所述蓄电设备的充电开始时的充 电电流开始于基于所述直流电压值和所述交流电压值的充电电流值。4. 根据权利要求3所述的交流电动机驱动系统,其特征在于, 向所述蓄电设备的充电开始时的所述充电电流值,基于所述直流电压值的充电开始时 的变化量和所述交流电压值。5.根据权利要求1至4中任一项所述的交流电动机驱动系统,其特征在于, 所述充放电控制单元具有与所述直流电压值及所述电压阈值相应的积分控制单元、比 例积分控制单元或比例积分微分控制单元, 对于所述积分控制单元、所述比例积分控制单元或所述比例积分微分控制单元内的积 分成分,在向所述蓄电设备的充电开始时,设定为与所述充电开始时的所述直流电压值相 应的值。
【专利摘要】为了得到一种能够生成针对蓄电设备的充电电流指令值的交流电动机驱动系统(1),基于直流母线电压值和充放电电流值输出用于对逆变器(14)进行控制的控制信号的充放电控制单元(2),在来自交流电动机(16)的再生功率的经由逆变器(14)后的再生功率超过预先确定的功率阈值的情况下,使蓄电设备(17)充电以使直流母线电压值变为与功率阈值相应的电压阈值,且使向蓄电设备(17)的充电开始时的充电电流开始于基于直流母线电压值的充电电流值,其中,该针对蓄电设备的充电电流指令值是指与再生功率的大小相应、应对了产生陡峭的再生功率这一状况的充电电流指令值。
【IPC分类】H02P27/06
【公开号】CN105684298
【申请号】
【发明人】渡部一喜, 田渊朗子, 奥田哲也, 神田善则
【申请人】三菱电机株式会社
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2013年10月2日
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