Устройство управления для вращающейся машины переменного тока

Устройство управления для вращающейся машины переменного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Настоящее изобретение относится к устройству управления для вращающейся машины переменного тока, имеющему функцию ограничения тока для защиты вращающейся машины переменного тока и ее схемы возбуждения от перегрузки по току.

Предшествующий уровень техники

Традиционное устройство управления для вращающейся машины переменного тока этого вида раскрыто в JP5-68398A (патентный документ 1). Устройство управления для вращающейся машины переменного тока, раскрытое в этом патентном документе 1, содержит арифметическую схему по току для вычисления детектированного значения тока из каждого фазного тока, протекающего через вращающуюся машину переменного тока, арифметическую схему частоты коррекции для вычисления частотной коррекции из заданного значения тока и детектированного значения тока в соответствии с предварительно определенной арифметической операцией, модуль вычитания для вычитания значения частотной коррекции из значения команды управления частотой, арифметическую схему команд управления напряжением для вычисления значения команды управления напряжением в соответствии с выводом вычитания модуля вычитания и средство приложения напряжения для приложения напряжения возбуждения к вращающейся машине переменного тока на основе значения команды управления напряжением.

В устройстве управления для вращающейся машины переменного тока, раскрытом в патентном документе 1, детектированное значение тока выводится посредством арифметической схемы по току. Если детектированное значение тока превышает предварительно установленное заданное значение тока, арифметическая схема частоты коррекции вычисляет и выводит значение частотной коррекции посредством интегрирования, по меньшей мере, отклонения между детектированным значением тока и заданным значением тока.

Значение частотной коррекции вычитается из значения команды управления частотой, введенного извне, посредством модуля вычитания, и вводится в качестве частоты инвертора в схему команд управления напряжением. Схема команд управления напряжением вычисляет значение команды управления напряжением в соответствии с предварительно установленным функциональным соотношением, при этом значение команды управления напряжением выводится в средство приложения напряжения. В средстве приложения напряжения напряжение возбуждения, прикладываемое к вращающейся машине переменного тока, управляется так, чтобы следовать значению команды управления напряжением.

В данном документе арифметическая схема частоты коррекции выводит значение частотной коррекции для коррекции значения команды управления частотой в соответствии с предварительно определенной функциональной операцией, так что детектированное значение тока может не превышать заданное значение тока независимо от приводного или рекуперативного состояния вращающейся машины переменного тока. При такой конфигурации, устройство управления для асинхронного электродвигателя может защищать схему инвертора от перегрузки по току посредством проведения операции ограничения тока, которая является стабильной не только во время обычного режима работы, но также и во время жесткого ускорения или замедления либо рекуперации.

Краткое изложение существа изобретения

В устройстве управления для вращающейся машины переменного тока показатель ограничения тока сильно зависит от класса или вида вращающейся машины переменного тока и усиления арифметического средства значений частотной коррекции. Например, если усиление является слишком низким для вращающейся машины переменного тока, которая должна возбуждаться, переходная характеристика показателя ограничения тока хуже, и возникает перегрузка по току. Наоборот, если усиление является слишком высоким для вращающейся машины переменного тока, которая должна возбуждаться, система управления становится нестабильной вследствие влияния периода управления или несущей частоты силового инвертора. По этим причинам, необходимо надлежащим образом задавать усиление для вращающейся машины переменного тока, которая должна возбуждаться, чтобы получать требуемый показатель ограничения тока. Тем не менее, способ задания усиления не раскрыт в патентном документе 1.

Вследствие различия в рабочей области вращающейся машины переменного тока, в частности, когда вращающаяся машина переменного тока работает в области постоянной выходной мощности, имеется проблема в том, что требуемый показатель ограничения тока не может быть получен даже посредством использования способа, как описано в патентном документе 1.

Это изобретение осуществлено для того, чтобы разрешать вышеуказанную проблему.

Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы получить надежный показатель ограничения тока при возбуждении вращающейся машины переменного тока с известной или неизвестной электрической постоянной и предоставить устройство управления для вращающейся машины переменного тока, в котором коэффициент усиления в арифметическом средстве значений частотной коррекции надлежащим образом вычисляется из электрической постоянной вращающейся машины переменного тока.

Согласно изобретению предоставляется устройство управления для вращающейся машины переменного тока, содержащее средство детектирования тока для детектирования тока, подаваемого во вращающуюся машину переменного тока, в качестве детектируемого значения тока, арифметическое средство значений частотной коррекции для вывода значения частотной коррекции, арифметическое средство частоты инвертора для вывода частоты инвертора на основе значения команды управления частотой и значения частотной коррекции, арифметическое средство команд управления напряжением для вычисления значения команды управления напряжением в соответствии с частотой инвертора и средство приложения напряжения для приложения напряжения к вращающейся машине переменного тока на основе значения команды управления напряжением, при этом арифметическое средство значений частотной коррекции содержит элемент вычисления отклонения тока для вывода отклонения тока на основе детектированного значения тока и значения команды управления для ограничения тока, постоянное запоминающее устройство для сохранения электрической постоянной вращающейся машины переменного тока, элемент вычисления коэффициента усиления для вычисления коэффициента усиления посредством использования электрической постоянной вращающейся машины переменного тока, выведенной из постоянного запоминающего устройства и произвольно заданного значения, усилитель для усиления отклонения тока, выводимого посредством элемента вычисления отклонения тока, на основе коэффициента усиления, вычисленного посредством элемента вычисления коэффициента усиления, чтобы вычислять арифметическое значение частотной коррекции, и модуль выбора выхода для вывода арифметического значения частотной коррекции в качестве значения частотной коррекции в предварительно определенном режиме работы вращающейся машины переменного тока.

Преимущество изобретения

С помощью устройства управления для вращающейся машины переменного тока согласно этому изобретению амплитуда тока вращающейся машины переменного тока может ограничиваться значением команды управления для ограничения тока или быть меньше посредством коррекции частоты инвертора, если детектированное значение тока превышает значение команды управления для ограничения тока. Кроме того, при возбуждении вращающейся машины переменного тока с электрической постоянной, сохраненной в постоянном запоминающем устройстве, коэффициент усиления может быть надлежащим образом рассчитан, посредством чего может получаться надежный показатель ограничения тока.

Краткое описание чертежей

В дальнейшем изобретение поясняется описанием предпочтительных вариантов воплощения со ссылками на сопроводительные чертежи, на которых:

Фиг.1 изображает структурную схему варианта 1 осуществления устройства управления для вращающейся машины переменного тока согласно этому изобретению;

Фиг.2 изображает блок-схему последовательности операций способа, показывающую операцию ограничения тока варианта 1 осуществления;

Фиг.3 изображает блок-схему передаточной характеристики системы управления согласно варианту 1 осуществления;

Фиг.4 изображает эквивалентную блок-схему перезаписи фиг.3;

Фиг.5 изображает характеристическую диаграмму передаточной характеристики системы управления согласно варианту 1 осуществления;

Фиг.6 изображает пояснительный вид для рабочего диапазона вращающейся машины переменного тока;

Фиг.7 изображает блок-схему модификации 1A варианта 1 осуществления;

Фиг.8 изображает блок-схему варианта 2 осуществления устройства управления для вращающейся машины переменного тока согласно этому изобретению;

Фиг.9 изображает блок-схему модификации 2A варианта 2 осуществления;

Фиг.10 изображает блок-схему варианта 3 осуществления устройства управления для вращающейся машины переменного тока согласно этому изобретению;

Фиг.11 изображает характеристическую схему передаточной характеристики устройства управления согласно варианту 3 осуществления;

Фиг.12 изображает блок-схему модификации 3A варианта 3 осуществления;

Фиг.13 изображает блок-схему варианта 4 осуществления устройства управления для вращающейся машины переменного тока согласно этому изобретению;

Фиг.14 изображает блок-схему модификации 4A варианта 4 осуществления;

Фиг.15 изображает блок-схему варианта 5 осуществления устройства управления для вращающейся машины переменного тока согласно этому изобретению;

Фиг.16 изображает блок-схему модификации 5A варианта 5 осуществления;

Фиг.17 изображает блок-схему варианта 6 осуществления устройства управления для вращающейся машины переменного тока согласно этому изобретению;

Фиг.18 изображает блок-схему модификации 6A варианта 6 осуществления;

Фиг.19 изображает блок-схему варианта 7 осуществления устройства управления для вращающейся машины переменного тока согласно этому изобретению;

Фиг.20 изображает блок-схему модификации 7A варианта 7 осуществления;

Фиг.21 изображает блок-схему варианта 8 осуществления устройства управления для вращающейся машины переменного тока согласно этому изобретению;

Фиг.22 изображает блок-схему модификации 8A варианта 8 осуществления;

Фиг.23 изображает блок-схему варианта 9 осуществления устройства управления для вращающейся машины переменного тока согласно этому изобретению;

Фиг.24 изображает блок-схему модификации 9A варианта 9 осуществления;

Фиг.25 изображает блок-схему варианта 10 осуществления устройства управления для вращающейся машины переменного тока согласно этому изобретению;

Фиг.26 изображает блок-схему модификации 10A варианта 10 осуществления.

Описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения

Вариант 1 осуществления

(1) Пояснение конфигурации варианта 1 осуществления

Фиг.1 изображает блок-схему конфигурации варианта 1 осуществления устройства управления для вращающейся машины переменного тока согласно изобретению. Как показано на Фиг.1, устройство управления для вращающейся машины переменного тока согласно варианту 1 осуществления содержит средство 11 приложения напряжения для возбуждения вращающейся машины 10 переменного тока, средство 13 детектирования тока, средство 15 команд управления напряжением, арифметическое средство 17 частоты инвертора и арифметическое средство 20 значений частотной коррекции. Преобразователь 132 трехфазных координат в координаты по dq-оси средства 13 детектирования тока, средство 15 команд управления напряжением, арифметическое средство 17 частоты инвертора и арифметическое средство 20 значений частотной коррекции выполнены, например, из микрокомпьютера.

Вращающаяся машина 10 переменного тока является асинхронным электродвигателем 10I в варианте 1 осуществления. Средство 11 приложения напряжения является возбуждающей схемой для вращающейся машины 10 переменного тока и конкретно состоит из трехфазного инвертора VVVF-типа, который генерирует напряжение Vuvw возбуждения трехфазного переменного тока на основе команды V* управления трехфазным напряжением, введенной из средства 15 команд управления напряжением, и прикладывает это напряжение Vuvw возбуждения трехфазного переменного тока к вращающейся машине 10 переменного тока. Трехфазный инвертор VVVF-типа, составляющий средство 11 приложения напряжения, которое является переменным по напряжению V возбуждения напряжения Vuvw возбуждения трехфазного переменного тока для вывода и по частоте f возбуждения, генерирует напряжение Vuvw возбуждения трехфазного переменного тока, имеющее напряжение V возбуждения, обозначенное посредством команды V* управления трехфазным напряжением, и частоту f возбуждения, и подает это напряжение Vuvw возбуждения трехфазного переменного тока в асинхронный электродвигатель 10I.

Средство 13 детектирования тока содержит детектор 131 тока и преобразователь 132 трехфазных координат в координаты по dq-оси. Детектор 131 тока, который выполнен с использованием трансформатора тока, например, детектирует каждый фазный ток i_u, i_v, i_w из трех фаз, протекающий через асинхронный электродвигатель 10I, на основе напряжения Vuvw возбуждения трехфазного переменного тока, и предоставляет каждый фазный ток i_u, i_v, i_w в преобразователь 132 трехфазных координат в координаты по dq-оси. Преобразователь 132 трехфазных координат в координаты по dq-оси, который является модулем координатного преобразования для преобразования трехфазных координат во вращающиеся двухосные координаты, включающие в себя ортогональные d-ось и q-ось, вводит фазный сигнал θ и формирует соответствующее значение id тока d-оси и значение iq тока q-оси из каждого фазного тока i_u, i_v, i_w посредством использования этого фазного сигнала θ. Преобразователь 132 трехфазных координат в координаты по dq-оси формирует детектированное значение I тока наряду со значением id тока d-оси и значением iq тока q-оси. Значение id тока d-оси и значение iq тока q-оси предоставляются в средство 15 команд управления напряжением. Детектированное значение I тока предоставляется в арифметическое средство 20 значений частотной коррекции. Детектированное значение I тока задается равным значению iq тока q-оси в этом варианте 1 осуществления и предоставляется в следующем уравнении 1.

I = i q [уравнение 1]

Средство 15 команд управления напряжением конфигурируется как известная система управления постоянной наведенного напряжения/частоты возбуждения (в дальнейшем называемая системой управления постоянной (E/f)) или известная система управления постоянной напряжения возбуждения/частоты возбуждения (в дальнейшем называемая системой управления постоянной (V/f)). Система управления постоянной (E/f) заключает в себе управление соотношением (E/f) наведенного напряжения E, наведенного во вращающейся машине 10 переменного тока на основе напряжения Vuvw возбуждения трехфазного переменного тока, к частоте f возбуждения так, что оно является постоянным. Система управления постоянной (V/f) заключает в себе управление соотношением (V/f) напряжения V возбуждения напряжения Vuvw возбуждения трехфазного переменного тока к частоте f возбуждения так, что оно является постоянным. В этом варианте 1 осуществления, средство 15 команд управления напряжением конфигурируется как система управления постоянной (E/f). Средство 15 команд управления напряжением этой системы управления постоянной (E/f) имеет арифметическое средство 153 команд управления напряжением способа управления постоянной (E/f) и преобразователь 157 координат по dq-оси в трехфазные координаты.

Арифметическое средство 17 частоты инвертора содержит модуль 171 вычитания. В этот модуль 171 вычитания предоставляется значение ω* команды управления частотой извне, а также предоставляется значение ∆ω частотной коррекции из арифметического средства 20 значений частотной коррекции. Арифметическое средство 17 частоты инвертора вычитает значение ∆ω частотной коррекции из значения ω* команды управления частотой в соответствии со следующим уравнением 2 и выводит частоту ω_i инвертора.

ω i = ω * − Δ ω [уравнение 2]

В арифметическое средство 153 команд управления напряжением системы управления постоянной (E/f) предоставляется значение id тока d-оси и значение iq тока q-оси из преобразователя 132 трехфазных координат в координаты по dq-оси средства 13 детектирования тока, а также предоставляется частота ω_i инвертора из арифметического средства 17 частоты инвертора. Это арифметическое средство 153 команд управления напряжением вычисляет команду vd* управления напряжением d-оси и команду vq* управления напряжением q-оси на основе значения id тока d-оси, значения iq тока q-оси и частоты ω_i инвертора в соответствии со следующими уравнениями 3 и 4 и предоставляет команду vd* управления напряжением d-оси и команду vq* управления напряжением q-оси в преобразователь 157 координат по dq-оси в трехфазные координаты. Преобразователь 157 координат по dq-оси в трехфазные координаты, в который вводится фазный сигнал 9, преобразует команду vd* управления напряжением d-оси и команду vq* управления напряжением q-оси в команду V* управления трехфазным напряжением посредством использования этого фазного сигнала θ и предоставляет эту команду V* управления трехфазным напряжением в средство 11 приложения напряжения.

v d * = R 1 × i d [уравнение 3]

v q * = ( R 1 × i q ) + ( ω i × L 1 × i d * ) [уравнение 4]

В уравнениях 3 и 4 R₁ является сопротивлением статора асинхронного электродвигателя 10I, а L₁ является индуктивностью его статора.

Арифметическое средство 20 значений частотной коррекции имеет шесть портов 20-I1-20-I6 ввода и один порт 20-O вывода и внутренне содержит элемент 201 вычисления отклонения тока, постоянное запоминающее устройство 203, элемент 210 вычисления коэффициента усиления, усилитель 230, компонент 231 вывода нулевых значений, формирователь 233 сигналов состояния и модуль 235 выбора выхода. В порт 20-I1 ввода предоставляется детектированное значение I тока из преобразователя 132 трехфазных координат в координаты по dq-оси средства 13 детектирования тока. В порт 20-I2 ввода предоставляется значение I_limit команды ограничения тока извне. В порт 20-I3 ввода предоставляется частота ω_i инвертора. В порт 20-I4 ввода предоставляется значение ω* команды управления частотой. В порт 20-I5 ввода предоставляется, по меньшей мере, одно из частоты ω_i инвертора, значения ω* команды управления частотой и команды V* управления трехфазным напряжением. В порт 20-I6 ввода предоставляется команда id* управления током d-оси для вращающейся машины 10 переменного тока или асинхронного электродвигателя 10I в этом варианте 1 осуществления.

Эта команда id* управления током d-оси, которая является током возбуждения для асинхронного электродвигателя 10I, используется в арифметическом средстве 153 команд управления напряжением и предоставляется из этого арифметического средства 153 команд управления напряжением. Порт 20-O вывода выводит значение ∆ω частотной коррекции в модуль 171 вычитания арифметического средства 17 частоты инвертора.

Элемент 201 вычисления отклонения тока содержит модуль 202 вычитания, и этот модуль 202 вычитания подключается к портам 20-I1 ввода и 20-I2. Элемент 201 вычисления отклонения тока вычитает значение I_limit ограничения тока из детектированного значения I тока в соответствии со следующим уравнением 5 и выводит отклонение ∆I тока.

Δ I = I − I lim i t [уравнение 5]

Постоянное запоминающее устройство 203 сохраняет различные виды электрических постоянных, касающихся вращающейся машины 10 переменного тока или асинхронного электродвигателя 10I в варианте 1 осуществления. Электрические постоянные, сохраненные в этом постоянном запоминающем устройстве 203, включают в себя, по меньшей мере, постоянную σ утечки асинхронного электродвигателя 10I, его сопротивление R₂ ротора, его индуктивность L₂ ротора и заданное значение ω_x скорости отклика при ограничении тока для асинхронного электродвигателя 10I.

Элемент 210 вычисления коэффициента усиления содержит арифметический компонент 213 коэффициентов усиления, компонент 221 вывода нулевых значений, компонент 223 формирования сигналов переключения и переключающий компонент 225. Электрические постоянные σ, R₂, L₂ и ω_x, сохраненные в постоянном запоминающем устройстве 203, предоставляются в арифметический компонент 213 коэффициентов усиления. Арифметический компонент 213 коэффициентов усиления подключается к постоянному запоминающему устройству 203 и порту 20-I6 ввода. Этот арифметический компонент 213 коэффициентов усиления вычисляет коэффициенты G1 и G2 усиления посредством использования электрических постоянных σ, R₂, L₂ и ω_x, предоставляемых из постоянного запоминающего устройства 203, и команды id* управления током d-оси, предоставляемой в порт 20-I6 ввода, в соответствии со следующими уравнениями 6 и 7 и предоставляет эти коэффициенты G1 и G2 усиления на вход a переключающего компонента 225.

G 1 = σ × ω x i d * [уравнение 6]

G 2 = ( 1 − σ ) × R 2 × ω x L 2 × i d * [уравнение 7]

Команда id* управления током d-оси предоставляется посредством следующего уравнения 8.

i d * = V 0 2 × π × f 0 × L 1 = K v f L 1 [уравнение 8]

В этом уравнении (8) V₀ является номинальным напряжением вращающейся машины 10 переменного тока или асинхронного электродвигателя 10I в варианте 1 осуществления, f₀ является основной частотой, а K_vf является так называемым коэффициентом усиления преобразования V/F. Этот коэффициент усиления K_vf преобразования V/f предоставляется посредством следующего уравнения 9:

K v f = V 0 2 × π × f 0 [уравнение 9]

Компонент 221 вывода нулевых значений предоставляет вывод нулевого значения на вход b переключающего компонента 225. Компонент 223 формирования сигналов переключения подключается к порту 20-I5 ввода. Компонент 223 формирования сигналов переключения определяет то, находится или нет рабочий диапазон вращающейся машины 10 переменного тока или асинхронного электродвигателя 10I в области постоянного крутящего момента, на основе, по меньшей мере, одного из частоты ω_i инвертора, значения ω* команды управления частотой и команды V* управления трехфазным напряжением, предоставляемой в порт 20-I5 ввода, и формирует сигнал SS переключения на основе этого определения. Переключающий компонент 225 имеет вход a, подключенный к арифметическому компоненту 213 коэффициентов усиления, вход b, подключенный к компоненту 221 вывода нулевых значений, и выход c. В состоянии, в котором вращающаяся машина 10 переменного тока или асинхронный электромотор 10I в варианте 1 осуществления работает в области постоянного крутящего момента, сигнал SS переключения предоставляет возможность переключающему компоненту 225 выбирать вход a, который должен выводиться на выход c, и предоставлять коэффициенты G1 и G2 усиления, как представлено в уравнениях 6 и 7, из выхода c в усилитель 230. В состоянии, в котором вращающаяся машина 10 переменного тока или асинхронный электродвигатель 10I сдвигается от области постоянного крутящего момента к области постоянной выходной мощности, сигнал SS переключения предоставляет возможность переключающему компоненту 225 выбирать вход b, который должен выводиться на выход c, и предоставлять вывод нулевого значения из компонента 221 вывода нулевых значений из выхода c в усилитель 230.

В состоянии, в котором вращающаяся машина 10 переменного тока или асинхронный электродвигатель 10I работает в области постоянного крутящего момента, усилитель 230 вычисляет арифметическое значение ∆ω_a частотной коррекции посредством использования коэффициентов G1 и G2 усиления, предоставленных из арифметического компонента 213 коэффициентов усиления в соответствии со следующим уравнением 10, и выводит это арифметическое значение ∆ω_a частотной коррекции на вход a модуля 235 выбора выхода.

Δ ω a = { G 1 + G 2 s } × Δ I [уравнение 10]

В этом уравнении (10) s - это оператор Лапласа.

Компонент 231 вывода нулевых значений выводит вывод нулевого значения на вход b модуля 235 выбора выхода. Модуль 235 выбора выхода выбирает любой из входов a и b, который должен выводиться на выход c. Выход c этого модуля 235 выбора выхода является значением ∆ω частотной коррекции и предоставляется из порта 20-O вывода арифметического средства 20 значений частотной коррекции в модуль 171 вычитания арифметического средства 17 частоты инвертора. Значение ∆ω частотной коррекции, выведенное из выхода c модуля 235 выбора выхода, является арифметическим значением ∆ω_a частотной коррекции, выведенным из усилителя 230, или выводом нулевого значения, выведенным из компонента 231 вывода нулевых значений.

Формирователь 233 сигналов состояния подключается к портам 20-I1-20-I4 ввода, в которых детектированное значение I тока предоставляется из порта 20-I1 ввода, значение I_limit команды ограничения тока предоставляется из порта 20-I2 ввода, частота ω_i инвертора предоставляется из порта 20-I3 ввода, а значение ω* команды управления частотой предоставляется из порта 20-I4 ввода. Этот формирователь 233 сигналов состояния, во-первых, сравнивает детектированное значение I тока со значением I_limit команды ограничения тока, при этом как результат сравнения, если детектированное значение I тока превышает значение I_limit команды ограничения тока или существует зависимость I>I_limit, сигнал CS переключения предоставляет возможность модулю 235 выбора выхода выбирать вход a, чтобы выводить арифметическое значение ∆ω_a частотной коррекции, предоставляемое на вход a, в качестве значения ∆ω частотной коррекции на выход c. Кроме того, если детектированное значение I тока меньше значения I_limit команды ограничения тока, и если частота ω_i инвертора превышает значение ω* команды управления частотой, или зависимость ω_i<ω* отрицается в состоянии, в котором модуль 235 выбора выхода выбирает вход a, сигнал CS состояния, сформированный посредством формирователя 233 сигналов состояния, предоставляет возможность модулю 235 выбора выхода выбирать вход b, чтобы выводить вывод нулевого значения, предоставляемый на вход b, в качестве значения ∆ω частотной коррекции.

В данном документе фазный сигнал θ для использования в координатном преобразовании может получаться посредством интегрирования частоты ω_i инвертора, как представлено в следующем уравнении 11:

θ = ∫ ω i d t [уравнение 11]

Для преобразователя 132 трехфазных координат в координаты по dq-оси, из значения id тока d-оси и значения iq тока q-оси во вращательных биаксиальных координатах, включающих в себя d-ось и q-ось, которые являются ортогональными, значение id тока d-оси является составляющей тока, синфазной с фазным сигналом θ, а значение iq тока q-оси является составляющей тока, синфазной ортогонально фазному сигналу θ. Кроме того, для преобразователя 157 координат по dq-оси в трехфазные координаты, из команды vd* управления напряжением d-оси и команды vq* управления напряжением q-оси во вращательных двуосных координатах, включающих в себя d-ось и q-ось, которые являются ортогональными, команда vd* управления напряжением d-оси является составляющей команды управления напряжением, синфазной с фазным сигналом θ, и команда vq* управления напряжением q-оси является составляющей команды управления напряжением, синфазной ортогонально фазному сигналу θ.

(2) Пояснение работы варианта 1 осуществления

Ссылаясь на Фиг.1, ниже описывается работа арифметического средства 20 значений частотной коррекции, которое ограничивает ток, протекающий через асинхронный электродвигатель 10I, значением I_limit команды управления для ограничения тока. В состоянии, в котором вращающаяся машина 10 переменного тока или асинхронный электродвигатель 10I в этом варианте 1 осуществления работает в области постоянного крутящего момента, арифметическое средство 20 значений частотной коррекции имеет функцию подавления тока, протекающего через асинхронный электродвигатель 10I, до значения, меньшего значения I_limit команды управления ограничения тока, посредством коррекции частоты ω_i инвертора с помощью значения ∆ω частотной коррекции, когда асинхронный электродвигатель 10I переходит в режим вращения, в котором ток, протекающий через асинхронный электродвигатель 10I, превышает значение I_limit команды управления ограничения тока.

В состоянии, в котором асинхронный электродвигатель 10I работает в области постоянного крутящего момента, вероятно, может осуществляться, например, режим вращения, в котором ток, протекающий через асинхронный электродвигатель 10I, превышает значение I_limit команды управления для ограничения тока, когда предоставляется значение команды управления жестким ускорением или значение команды управления жестким замедлением, причем значение ω* команды управления частотой мгновенно изменяется во времени, или существует изменение мгновенно приложенной нагрузки, к примеру, ударной нагрузки в асинхронном электродвигателе 10I. В таком режиме вращения ток, протекающий через асинхронный электродвигатель 10I, подавляется посредством регулирования частоты ω_i инвертора так, что она увеличивается или уменьшается, с помощью значения ∆ω частотной коррекции.

В данном документе, если ток, протекающий через вращающуюся машину 10 переменного тока, превышает значение I_limit команды управления ограничения тока, операция регулирования частоты ω_i инвертора называется операцией SA стопорения, а если ток, протекающий через вращающуюся машину 10 переменного тока, не превышает значение I_limit команды управления ограничения тока, операция регулирования частоты ω_i инвертора так, что она совпадает со значением ω* команды управления частотой, называется операцией RA восстановления. Арифметическое средство 20 значений частотной коррекции в варианте 1 осуществления имеет действие автоматического выполнения работы регулирования частоты ω_i инвертора в состоянии, в котором асинхронный электродвигатель 10I работает в области постоянного крутящего момента, если асинхронный электродвигатель 10I переходит в режим вращения, в котором ток, протекающий через асинхронный электродвигатель 10I, превышает команду I_limit управления для ограничения тока.

В частности, прежде всего, элемент 201 вычисления отклонения тока вычисляет отклонение ∆I тока в соответствии с уравнением 5. Усилитель 230 вычисляет арифметическое значение ∆ω_a частотной коррекции, соответствующее избыточной величине тока асинхронного электродвигателя 10I в соответствии с уравнением 10 в состоянии, в котором вращающаяся машина 10 переменного тока или асинхронный электродвигатель 10I работает в области постоянного крутящего момента, поскольку переключающий компонент 225 выводит коэффициенты G1 и G2 усиления, вычисленные в арифметическом компоненте 213 коэффициентов усиления. Формирователь 233 сигналов состояния, во-первых, сравнивает детектированное значение I тока со значением I_limit команды управления ограничения тока, затем сравнивает частоту ω_i инвертора со значением ω* команды управления частотой и формирует сигнал CS состояния. На основе сигнала CS состояния, модуль 235 выбора выхода выводит вывод нулевого значения из компонента 231 вывода нулевых значений в обычном режиме вращения или выводит арифметическое значение ∆ω_a частотной коррекции в режиме вращения, в котором ток, протекающий через асинхронный электромотор 10I, превышает значение I_limit команды управления ограничения тока.

Таким образом, формирователь 233 сигналов состояния управляет переключением вывода модуля 235 выбора выхода между выводом нулевого значения и арифметическим значением ∆ω_a частотной коррекции, посредством чего обеспечивается операция ограничения тока, как показано на Фиг.2. Фиг.2 является блок-схемой последовательности операций способа, показывающей операцию ограничения тока. Блок-схема последовательности операций способа по Фиг.2 включает в себя семь этапов S11-S17 от начала. Во-первых, на этапе S11, формирователь 233 сигналов состояния выполняет детектирование того, превышает или нет детектированное значение I тока значение I_limit команды управления ограничения тока. Если результатом детектирования является "Да", процесс переходит к этапу S12. На этом этапе S12, модуль 235 выбора выхода выбирает вход a, чтобы выводить арифметическое значение ∆ω_a частотной коррекции в качестве значения ∆ω частотной коррекции. Если результатом детектирования на этапе S11 является "Нет", процесс снова возвращается к этапу S11.

Переходя от этапа S12 к этапу S13, формирователь 233 сигналов состояния снова выполняет определение на этапе S13 того, превышает или нет детектированное значение I тока значение I_limit команды управления ограничения тока. Если результатом определения является "Да", процесс переходит к этапу S14, на котором выполняется операция SA стопорения. Если операция SA стопорения завершается на этом этапе S14, процесс снова возвращается к этапу S13. Если результатом определения на этапе S13 является "Нет", процесс переходит к этапу S15, на котором выполняется операция RA восстановления. Если операция RA восстановления на этом этапе S15 завершается, процесс переходит к этапу S16.

На этапе S16 формирователь 233 сигналов состояния выполняет определение того, меньше или нет частота ω_i инвертора значения ω* команды управления частотой. Если частота ω_i инвертора превышает значение ω* команды управления частотой и, таким образом, результатом определения на этапе S16 является "Нет", процесс переходит к этапу S17, на котором модуль 235 выбора выхода выбирает вывод нулевого значения входа b, и процесс возвращается к этапу S11. Если результатом определения на этапе S16 является "Да", процесс возвращается к этапу S13.

На этой блок-схеме последовательности операций способа по Фиг.2, если де