Устройство для управления синхронизацией преобразователя мощности

Устройство для управления синхронизацией преобразователя мощности

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

[0001] Настоящее изобретение относится к технике управления, предназначенной для приведения в действие электродвигателя (в дальнейшем именуемого двигателем) от коммерческого источника питания в рамках способа управления, в котором запускают двигатель с использованием преобразователя мощности, синхронизируют преобразователь мощности и коммерческий источник питания и переключают режим управления двигателя с привода от преобразователя мощности к приводу от коммерческого источника питания.

Уровень техники

[0002] В системе для привода двигателя от коммерческого источника питания или магистральной сети, операция пуска облегчается в режиме пуска с непосредственным подключением к линии (пуск при полном напряжении). В этом случае, однако, пусковой вращающий момент достигает 200%~300% от оценочного или номинального вращающего момента, и пусковой ток достигает 600%~800% от номинального тока двигателя. Поэтому операция пуска в этом режиме требует большой мощности коммерческого источника питания, достаточной для необходимого пускового тока.

[0003] Для уменьшения мощности коммерческого источника питания имеется режим пуска двигателя с использованием преобразователя мощности (ниже называемого инвертором INV), содержащего секцию прямого преобразования для преобразования переменного тока (ас) в постоянный (dc) и секцию обратного преобразования для преобразования постоянного тока в переменный и синхронизации выхода инвертора INV с коммерческим источником питания.

[0004] Инвертор INV выполняет функцию управления выходным напряжением или выходным током. Соответственно, способ с использованием инвертора INV может уменьшить пусковой ток до нижнего значения, которое ниже, чем уровень тока при способе запуска с непосредственным подключением к линии, и следовательно уменьшает необходимую мощность коммерческого источника питания.

[0005] При операции запуска двигателя с использованием инвертора INV система синхронизирует выходную частоту и выходное напряжение инвертора INV с выходной частотой и выходным напряжением коммерческого источника питания и переключает работу двигателя с привода от инвертора, или привода с использованием инвертора INV, на привод от коммерческого источника питания, или привод с использованием коммерческого источника питания. Эта операция поясняется на фиг. 1, где схематично показано устройство для управления синхронизацией преобразователя мощности.

[0006] Во время пуска двигателя система управляет инвертором INV, выключая переключатель S1 "включен/выключен" (разомкнутое/замкнутое состояние) коммерческого источника 1 питания и включая переключатель 2 "включен/выключен" инвертора INV, и таким образом подавая электричество из инвертора INV в двигатель М. При подаче мощности из инвертора INV двигатель М увеличивает свою угловую скорость.

[0007] Затем, после того, как угловая скорость двигателя М достигнет заранее заданного значения, система подает мощность из коммерческого источника 1 питания в двигатель М, включая переключатель "включен/выключен" S1 коммерческого источника 1 питания и выключая переключатель "включен/выключен" S2 инвертора INV.

[0008] Когда во время переключения от привода инвертора INV к приводу коммерческого источника 1 питания выход коммерческого источника 1 питания и выход инвертора INV не синхронизированы, возникает возможность перегрузки по току и напряжению и остановки инвертора 1 с выходом из строя средств переключения. Поэтому необходимо точно синхронизировать выходное напряжение коммерческого источника 1 питания и выхода инвертора INV.

[0009] В документах 1 и 2 раскрыт способ переключения, кратко поясняемый ниже. Этот способ переключения включает операцию регулировки фазы после того, как частота выходного напряжения инвертора INV синхронизирована с частотой выходного напряжения коммерческого источника 1 питания, и операцию переключения режима привода на привод от коммерческого источника 1 питания путем наложения выходного напряжения инвертора INV и выходного напряжения коммерческого источника 1 питания, когда после регулировки фазы принято решение, что выходное напряжение инвертора INV синхронизировано с выходным напряжением коммерческого источника 1 питания.

[0010] На фиг. 16 показана ситуация, в которой, на стадии совпадения, или согласования, по частоте вектор выходного напряжения (фаза) инвертора INV опережает вектор выходного напряжения коммерческого источника 1 питания. Частоту можно варьировать для регулировки фазы различными способами. В любом случае для регулировки фазы необходимо некоторое время.

[0011] Однако при переключении, которое выполняется в состоянии синхронизации по фазе во время периода перекрытия выходного напряжения инвертора INV и выходного напряжения коммерческого источника 1 питания, если имеется девиация от фактической фазы вследствие погрешности управления, фазовый сдвиг между фазой выходного напряжения инвертора INV и фазой выходного напряжения коммерческого источника 1 питания стремится превысить допустимый диапазон и вызвать перекрестный ток, о котором будет сказано ниже. Следовательно, могут иметь место избыточный ток и избыточное напряжение, что может привести к отказу и остановке преобразователя INV.

[0012] В патентном документе 1 предложено устройство для решения этой проблемы. Однако это устройство из патентного документа 1 недостаточно эффективно для предотвращения избыточного тока, потому что управление током в инверторе INV не производится непосредственно во время операции переключения.

[0013] Поэтому задачей устройства для управления синхронизацией является выполнение более точного управления током и обеспечение стабильных рабочих характеристик при переключении с привода от преобразователя мощности к приводу от коммерческого источника питания.

Документы, относящиеся к известному уровню техники

Патентные документы

[0014]

Патентный Документ 1: JP 2006-149136 А

Патентный Документ 2: JP 2007-228738 А

Сущность изобретения

[0015] Согласно одному аспекту настоящего изобретения, разработанного с учетом вышеуказанных проблем, присущих известным техническим решениям, устройство управления синхронизацией преобразователя мощности для подачи электричества из коммерческого источника питания в двигатель содержит: первый переключатель "включен/выключен", установленный между коммерческим источником питания и двигателем; последовательную цепь, которая включена параллельно первому переключателю "включен/выключен" и которая содержит преобразователь мощности, реактор переменного тока и второй переключатель "включен/выключен"; секцию управления синхронизацией, предназначенную для управления преобразователем мощности от момента пуска двигателя до тех пор, пока выходное напряжение коммерческого источника питания и выходное напряжение преобразователя мощности не будут синхронизированы друг с другом; и секцию управления на основе синхронного тока коммерческого источника питания, предназначенную для управления преобразователем мощности после установления синхронизации между выходным напряжением коммерческого источника питания и выходным напряжением преобразователя мощности; при этом устройство управления синхронизацией преобразователя мощности выполнено с возможностью переключения управления от первого управления преобразователем мощности с помощью секции управления синхронизацией ко второму управлению преобразователем мощности с помощью секции управления на основе синхронного тока коммерческого источника питания; при этом секция управления синхронизацией управляет работой преобразователя мощности в режиме управления V/f путем установки первого переключателя "включен/выключен" в разомкнутое состояние, а второго переключателя "включен/выключен" в замкнутое состояние; при этом секция управления на основе синхронного тока коммерческого источника питания управляет работой преобразователя мощности в режиме управления V/f путем установки первого переключателя "включен/выключен" в разомкнутое состояние, а второго переключателя "включен/выключен" в замкнутое состояние сразу после переключения от первого управления с помощью секции управления синхронизацией преобразователя мощности, чтобы затем изменить управление преобразователем мощности на управление током на основе измеренного тока на выходе преобразователя мощности, а затем подавать электроэнергию в двигатель как из преобразователя мощности, так и из коммерческого источника питания путем установки первого переключателя "включен/выключен" в замкнутое состояние, а затем обеспечить подачу электроэнергии из коммерческого источника питания в двигатель путем установки второго переключателя "включен/выключен" в разомкнутое состояние.

[0016] Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, секция управления на основе синхронного тока коммерческого источника питания содержит: секцию преобразования трех фаз в две фазы, предназначенную для преобразования трехфазных измеренных токов, которые представляют собой измеренные значения трехфазных выходных токов преобразователя мощности, в измеренный ток вдоль оси d и измеренный ток вдоль оси q в соответствии с элементом информации о фазе коммерческого источника питания; переключатель перехода, предназначенный для вывода измеренного тока вдоль оси d и измеренного тока вдоль оси q в виде командного тока вдоль оси d и командного тока вдоль оси q во время режима управления V/f, и вывода предыдущего командного тока вдоль оси d, который представляет собой предыдущее значение командного тока вдоль оси d на одну выборку назад, и предыдущего командного тока вдоль оси q, который представляет собой предыдущее значение командного тока вдоль оси q на одну выборку назад, в качестве командного тока вдоль оси d и командного тока вдоль оси q во время управления током; секцию управления током, выдающую командное напряжение вдоль оси d и командное напряжение вдоль оси q в соответствии с девиацией между током, измеренным вдоль оси d, и командным током вдоль оси d и девиацией между измеренным током вдоль оси q и командным током вдоль оси q; и; и секцию преобразования двух фаз в три фазы, предназначенную для преобразования командного напряжения вдоль оси d и командного напряжения вдоль оси q в трехфазные командные напряжения в соответствии с элементом информации о фазе коммерческого источника питания.

[0017] Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, секция управления на основе синхронного тока коммерческого источника питания содержит: секцию преобразования трех фаз в две фазы, предназначенную для преобразования трехфазных измеренных токов, которые представляют собой измеренные значения трехфазных выходных токов преобразователя мощности, в измеренный ток вдоль оси d и измеренный ток вдоль оси q в соответствии с элементом информации о фазе коммерческого источника питания; переключатель перехода, предназначенный для вывода измеренного тока вдоль оси d и измеренного тока вдоль оси q в виде командного тока вдоль оси d и командного тока вдоль оси q во время режима управления V/f, и вывода предыдущего командного тока вдоль оси d, который представляет собой предыдущее значение командного тока вдоль оси d на одну выборку назад, и предыдущего командного тока вдоль оси q, который представляет собой предыдущее значение командного тока вдоль оси q на одну выборку назад, в качестве командного тока вдоль оси d и командного тока вдоль оси q во время управления током; секцию преобразования двух фаз в три фазы, предназначенную для преобразования командного напряжения вдоль оси d и командного напряжения вдоль оси q в трехфазные командные напряжения в соответствии с элементом информации о фазе коммерческого источника питания; и секцию управления током, предназначенную для вывода командного трехфазного напряжения в соответствии с девиацией между измеренными трехфазными токами и командными трехфазными токами.

[0018] Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, секция управления на основе синхронного тока коммерческого источника питания содержит: секцию преобразования трех фаз в две фазы, предназначенную для преобразования трехфазных измеренных токов, которые представляют собой измеренные значения трехфазных выходных токов преобразователя мощности, в измеренный ток вдоль оси d и измеренный ток вдоль оси q в соответствии с элементом информации о фазе коммерческого источника питания; переключатель перехода, предназначенный для вывода измеренного тока вдоль оси d и измеренного тока вдоль оси q в виде командного тока вдоль оси d и командного тока вдоль оси q во время режима управления V/f, и вывода предыдущего командного тока вдоль оси d, который представляет собой предыдущее значение командного тока вдоль оси d на одну выборку назад, и предыдущего командного тока вдоль оси q, который представляет собой предыдущее значение командного тока вдоль оси q на одну выборку назад, в качестве командного тока вдоль оси d и командного тока вдоль оси q во время управления током; секцию управления током, выдающую командное напряжение вдоль оси d и командное напряжение вдоль оси q в соответствии с девиацией между током, измеренным вдоль оси d, и командным током вдоль оси d и девиацией между измеренным током вдоль оси q и командным током вдоль оси q; секцию компенсации ошибки выходного напряжения, предназначенную для вывода разности, полученной путем вычитания произведения, полученного умножением индуктивности реактора переменного тока, компоненты угловой частоты и измеренного тока вдоль оси q, из командного напряжения вдоль оси d в качестве финального командного напряжения вдоль оси d, и для вывода суммы, полученной сложением произведения индуктивности реактора переменного тока, компоненты угловой частоты и измеренного тока вдоль оси d с командным напряжением вдоль оси q в качестве финального командного напряжения вдоль оси q, и секцию преобразования двух фаз в три фазы, предназначенную для преобразования финального командного напряжения вдоль оси d и финального командного напряжения вдоль оси q в трехфазные командные напряжения в соответствии с элементом информации о фазе коммерческого источника питания.

[0019] Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, секция управления на основе синхронного тока коммерческого источника питания содержит: секцию преобразования трех фаз в две фазы, предназначенную для преобразования трехфазных измеренных токов, которые представляют собой измеренные значения трехфазных выходных токов преобразователя мощности, в измеренный ток вдоль оси d и измеренный ток вдоль оси q в соответствии с элементом информации о фазе коммерческого источника питания; переключатель перехода, предназначенный для вывода измеренного тока вдоль оси d и измеренного тока вдоль оси q в виде командного тока вдоль оси d и командного тока вдоль оси q во время режима управления V/f, и вывода предыдущего командного тока вдоль оси d, который представляет собой предыдущее значение командного тока вдоль оси d на одну выборку назад, и предыдущего командного тока вдоль оси q, который представляет собой предыдущее значение командного тока вдоль оси q на одну выборку назад, в качестве командного тока вдоль оси d и командного тока вдоль оси q во время управления током; секцию управления током, выдающую командное напряжение вдоль оси d и командное напряжение вдоль оси q в соответствии с девиацией между током, измеренным вдоль оси d, и командным током вдоль оси d и девиацией между измеренным током вдоль оси q и командным током вдоль оси q; секцию компенсации ошибки выходного напряжения, предназначенную для вывода разности, полученной путем вычитания произведения, полученного умножением индуктивности реактора переменного тока, компоненты угловой частоты и командного тока вдоль оси q из командного напряжения вдоль оси d, в качестве финального командного напряжения вдоль оси d, и для вывода суммы, полученной сложением произведения индуктивности реактора переменного тока, компоненты угловой частоты и командного тока вдоль оси d с командным напряжением вдоль оси q, как финального командного напряжения вдоль оси q, и секцию преобразования двух фаз в три фазы, предназначенную для преобразования финального командного напряжения вдоль оси d и финального командного напряжения вдоль оси q в трехфазные командные напряжения в соответствии с элементом информации о фазе коммерческого источника питания.

[0020] Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, секция управления на основе синхронного тока коммерческого источника питания содержит: секцию преобразования трех фаз в две фазы, предназначенную для преобразования трехфазных измеренных токов, которые представляют собой измеренные значения трехфазных выходных токов преобразователя мощности, в измеренный ток вдоль оси d и измеренный ток вдоль оси q в соответствии с элементом информации о фазе коммерческого источника питания; переключатель перехода, предназначенный для вывода измеренного тока вдоль оси d и измеренного тока вдоль оси q в виде командного тока вдоль оси d и командного тока вдоль оси q во время режима управления V/f, и вывода предыдущего командного тока вдоль оси d, который представляет собой предыдущее значение командного тока вдоль оси d на одну выборку назад, и предыдущего командного тока вдоль оси q, который представляет собой предыдущее значение командного тока вдоль оси q на одну выборку назад, в качестве командного тока вдоль оси d и командного тока вдоль оси q во время управления током; секцию управления током, выдающую командное напряжение вдоль оси d и командное напряжение вдоль оси q в соответствии с девиацией между током, измеренным вдоль оси d, и командным током вдоль оси d и девиацией между измеренным током вдоль оси q и командным током вдоль оси q; секцию компенсации ошибки выходного напряжения, предназначенную для вычисления значения компенсации падения напряжения путем умножения индуктивности реактора переменного тока, компоненты угловой частоты и тока в нагрузке привода во время синхронизации на основе коммерческого источника с вычислением θcomp=tan^-1 (командный ток вдоль оси d/командный ток вдоль оси q) в соответствии с командным током вдоль оси d и командным током вдоль оси q, для вычисления компоненты компенсации падения напряжения вдоль оси d путем умножения значения компенсации падения напряжения и sin(θcomp), для вычисления компоненты компенсации падения напряжения вдоль оси q путем умножения значения компенсации падения напряжения и cos(θcomp) с выводом разности, полученной вычитанием компоненты компенсации падения напряжения вдоль оси d из командного напряжения вдоль оси d, как финального командного напряжения вдоль оси d, и вывода суммы, полученной сложением компоненты компенсации падения напряжения вдоль оси q и командного напряжения вдоль оси q, как финального командного напряжения вдоль оси q; и секцию преобразования двух фаз в три фазы, предназначенную для преобразования финального командного напряжения вдоль оси d и финального командного напряжения вдоль оси q в трехфазные командные напряжения в соответствии с элементом информации о фазе коммерческого источника питания; при этом по меньшей мере одно из тока в нагрузке привода во время синхронизации на основе коммерческого источника питания и угловой частотной составляющей является постоянным значением.

[0021] Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, секция компенсации погрешности выходного напряжения устанавливает ток вдоль оси q или командный ток вдоль оси q равным нулю, если абсолютная величина тока вдоль оси q и командный ток вдоль оси q меньше или равен заранее заданному значению.

[0022] Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, устройство для управления синхронизацией преобразователя мощности дополнительно содержит переключатель перехода, предназначенный для приема командного напряжения вдоль оси d, командного напряжения вдоль оси q, финального командного напряжения вдоль оси d, и финального командного напряжения вдоль оси q и для вывода финального командного напряжения вдоль оси d и финального командного напряжения вдоль оси q в секцию преобразования двух фаз в три фазы во время режима управления V/f, и командного напряжения вдоль оси d и командного напряжения вдоль оси q в секцию преобразования двух фаз в три фазы во время управления током.

[0023] Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, секция управления на основе синхронного тока коммерческого источника питания содержит: фильтр нижних частот, предназначенный для удаления высокочастотной компоненты (компонентов) в измеренном токе вдоль оси d и измеренном токе вдоль оси q и для подачи измеренного тока вдоль оси d и измеренного тока вдоль оси q в переключатель перехода.

[0024] Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, секция управления на основе синхронного тока коммерческого источника питания уменьшает командный ток вдоль оси d и командный ток вдоль оси q после заранее заданного временного периода от переключения до управления током.

[0025] Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, секция управления на основе синхронного тока коммерческого источника питания уменьшает командный ток вдоль оси q до нуля, а после этого уменьшает командный ток вдоль оси d до нуля.

[0026] Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, секция управления на основе синхронного тока коммерческого источника питания изменяет элемент информации о фазе коммерческого источника питания плавно от фазы выходного напряжения преобразователя мощности к фазе выходного напряжения коммерческого источника питания, когда имеется ошибка или разность между фазой выходного напряжения преобразователя мощности и фазой выходного напряжения коммерческого источника питания.

[0027] Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, секция преобразования двух фаз в три фазы преобразует командное напряжение вдоль оси d и командное напряжение вдоль оси q к трехфазным командным напряжениям в соответствии с фазой выходного напряжения преобразователя мощности во время режима управления V/f, и преобразует командное напряжение вдоль оси d и командное напряжение вдоль оси q к трехфазным командным напряжениям в соответствии с элементом информации о фазе коммерческого источника питания во время управления током, а секция преобразования трех фаз в две фазы преобразует трехфазные измеренные токи в измеренный ток вдоль оси d и измеренный ток вдоль оси q в соответствии с фазой выходного напряжения преобразователя мощности во время режима управления V/f, и преобразует трехфазные измеренные токи в измеренный ток вдоль оси d и измеренный ток вдоль оси q в соответствии с элементом информации о фазе коммерческого источника питания во время управления током.

[0028] Согласно настоящему изобретению, в устройстве управления синхронизацией для инвертора можно выполнить управление током более точно и переключить работу от привода от преобразователя мощности к приводу от коммерческого источника питания с большей стабильностью.

Краткое описание чертежей

[0029] На фиг. 1 схематично показано устройство управления синхронизацией преобразователя мощности согласно первому варианту выполнения настоящего изобретения.

На фиг. 2 показаны временные графики, иллюстрирующие операции по управлению синхронизацией согласно первому варианту выполнения настоящего изобретения.

На фиг. 3 показана блок-схема секции управления на основе синхронного тока коммерческого источника питания согласно первому варианту выполнения настоящего изобретения.

На фиг. 4 показана блок-схема секции управления на основе синхронного тока коммерческого источника питания согласно второму варианту выполнения настоящего изобретения.

На фиг. 5 показана блок-схема секции управления на основе синхронного тока коммерческого источника питания согласно третьему варианту выполнения настоящего изобретения.

На фиг. 6 показана блок-схема секции процесса уменьшения согласно третьему варианту выполнения настоящего изобретения.

На фиг. 7 показаны временные графики, иллюстрирующие операции по управлению синхронизацией согласно третьему варианту выполнения настоящего изобретения.

На фиг. 8 показана блок-схема секции процесса уменьшения согласно четвертому варианту выполнения настоящего изобретения.

На фиг. 9 показана блок-схема секции управления на основе синхронного тока коммерческого источника питания согласно пятому варианту выполнения настоящего изобретения.

На фиг. 10 показана блок-схема, демонстрирующая секцию ограничения скорости изменения согласно пятому варианту выполнения настоящего изобретения.

На фиг. 11 показаны координаты α-β и координаты d-q.

На фиг. 12 показаны координаты, вращающиеся синхронно с частотой первичной обмотки двигателя и фазой коммерческой источника питания.

На фиг. 13 схематично показана секция управления на основе синхронного тока коммерческого источника питания согласно шестому варианту выполнения настоящего изобретения.

На фиг. 14 показана блок-схема, демонстрирующая секцию выбора осей координат согласно шестому варианту выполнения настоящего изобретения.

На фиг. 15 схематично показана секция управления на основе синхронного тока коммерческого источника питания согласно седьмому варианту выполнения настоящего изобретения.

На фиг. 16 показан вектор выходного напряжения инвертора, при этом вектор напряжения коммерческого источника питания отложен в направлении оси α.

На фиг. 17 показана векторная диаграмма выходного напряжения инвертора.

На фиг. 18 показана блок-схема, демонстрирующая секцию управления на основе синхронного тока коммерческого источника питания согласно восьмому варианту выполнения настоящего изобретения.

На фиг. 19 показана блок-схема, демонстрирующая секцию компенсации ошибки выходного напряжения вдоль оси d согласно восьмому варианту выполнения настоящего изобретения.

На фиг. 20 показана блок-схема, демонстрирующая секцию компенсации ошибки выходного напряжения вдоль оси q согласно восьмому варианту выполнения настоящего изобретения.

На фиг. 21 показана блок-схема, демонстрирующая секцию компенсации ошибки выходного напряжения вдоль оси q согласно девятому варианту выполнения настоящего изобретения.

На фиг. 22 показана блок-схема, демонстрирующая секцию управления на основе синхронного тока коммерческого источника питания согласно десятому варианту выполнения настоящего изобретения.

На фиг. 23 показана блок-схема, демонстрирующая секцию компенсации ошибки выходного напряжения согласно одиннадцатому варианту выполнения настоящего изобретения.

На фиг. 24 показана векторная диаграмма, демонстрирующая токи вдоль оси d и вдоль оси q и падение напряжения на реакторе переменного тока.

На фиг. 25 показана блок-схема, демонстрирующая часть секции управления на основе синхронного тока коммерческого источника питания согласно двенадцатому варианту выполнения настоящего изобретения.

Способы реализации настоящего изобретения

[0030] Ниже подробно описано устройство управления синхронизацией преобразователя мощности согласно настоящему изобретению на примере вариантов 1-12 его выполнения, которые показаны на фиг. 1-25.

[0031] [Вариант 1 выполнения настоящего изобретения]

На фиг. 1 схематично показано устройство управления синхронизацией преобразователя мощности согласно первому варианту выполнения настоящего изобретения. Коммерческий источник 1 питания или магистральная сеть представляет собой трехфазный источник переменного тока. Переключатель S1 типа "включен/выключен" (или "разомкнут/замкнут") для подключения коммерческого источника 1 питания установлен между коммерческим источником 1 питания и двигателем М. Последовательная цепь идет параллельно переключателю S1 "включен/выключен". Эта последовательная цепь представляет собой последовательную комбинацию входного трансформатора Т2, инвертора INV, реактора L переменного тока и переключателя S2 "включен/выключен" (или разомкнут/замкнут) для инвертора INV. На выходной стороне инвертора INV имеется датчик 2 тока, предназначенный для получения значения трехфазного измеренного тока Iu, Iv и Iw инвертора INV. Переключатели S1 и S2 "включен/выключен" включают или выключают для изменения питания двигателя между приводом от коммерческого источника питания, т.е. приводом от коммерческого источника 1 питания, и приводом от инвертора, т.е. приводом от инвертора INV.

[0032] Реактор L переменного тока предназначен для уменьшения тока, обусловленного разностью потенциалов и сдвигом фаз между выходным напряжением коммерческого источника 1 питания и выходным напряжением инвертора INV во время переключения между приводом от инвертора INV и приводом от коммерческого источника 1 питания.

[0033] Трансформатор Т1 синхронизации с коммерческим источником питания установлен так, что измеряет выходное напряжение коммерческого источника 1 питания. При использовании информации о коммерческом источнике 1 питания (амплитуда, фаза, частота и т.д. выходного напряжения коммерческого источника 1 питания), измеренного трансформатором Т1 синхронизации с коммерческим источником питания, секция 3 управления синхронизацией и секция 4 управления на основе синхронного тока коммерческого источника питания осуществляют управление синхронизацией инвертора INV. Переключатель S3 выполняет переключение в соответствии с флагом завершения синхронизации, выдаваемым секцией 3 управления синхронизацией. Пока флаг завершения синхронизации не установлен (во время от момента запуска двигателя до установления синхронизации между выходным напряжением коммерческого источника 1 питания и выходным напряжением преобразователя мощности), переключатель S3 находится в состоянии выкл., и поэтому секция 3 управления синхронизацией управляет инвертором INV. После того, как флаг завершения синхронизации установлен (после установления синхронизации между выходным напряжением коммерческого источника 1 питания и выходным напряжением преобразователя мощности), переключатель S3 находится в состоянии вкл., и поэтому секция 4 управления на основе синхронного тока коммерческого источника питания управляет инвертором INV.

[0034] В дальнейшем в этом описании ток, генерируемый разностью потенциалов и сдвигом фаз между выходным напряжением коммерческого источника 1 питания и выходным напряжением инвертора INV, называется перекрестным током. На фиг. 2 иллюстрируется управление синхронизацией тока коммерческого источника питания. Флаг завершения синхронизации (sync) установлен в момент "завершения синхронизации" (sync completion), показанный на фиг. 2.

[0035] На фиг. 3 показана блок-схема секции 4 управления на основе синхронного тока коммерческого источника питания. Как показано на фиг. 3, секция 4 управления на основе синхронного тока коммерческого источника питания содержит первый буфер Z^-1, секцию 5 вычисления фазы коммерческого источника питания, секцию 7 преобразования трех фаз в две фазы, второй буфер Z^-1, переключатель S4 перехода, секцию 6 управления током и секцию 8 преобразования двух фаз в три фазы. Первый буфер Z^-1 выдает предыдущие значения для одной выборки предыдущих трехфазных измеренных токов Iu, Iv, Iw. Таким образом, предыдущие значения трехфазных измеренных токов Iu, Iv, Iw - это значения, полученные непосредственно в предыдущей выборке. Секция 5 вычисления фазы коммерческого источника питания вычисляет фазу θ_s или элемент θ_s информации о фазе выходного напряжения коммерческого источника 1 питания. В соответствии с элементом θ_s информации о фазе выходного напряжения коммерческого источника 1 питания, секция 7 преобразователя трех фаз в две фазы преобразует предыдущие значения трехфазных измеренных токов, Iu, Iv и Iw, полученные в предыдущей выборке, в измеренный ток I_d вдоль оси d и измеренный ток I_q вдоль оси q. Второй буфер Z^-1 выдает предыдущие значения командного тока Id* вдоль оси d и командного тока Iq* вдоль оси q, полученные в предыдущей выборке. В соответствии с флагом переключения управления током, переключатель S4 перехода выдает измеренный ток Id вдоль оси d и измеренный ток Iq вдоль оси q в качестве командного тока Id* вдоль оси d и командного тока Iq* вдоль оси q во время управления V/f, и выводит предыдущие значения командного тока Id* вдоль оси d и командного тока Iq* вдоль оси q (выходы второго буфера Z^-1) в качестве командного тока Id* вдоль оси d и командного тока Iq* вдоль оси q во время управления током. Секция 6 управления током выдает командное напряжение Vd* вдоль оси d и командное напряжение Vq* вдоль оси q в соответствии с девиацией между измеренным током Id вдоль оси d и командным током Id* вдоль оси d и девиацией между измеренным током Iq вдоль оси q и командным током Iq* вдоль оси q. В соответствии с элементом θ_s информации о фазе коммерческого источника 1 питания секция 8 преобразования двух фаз в три фазы преобразует командное напряжение Vd* вдоль оси d и командное напряжение Vq* вдоль оси q в трехфазные командные напряжения Vu*, Vv* и Vw*. Инвертором INV управляют трехфазные командные напряжения Vu*, Vv* и Vw*, вырабатываемые секцией 8 преобразования двух фаз в три фазы. В примере на фиг. 2 флаг переключения тока включен или установлен в положение вкл. в момент одного цикла выходного напряжения инвертора после момента выбора «завершение синхронизации» (sync completion). Момент включения флага переключения управления током не ограничен моментом, показанным в примере на фиг. 2.

[0036] В качестве командных значений секция 6 управления током использует значения измеренного тока Id вдоль оси d и измеренного тока Iq вдоль оси q непосредственно перед переключением с управления V/f (управления, которое стремится сделать постоянным отношение выходное напряжение/выходная частота инвертора INV) к управлению током (управления ACR на фиг. 2). Поэтому до момента, когда флаг переключения управления током установлен, команды управления током определяют путем продолжения обновления измеренного тока Id вдоль оси d и измеренного тока Iq вдоль оси q. После включения флага переключения управления током предыдущие значения командного тока Id* вдоль оси d и командного тока Iq* вдоль оси q (то есть, значения измеренного тока Id вдоль оси d и измеренного тока Iq вдоль оси q непосредственно перед включением флага управления переключения током) остаются неизменными непрерывно.

[0037] Командные трехфазные напряжения Vu*, Vv* и Vw* инвертора INV во время завершения синхронизации равны значениям, полученным регулировкой амплитуды напряжения и фазы коммерческого источника 1 питания, а следовательно даны следующим выражением (1).

[0038]

[0039] В этом математическом выражении, V - эффективное значение напряжения, θ - фаза выходного напряжения инвертора INV, и V установлено равным эффективному значению выходного напряжения коммерческого источника 1 питания. В этом случае трехфазные измеренные токи Iu, Iv и Iw, текущие через двигатель М, определены как следующие математические выражения (2).

[0040]

[0041] В этом выражении I - эффективное значение измеренного тока.

[0042] В этом случае секция 7 преобразования трех фаз в две фазы выполняет координатное преобразование трехфазных измеренных токов Iu, Iv и Iw к измеренному току Id вдоль оси d и измеренному току Iq вдоль оси q с использованием формулы преобразования координат, определяемой математическим выражением (3). Фаза θs коммерческого источника 1 питания используется в качестве элемента информации о фазе, необходимой для преобразования координат.

[0043]

[0044] В этом выражении θs - элемент информации о фазе коммерческого источника 1 питания.

[0045] Измеренный ток Id вдоль оси d и измеренные ток Iq вдоль оси q даются следующим выражением (4).

[0046]

[0047] Во время переключения с привода от инвертора INV к приводу от коммерческого источника 1 питания синхронизация между выходным напряжением инвертора INV и выходным нап