用于控制感應電動機的設備的制造方法
【技術領域】
[0001] 根據本公開的示例性實施例的教導一般涉及用于控制感應式電機的設備。
【背景技術】
[0002] 通常，感應式電機是指用于各個領域的電動機，其領域范圍從包括風機和泵的領 域至包括起重機和升降機的吊裝領域。同時，作為被配置為啟用WVF(變壓變頻）操作的 裝置的逆變器，能夠采用恒磁通操作：V/f)或矢量控制，來控制電動機的轉矩和轉速。
[0003] 圖1是示出了根據現有技術的逆變器系統的結構圖，在圖中，被配置為從3相電源 1接收電力的逆變器2通過將所接收到的電源轉換成預定電壓和頻率來驅動感應電動機3。 例如，逆變器2可以是2電平逆變器或3電平以上的多電平逆變器。
[0004] 圖2是示出了根據現有技術的逆變器驅動系統的結構的示意圖，在圖中顯示出， 當沒有為感應電動機3設置轉子位置傳感器時的恒磁通操作方法。
[0005] 參照圖2,命令電壓產生單元210用來采用命令頻率確定同步坐標系上的逆變器 輸出電壓，而轉換單元220起通過轉換命令電壓產生單元210的輸出來給逆變器2提供命 令電壓產生單元210的輸出的作用。
[0006] 逆變器2可以通過接收在靜止坐標系上的命令電壓來給感應電動機3施加3相電 壓，而轉換單元240從電流檢測單元230a、230b、230c接收逆變器2和感應電動機3之間的 相電流并將所接收到的相電流轉換成在同步坐標系上的d軸電流和q軸電流。轉換單元 240的輸出可以用作逆變器系統的其他控制的輸入。
[0007] 命令電壓產生單元210響應于所給定的命令頻率來確定輸出電壓的大小。此時， 可以通過控制器（未顯示）來預定或通過用戶來限定基于頻率的輸出電壓的模式。
[0008] 圖3是根據現有技術的用于恒磁通操作的基于頻率的輸出電壓的示例。
[0009] 也就是，通過響應于所給定的命令頻率而根據圖3中所示的預定的電壓和頻率之 間的關系來確定命令電壓，命令電壓產生單元210可以輸出命令電壓。恒磁通操作是輸出 與由預定電壓-頻率比所要求的頻率對應的電壓。然而，會產生這樣的問題，即當由于頻 率-電壓關系或處于要求高轉矩低轉速的領域而導致負載變化很大時，電動機運轉故障。
【發明內容】
[0010] 本公開提供一種用于控制感應式電機的設備（在下文中，也稱為"感應電動機控 制設備"或簡稱為"設備"），其被配置為即使當需要大起動轉矩或負載變化很大時也能通過 在感應電動機的恒磁通操作過程中響應于負載情況而改變電壓的大小以及通過防止電動 機停止或電動機起動故障來使感應電動機穩定地運轉。
[0011] 在本公開的一個總體方案中，提供了一種用于控制系統中的感應式電機的設備， 包括：第一確定單元，其被配置為根據預定的電壓-頻率關系響應于命令頻率來確定命令 電壓；以及逆變器，其被配置為響應于命令電壓來驅動感應電動機，所述設備包括：
[0012] 第二確定單元，其被配置為確定從逆變器輸出至感應電動機的電流的大小；以及
[0013] 第三確定單元，其被配置為響應于從逆變器輸出至感應電動機的電流的大小來確 定用于補償（偏移）命令電壓的電壓補償量，其中，第一確定單元輸出最終命令電壓，最終 命令電壓即為響應于從第三確定單元接收到的電壓補償（偏移）量而由電壓-頻率關系所 確定的命令電壓加上電壓補償量。
[0014] 優選地，但不是必要地，所述設備可以進一步包括第一轉換單元，其被配置為通過 將第一確定單元的輸出電壓轉換成靜止坐標系上的電壓來給逆變器提供第一確定單元的 輸出電壓。
[0015] 優選地，但不是必要地，所述設備可以進一步包括電流檢測單元，其被配置為檢測 從逆變器輸出至感應電動機的電流的大小。
[0016] 優選地，但不是必要地，所述設備可以進一步包括第二轉換單元，其被配置為將電 流檢測單元的輸出轉換成同步坐標系上的d軸電流和q軸電流。
[0017] 優選地，但不是必要地，所述第二確定單元可以提供從逆變器輸出至感應電動機 的電流的大小以及從逆變器輸出至第三確定單元的q軸電流的大小。
[0018] 優選地，但不是必要地，第三確定單元可以包括：
[0019] 誤差生成單元，其被配置為確定q軸電流的大小與逆變器或感應電動機的額定電 流乘以第一增益所得數值之間的差值；
[0020] 比較單元，其被配置為當誤差生成單元的輸出大于零（0)時輸出'1'而當誤差生 成單元的輸出小于零（〇)時輸出零（〇);
[0021] 除法單元，其被配置為輸出從逆變器輸出至感應電動機的電流的大小除以逆變器 或感應電動機的額定電流乘以第二增益的積所得的數值；
[0022] 第一乘法單元，其被配置為將除法單元的輸出乘以比較單元的輸出；
[0023] 放大單元，其被配置為輸出由第一乘法單元的輸出乘以第三增益所得的數值；
[0024] 加法單元，其被配置為將放大單元的輸出加上預設偏移電壓；以及
[0025] 第二乘法單元，其被配置為響應于第一確定單元的命令頻率的代碼來確定最終輸 出的代碼。
[0026] 優選地，但不是必要地，第三確定單元可以進一步包括低通濾波器單元，其被布置 在第一乘法單元和放大單元之間以對第一乘法單元的輸出進行低通濾波。
[0027] 優選地，但不是必要地，第三確定單元可以進一步包括第一限制單元，其被布置在 放大單元和加法單元之間以使用預定的最小值和最大值來限制放大單元的輸出。
[0028] 優選地，但不是必要地，第三確定單元可以進一步包括第二限制單元，其被布置在 加法單元和第二乘法單元之間以使用預定的最小值和最大值來限制加法單元的輸出。
[0029] 優選地，但不是必要地，第二乘法單元可以用命令頻率的代碼乘以加法單元的輸 出。
[0030] 本公開的有益效果
[0031] 本公開具有的有益效果在于：通過響應于負載情況來改變逆變器的輸出電壓能夠 改善起動轉矩的性能。
【附圖說明】
[0032] 圖1是示出了根據現有技術的逆變器系統的結構圖。
[0033] 圖2是示出了根據現有技術的逆變器驅動系統的結構的示意圖。
[0034] 圖3是根據現有技術的用于恒磁通操作的基于頻率的輸出電壓的示例。
[0035] 圖4是示出了根據本公開的示例性實施例的用于控制感應式電機的設備的結構 圖。
[0036] 圖5是圖4的電壓補償量確定單元的詳細結構圖。
[0037] 圖6a和圖6b是分別示出了本公開的原理的示例性視圖。
[0038] 圖7是示出了根據本公開所校正的電壓-頻率關系的示例性視圖。
【具體實施方式】
[0039] 在下文中將參照示出了一些示例性實施例的附圖更充分地描述各個示例性實施