專利名稱：感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)常數(shù)的測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)常數(shù)的測(cè)量方法。
在現(xiàn)有例1所示的方法中，堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)和無負(fù)載試驗(yàn)期間，需要進(jìn)行對(duì)轉(zhuǎn)子的固定以及解除該固定這樣的操作。在由逆變器驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)計(jì)測(cè)中具有不相對(duì)的面。另外，在無負(fù)載電流試驗(yàn)中，需要感應(yīng)電動(dòng)機(jī)單體運(yùn)轉(zhuǎn)，在已經(jīng)施加負(fù)載的情況下，需要暫時(shí)切斷負(fù)載，使成為電動(dòng)機(jī)單體的操作，會(huì)導(dǎo)致效率降低。
另外，在現(xiàn)有例2中，存在由于需要施加單相交流電，利用傅里葉級(jí)數(shù)展開而求得電動(dòng)機(jī)的常數(shù)，因此軟件變得復(fù)雜，軟件的處理時(shí)間變長，軟件需要很大的存儲(chǔ)容量的問題。
在本發(fā)明中，將電動(dòng)機(jī)一次電流分解成磁通成分(d軸成分)和轉(zhuǎn)矩成分(q軸成分)，將d軸成分的電流指令和d軸成分的電流檢測(cè)值作為輸入，控制二者的偏差為零的d軸電流比例積分控制器；將該比例積分控制器的輸出值和任意的d軸電壓指令值相加得到d軸電壓指令值的第1加法器；將q軸成分的電流指令和q軸成分的電流檢測(cè)值作為輸入，控制二者的偏差為零的q軸電流比例積分控制器；將該比例積分控制器的輸出和任意的q軸電壓指令值相加得到q軸電壓指令值的第2加法器；以及由d軸電壓指令值和q軸電壓指令值來計(jì)算電壓指令值v_ref和電壓相位θv，基于電壓指令值和電壓指令的相位將直流轉(zhuǎn)換為三相交流而輸出的功率逆變器，控制電動(dòng)機(jī)使之變換到三相Y(星形)連接的等效電路的電動(dòng)機(jī)的矢量控制裝置。
將預(yù)先任意設(shè)定的一定值的d軸電流指令值id_ref1和q軸電流指令值iq_ref1作為第1組電流指令值供給，使d軸輔助電壓指令vd_ref_c和q軸輔助電壓指令vq_ref_c同時(shí)為零而供給，使上述矢量控制裝置動(dòng)作。經(jīng)過預(yù)先設(shè)定的第1時(shí)間后，d軸比例積分控制器的比例增益和q軸比例積分控制器的比例增益變?yōu)榱?。從該時(shí)刻起經(jīng)過預(yù)定的第2時(shí)間后，由d軸電壓指令值vd_ref和q軸電壓指令值vq_ref可得到如下電壓指令值v_ref=(vd_ref2+vq_ref2)]]>由d軸電流檢測(cè)值id_fb和q軸電流檢測(cè)值iq_fb可得到如下電流檢測(cè)值i_fb=(id_fb2+iq_fb2)]]>將該第2時(shí)間內(nèi)的任意時(shí)間內(nèi)所記錄的v_ref的平均值和i_fb的平均值作為第1組數(shù)據(jù)v_ref1和i_fb1。
下面將上述兩個(gè)比例積分控制器的增益恢復(fù)到初始值，把預(yù)先任意設(shè)定的一定值的d軸電流指令值id_ref2和q軸電流指令值iq_ref2作為第2組電流指令值供給，使d軸輔助電壓指令vd_ref_c和q軸輔助電壓指令vq_ref_c同時(shí)為零供給，使上述矢量控制裝置動(dòng)作。經(jīng)過預(yù)先設(shè)定的第1時(shí)間后，d軸比例積分控制器的比例增益和q軸比例積分控制器的比例增益變?yōu)榱?。從該時(shí)刻起經(jīng)過預(yù)定的第2時(shí)間后，將該第2時(shí)間內(nèi)的任意時(shí)間內(nèi)所記錄的v_ref的平均值和i_fb的平均值作為第2組數(shù)據(jù)v_ref2和i_fb2，通過下式可求得電動(dòng)機(jī)的一次電阻R1={(v_ref2-v_ref1)/3}/(i_fb2-i_fb1)]]>通過RL-L＝2·R1可求得電動(dòng)機(jī)的線間電阻。
或者，使比例積分控制器的增益和輸出值以及d軸輔助電壓指令和q軸輔助電壓指令為零，電壓相位θv為預(yù)先設(shè)定的任意固定值，把電動(dòng)機(jī)額定運(yùn)行頻率的1/10以上的適當(dāng)?shù)念l率fh和電壓的振幅作為vamp按v_ref＝vamp·sin(2·π·fh·t)來供給電壓指令大小v_ref。Vamp一邊監(jiān)視i_fb，一邊增減調(diào)節(jié)vamp，以使得由d軸電流檢測(cè)值id_fb和q軸電流檢測(cè)值iq_fb求得的電流值i_fb=(id_fb2+iq_fb2)]]>變?yōu)轭A(yù)先任意設(shè)定的電流設(shè)定值。i_fb變?yōu)樯鲜鲭娏髟O(shè)定值后，經(jīng)過任意設(shè)定時(shí)間后，電壓指令值v_ref的絕對(duì)值的平均值變?yōu)関_ref_ave1，電流檢測(cè)值i_fb的絕對(duì)值的平均值變?yōu)閕_fb_ave1，以v_ref為基準(zhǔn)的i_fb的的相位變?yōu)棣萪if1。
下面，通過調(diào)節(jié)vamp而使電流值為預(yù)先設(shè)定的第4電流設(shè)定值，經(jīng)過上述的設(shè)定時(shí)間后，電壓指令值v_ref的絕對(duì)值的平均值變?yōu)関_ref_ave2，電流檢測(cè)值i_fb的絕對(duì)值的平均值變?yōu)閕_fb_ae2，以v_ref為基準(zhǔn)的i_fb的的相位變?yōu)棣萪if2，通過下式可計(jì)算Zx={(v_ref_ave2-v_ref_avel)/3}/(i_fb_ave2-i_fb_avel),θdif_L=(θdif1+θdif2)/2]]>Zx_r＝Zx·cosθdif_L，Zx_i＝Zx·sinθdif_L因此，可求得電動(dòng)機(jī)的二次電阻R2＝Zx_r-R1，漏電感L＝Zx_i/(2·θ·fh)。
或者，使比例積分控制器的增益和輸出值以及d軸輔助電壓指令和q軸輔助電壓指令為零，電壓相位θv為預(yù)先設(shè)定的任意值，把電動(dòng)機(jī)額定運(yùn)行頻率的1/5以下的適當(dāng)?shù)念l率f1和電壓的振幅作為vamp按v_ref＝vamp·sin(2·π·f1·t)來供給電壓指令大小v_ref。Vamp一邊監(jiān)視i_fb，一邊增減調(diào)節(jié)vamp，以使得由d軸電流檢測(cè)值id_fb和q軸電流檢測(cè)值iq_fb求得的電流值i_fb=(id_fb2+iq_fb2)]]>變?yōu)轭A(yù)先任意設(shè)定的第一電流設(shè)定值。i_fb變?yōu)樯鲜鲭娏髟O(shè)定值后，經(jīng)過任意的第1設(shè)定時(shí)間后，電壓指令大小v_ref的絕對(duì)值的平均值變?yōu)関_ref_ave3，電流檢測(cè)值i_fb的絕對(duì)值的平均值變?yōu)閕_fb_ave3，以v_ref為基準(zhǔn)的i_fb的的相位變?yōu)棣萪if3。
下面，通過調(diào)節(jié)vamp而使電流值為預(yù)先設(shè)定的第2電流設(shè)定值，經(jīng)過任意第2設(shè)定時(shí)間后，電壓指令大小v_ref的絕對(duì)值的平均值變?yōu)関_ref_ave4，電流檢測(cè)值i_fb的絕對(duì)值的平均值變?yōu)閕_fb_ave4，以v_ref為基準(zhǔn)的i_fb的的相位變?yōu)棣萪if4，對(duì)下式進(jìn)行計(jì)算Zx2={(v_ref_ave4-v_ref_ave3)/3}/(i_fb_ave4-i_fb_ave3),θdif_m=(θdif3+θdif4)/2]]>Zx_r2＝Zx·cosθdif_m因此，通過下式可求得電動(dòng)機(jī)的互感M=R22·π·fl·Zx_r2-R1R1+R2-Zx_r2]]>另外，本發(fā)明以感應(yīng)電動(dòng)機(jī)為對(duì)象涉及一種電動(dòng)機(jī)控制裝置，其中利用逆變器將三相交流電供給感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，從而使該電動(dòng)機(jī)可變速運(yùn)行。該裝置具有用于檢測(cè)逆變器輸出的任意二相或三相電流的電流檢測(cè)器；輸入由流到電動(dòng)機(jī)中的一次電流的電流指令值和利用該電流檢測(cè)器檢測(cè)的電流值得到的一次電流檢測(cè)器的一次電流值i_fb，控制輸出電壓指令值v_ref使二者的偏差變?yōu)榱愕谋壤e分控制器；基于電壓指令值v_ref和電壓輸出相位θv而輸出三相交流的功率逆變器，將電動(dòng)機(jī)變換到三相Y(星形)連接的等效電路。
設(shè)電壓輸出相位θv為預(yù)先任意設(shè)定值，通電時(shí)，首先使電流控制器在有效狀態(tài)下輸入電流指令運(yùn)行。經(jīng)過預(yù)定的通電時(shí)間后，由于該電流控制器的增益變?yōu)榱?，在積分值保持一定時(shí)，在固定電壓指令值的狀態(tài)下測(cè)定電流指令值和電流檢測(cè)值，就兩種類大小的電流下進(jìn)行k的測(cè)定，通過此時(shí)的斜率可求得一次電阻(或線電阻)。
另外，電壓相位θv為預(yù)先設(shè)定的任意固定值，以正弦波的形式輸入電壓指令值v_ref，對(duì)兩個(gè)頻率，計(jì)算各自的電壓指令值的平均值、電流檢測(cè)值的平均值以及電壓指令值和電流檢測(cè)值的相位差。由電壓指令值和電流檢測(cè)值求得阻抗。由于相位差的存在，使得阻抗分解為實(shí)部成分和虛部成分，由實(shí)部成分(一次電阻+二次電阻)和虛部成分計(jì)算因漏電感引起的阻抗，由此可求得二次電阻和漏電感。
在無負(fù)載電流的條件下，以電動(dòng)機(jī)控制裝置為對(duì)象，將電動(dòng)機(jī)一次電流分解成磁通成分(d軸成分)和轉(zhuǎn)矩成分(q軸成分)，將d軸成分的電流指令和d軸成分的電流檢測(cè)值輸入，設(shè)有把二者的偏差控制為零的q軸電流比例積分控制器，將該比例積分控制器的輸出作為d軸電壓指令值，將q軸成分的電流指令和q軸成分的電流檢測(cè)值輸入，設(shè)有把二者的偏差控制為零的q軸電流比例積分控制器，將該比例積分控制器的輸出作為q軸電壓指令值，由d軸電壓指令值和q軸電壓指令值計(jì)算出電壓指令值v_ref和電壓相位θv，具有一功率逆變器，該功率逆變器基于電壓指令值和電壓相位將直流轉(zhuǎn)換為三相交流而輸出，從而控制d軸電流指令和q軸電流指令以使電動(dòng)機(jī)在任意的速度指令下同步運(yùn)轉(zhuǎn)。
在通常的運(yùn)行狀態(tài)下，測(cè)定輸出頻率fphi、d軸電壓指令vd_ref、q軸電壓指令vq_ref、d軸電流檢測(cè)值id_fb以及q軸電流檢測(cè)值iq_fb。利用預(yù)先設(shè)定的電動(dòng)機(jī)的基底電壓v_base、基底頻率f_base、一次電阻值R1以及漏電感值可求得電動(dòng)機(jī)的互感M和無負(fù)載電流I0二者或上述二者之一。
另外，本發(fā)明涉及一種電動(dòng)機(jī)控制裝置，其中利用逆變器將三相交流電供給感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，從而使該電動(dòng)機(jī)可變速運(yùn)行，該裝置具有基于輸出電壓指令值v_ref和電壓輸出相位而輸出三相交流的功率逆變器；用于檢測(cè)流到感應(yīng)電動(dòng)機(jī)中的一次電流的電流檢測(cè)器；輸入由電流檢測(cè)器檢測(cè)的電流值得到的一次電流檢測(cè)值i1。
感應(yīng)電動(dòng)機(jī)一相的等效電路變?yōu)門-1型等效電路。
設(shè)電壓相位θv為預(yù)先設(shè)定的任意固定、作為電壓指令值v_ref供給規(guī)定的一定值，讀入此時(shí)在流入感應(yīng)電動(dòng)機(jī)中的一次電流檢測(cè)值i1，利用上述的一次電流檢測(cè)值i1、由其它手段提供的一次電阻值R1以及二次電阻值R2，通過下式可推算出互感M中所流的電流imi^m=(1+R1R2)·i1-v_refR2]]>從該電流推算值 的上升沿波形可求得時(shí)間常數(shù) ，通過下式可求得互感MM=R1·R2R1+R2·τ^im]]>根據(jù)必要，利用該互感M或時(shí)間常數(shù) 以及通過其他手段提供的一次電阻值R1、漏電感L、二次電阻值R2以及作為電動(dòng)機(jī)額定參數(shù)的額定電壓Vrate和額定頻率frate、互感M可求得無負(fù)載電流I0。
或者，當(dāng)施加電壓指令v_ref時(shí)，將一次電流i1收斂到一定值時(shí)的值作為i1∞的情況下，利用一次電流i1、通過其他手段提供的一次電阻值R1、二次電阻值R2，通過下式不用電壓值可推算出互感M中所流的電流imi^m=i1-R1R2(i1∞-i1)]]>利用本發(fā)明，即使電動(dòng)機(jī)在有負(fù)載的狀態(tài)下也可高精度地調(diào)諧用于高精度地控制感應(yīng)電動(dòng)機(jī)所需要的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的一次電阻、二次電阻、漏電感以及互感或無負(fù)載電流。


圖14為一次電阻調(diào)諧時(shí)的電壓指令值·電流檢測(cè)值的時(shí)間圖；圖15為一次電阻調(diào)諧時(shí)的電壓指令值·電流檢測(cè)值的曲線圖；圖16為適用于第14、15實(shí)施例的方框圖；圖17為平均值·相位差運(yùn)算器8的構(gòu)成圖；圖18為二次電阻以及漏電感調(diào)諧時(shí)的等效電路圖；圖19為二次電阻以及漏電感調(diào)諧時(shí)的電壓指令值·電流檢測(cè)值的時(shí)間圖；圖20為二次電阻以及漏電感調(diào)諧時(shí)的等效電路的阻抗的矢量圖；圖21為二次電阻以及漏電感調(diào)諧時(shí)的由等效電路的阻抗的實(shí)部成分的頻率產(chǎn)生的變化圖；圖22為提供15Hz和30Hz的信號(hào)時(shí)的表示電流和電壓間關(guān)系的圖；圖23為適用于第16-19實(shí)施例的方框圖；圖24為感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的T-1型等效電路圖；圖25為對(duì)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)施加直流電壓時(shí)的電流相對(duì)于時(shí)間變化的波形圖。
圖2中表示出平均值·相位差運(yùn)算器8的具體構(gòu)成。由v_ref_out和i_fb，通過圖2所示的構(gòu)成可計(jì)算出v_ref_out和i_fb二者之間的相位差、各個(gè)頻率成分的絕對(duì)值的平均值以及DC成分。在此，雖然平均值可通過低通濾波器(LPF)求得，但是利用移動(dòng)平均等方法也是可以的。
圖3表示出本實(shí)施例中用于確定感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)常數(shù)的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的T-1型等效電路圖。圖3為一相的等效電路，施加的電壓為V-ref/3]]>i1為電動(dòng)機(jī)的一次電流，R1為電動(dòng)機(jī)的一次電阻，R2為電動(dòng)機(jī)的二次電阻，l為電動(dòng)機(jī)的漏電感，M為電動(dòng)機(jī)的互感。
對(duì)第1實(shí)施例予以說明。
當(dāng)給感應(yīng)電動(dòng)機(jī)3施加直流電時(shí)互感M中的阻抗ωM變?yōu)榱?，因此圖3的等效電路變成圖4所示的電路。因此，用下述公式計(jì)算R1=(V_ref/3)/I1]]>線電阻設(shè)定的場(chǎng)合下，線電阻為RL-L＝2·R1。一次電阻的調(diào)諧開始時(shí)，作為電流指令提供任意設(shè)定的第一電流指令值的iq_ref和id_ref。如果提供電流指令，那么根據(jù)比例積分控制器10、11的增益會(huì)產(chǎn)生電壓指令，三相交流電從功率逆變器2輸出，加給電動(dòng)機(jī)3，產(chǎn)生電流i1。電流i1可通過電流檢測(cè)器4、5來檢測(cè)，然后作為坐標(biāo)變換和電流計(jì)算i_fb加到電動(dòng)機(jī)常數(shù)運(yùn)算器1上。電流上升沿所需要的時(shí)間由比例積分控制器10、11的增益來確定，因而該時(shí)間可設(shè)定為預(yù)先設(shè)定的任意時(shí)間。經(jīng)過該設(shè)定的時(shí)間后，q軸和d軸的比例積分控制器的比例增益為零。這樣，積分控制器的輸入值變?yōu)榱?，因?yàn)楸还潭ㄔ诒壤刂破鞯妮敵龅谋壤鲆鏋榱阒暗妮敵鲋担噪妷褐噶罘€(wěn)定保持在一定值。在該狀態(tài)下經(jīng)過一定時(shí)間后，在此期間進(jìn)行電壓指令v_ref和電流檢測(cè)值i_fb的平均值的測(cè)定，分別為v_ref1和i_fb1。然后，比例積分控制器10、11的增益恢復(fù)到初始值，設(shè)iq_ref和id_ref為第二電流值，進(jìn)行同樣的操作，此時(shí)電壓指令值和電流指令值的平均值分別為v_ref2和i_fb2。此時(shí)的電壓指令v_ref和電流檢測(cè)值i_fb相對(duì)時(shí)間的變化表示在圖5中。v_ref1、i_fb1、v_ref2、i_fb2的關(guān)系如圖6所示。由該直線的斜率可計(jì)算出一次電阻R1。當(dāng)認(rèn)為是v_ref為線間值時(shí)，則R1={(v_ref2-v_ref1)/3}/(i_fb2-i_fb1)]]>對(duì)第2實(shí)施例予以說明。
在上述的第1實(shí)施例中，當(dāng)比例積分控制器10、11的比例增益Ki為零時(shí)，將該時(shí)刻的q軸和d軸的電壓指令代入到各自的輔助電壓指令值vq_ref_c以及vd_ref_c中，同時(shí)比例積分控制器10、11的比例增益Ki、積分增益(1/T)以及比例積分控制器10、11的輸出為零，提供電壓指令。其它的處理與第1實(shí)施例中的相同。
對(duì)第3實(shí)施例予以說明。
在上述的第1、2實(shí)施例中，電流的電平為2點(diǎn)，但為提高測(cè)定精度要對(duì)電流強(qiáng)度為3點(diǎn)以上進(jìn)行測(cè)定。對(duì)于3點(diǎn)的情況進(jìn)行說明，在設(shè)各自的測(cè)定為1、2、3的情況下，分別就1-2間、2-3間、1-3間或任意兩個(gè)同第一、二實(shí)施例那樣來求得R1，采用該平均值作為待求得的R1。在4點(diǎn)以上情況下，也同樣地在任意區(qū)間中求得R1而采用各自的平均值。
對(duì)第四實(shí)施例予以說明。
設(shè)電壓指令為v_ref＝vamp·sin(2·π·fh·t)、θref＝任意固定值。Vamp在初期為零，fh為大于電動(dòng)機(jī)的額定運(yùn)行頻率的值。當(dāng)頻率較高時(shí)，在圖3所示的等效電路中，因ωM＞＞R2，所以可認(rèn)為M中幾乎不通過電流，等效電路變成如圖7所示的情形。此時(shí)的電壓和電流的相位差為θdif，以及ω1與(R1+R2)之間的關(guān)系如圖8所示。電路的阻抗變?yōu)閨Zx|，(R1+R2)＝|Zx|·cosθdif，ω1＝|Zx|·sinθdif，則采用已經(jīng)求得的R1，求得R2和L。
為求得|Zx|，供給上述所示的v_ref，電流檢測(cè)值的絕對(duì)值的平均值i_fb_ave可使vamp一直增加達(dá)到預(yù)先設(shè)定的第1電流設(shè)定值。另外，i_fb_ave與設(shè)定值一致，過濾器的輸出經(jīng)過一定時(shí)間變得穩(wěn)定后，將v_ref的頻率成分的成分的絕對(duì)值的平均值v_ref_ave、電流檢測(cè)值的絕對(duì)值的平均值i_fb_ave以及相位差θdif分別作為v_ref_ave1、i_fb_ave1、θdif1保存到存儲(chǔ)器中。然后，通過加減vamp而使之變?yōu)轭A(yù)先設(shè)定的第2電流設(shè)定值，同樣地讀入該電流值，分別作為v_ref_ave2、i_fb_ave2、θdif2予以保存。此時(shí)的電壓指令和電流檢測(cè)值相對(duì)時(shí)間的變化如圖9所示。電路的阻抗|Zx|為R1時(shí)同樣地作為電壓和電流的斜率，可通過下式可求得|Zx|={(v_ref_ave2-v_ref_ave1)/3}/(i_fb_ave2-i_fb_ave1)]]>另外，相位差θdif_L＝(θdif1+θdif2)/2。
通過該式和上述公式，可求得二次電阻R2和漏電感LR2={(v_ref_ave2-v_ref_ave1)/3}/(i_fb_ave2-i_fb_ave1)·cosθdif_L-R1,]]>L=[{(v_ref_ave2-v_ref_ave1)/3}/(i_fb_ave2-i_fb_ave1)·sinθdif_L]/(2·π·fh)]]>在此，雖以vamp的初始值為零做了說明，但是，因?yàn)榱鬟^的電流值以V/f為標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到了預(yù)測(cè)，所以通過預(yù)先設(shè)定任意值再從該值進(jìn)行加減，從而可以縮短時(shí)間。
對(duì)第五實(shí)施例予以說明。
在上述第四實(shí)施例中，把v_ref_ofs作為偏移量加到電壓指令v_ref中，作為電壓指令。如圖2所示，為求得R1+R2以及L，而使用的數(shù)據(jù)v_ref_ave、i_fb_ave、θdif通過對(duì)將輸入信號(hào)輸入到高通濾波器而去除掉直流成分的數(shù)據(jù)的處理，則可以認(rèn)為與第四實(shí)施例相同。
對(duì)權(quán)利要求6的發(fā)明實(shí)施例予以說明。
在上述的第四實(shí)施例中，電壓指令包括作為偏移量的v_ref_ofs和電壓指令v_ref。因?yàn)槠屏康碾妷鹤鳛橹绷鞫敵?，所以相?yīng)的等效電路變成如圖4所示，其中，通過測(cè)量該電壓指令值的直流成分和電流檢測(cè)值的直流成分之比可求得一次電阻R1。為取出直流成分的信號(hào)，可取信號(hào)的平均值。在本實(shí)施例中，采用圖2中所示的低通濾波器(LPF3)來檢測(cè)。確定v_ref_ofs值的方法如下即供給交流信號(hào)前，與上述第四實(shí)施例相同進(jìn)行電流檢測(cè)值和電流設(shè)定值的比較，同時(shí)加減v_ref_ofs值，從而確定出v_ref_ofs值。
除了在R2的計(jì)算中使用這樣求得的R1之外，其它與權(quán)利要求4的實(shí)施例相同。這樣，可在一個(gè)步驟中求得R1、R2以及L，從而縮短執(zhí)行的時(shí)間。
對(duì)權(quán)利要求7記載的實(shí)施例予以說明。
在第四實(shí)施例中，f1的頻率設(shè)定為大大低于電動(dòng)機(jī)的額定頻率的頻率值。此時(shí)不能忽視流到M中的電流，因此，等效電路如圖3所示。
等效電路中所適用的公式(R1+jω1+jωMR2R2+jωM)I1=v_ref/3,ω=2·π·fh]]>對(duì)該式求解R1R22+ω2M2R1+ω2M2R2R22+ω2M2+jωlR22+ω3lM2+ωMR2R22+ω2M2=V_ref/3I1=Zr+jZi]]>其中Zr=V_ref/3I1·cosθm,Zi=V_ref/3I1·sinθm,θm=tan-1(ωlR22+ω3lM2+ωMR2R1R22+ω2M2R1+ω2M2R2)]]>對(duì)實(shí)部進(jìn)行比較，可求出M后，變?yōu)镸=R2ω·Zr-R1R1+R2-Zr]]>求得M。
在此，除了將fh設(shè)定為低頻率外，其它的與第四實(shí)施例一樣可求得。設(shè)阻抗為|Zx2|，相位差為θdif_m，變?yōu)閆x_r2＝|Zx2|·cosθdif_m由上述值和已經(jīng)求得的R1、R2，通過下式可求得互感MM=R22·π·fl·Zx_r2-R1R1+R2-Zx_r2]]>對(duì)第八、九實(shí)施例予以說明。
與第五、六實(shí)施例一樣，把v_ref_ofs作為偏移量加到電壓指令v_ref中。處理的內(nèi)容與第五、六實(shí)施例中的相同。因?yàn)榈谄邔?shí)施例中頻率較低，所以在本方法中施加直流偏移量，這樣，可防止電動(dòng)機(jī)不必要的轉(zhuǎn)動(dòng)。
對(duì)第十實(shí)施例予以說明。
圖10表示實(shí)施權(quán)利要求10所記載的發(fā)明的方框圖。從進(jìn)行通常的矢量控制的構(gòu)成中，取出q軸電壓指令值vq_ref、d軸電壓指令值vd_ref、q軸電流檢測(cè)值iq_fb、d軸電流檢測(cè)值id_fb以及輸出頻率值fphi，輸入到電動(dòng)機(jī)常數(shù)運(yùn)算器中，可求得互感M和無負(fù)載電流值I0。速度控制器14根據(jù)速度指令來計(jì)算q軸電流指令值iq_ref、d軸電流指令值id_ref以及輸出頻率值fphi，如采用一般使用的矢量控制方式，因?yàn)椴簧婕氨景l(fā)明的特征所以簡略記載。坐標(biāo)變換器6為一種是用于將相電流的檢測(cè)值變換到dq坐標(biāo)系的坐標(biāo)變換器，q軸Pi電流控制器10和d軸Pi電流控制器11是用于使得電流指令值和電流檢測(cè)值相一致的控制器，電壓指令運(yùn)算器12用于根據(jù)q軸電壓指令vq_ref、d軸電壓指令vd_ref以及磁通相位θphi計(jì)算出三相交流電壓的電壓的大小v_ref和電壓相位θv。磁通相位θphi可通過對(duì)輸出頻率fphi積分求得。功率逆變器2根據(jù)v_ref和θv將三相交流電供給感應(yīng)電動(dòng)機(jī)3。
在此，運(yùn)轉(zhuǎn)指令輸入后，從感應(yīng)電動(dòng)機(jī)3的加速完成時(shí)刻起經(jīng)過1秒之后，讀入輸出頻率fphi、d軸電壓指令vd_ref、q軸電壓指令Vq_ref、d軸電流檢測(cè)值id_fb、q軸電流檢測(cè)值iq_fb，使用預(yù)先設(shè)定的電動(dòng)機(jī)的基底電壓v_ase，基底頻率f_ase、通過其它途徑求得的一次電阻值R1以及漏電感，計(jì)算出下述值Vqq=vq_ref3-R1·iq_fb-2π·fphi·L·id_fb]]>Vdd=vd_ref3-R1·id_fb-2π·fphi·L·iq_fb]]>Q＝Vqq·id_fb-Vqq·id_fbE=Vqq2+Vdd2]]>M=E22π·fphi·Q]]>I0=V_base/32π·f_base(M+L)]]>然后可求得電動(dòng)機(jī)的互感M以及無負(fù)載電流I0。
在此，雖然采用加速完成之時(shí)，但也可以在運(yùn)行中的任意時(shí)刻進(jìn)行測(cè)定。
在本發(fā)明方法中，通過在通常運(yùn)行狀態(tài)下抽取各個(gè)部分的信號(hào)進(jìn)行計(jì)算，因PG的有無等而使速度控制器的構(gòu)成不同也可使用。
圖11為一方框圖，表示出實(shí)施第11-13實(shí)施例中的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)常數(shù)測(cè)定方法的電動(dòng)機(jī)控制裝置的構(gòu)成。電動(dòng)機(jī)常數(shù)運(yùn)算器1輸出電流指令i_ref。將流向感應(yīng)電動(dòng)機(jī)3的電流值取入，其中該電流為用設(shè)在U相的電流檢測(cè)器4檢測(cè)的電流iu和用設(shè)在V相的電流檢測(cè)器5檢測(cè)的電流iv，利用三相二相逆變器6進(jìn)行下述(1)式和(2)式的計(jì)算，變換成二相交流電iα和iβ。
iw＝-(iu+iw) (1)iαiβ=231-12-12032-32iuiviw---(2)]]>檢測(cè)的電流的相不限于U相和V相的組合，可以檢測(cè)任意兩相或者三相。
電流運(yùn)算器7用于計(jì)算二相交流電流iα和iβ的平方之和的平方根而求得電流檢測(cè)值。將i_fb輸入到平均值。相位差運(yùn)算器8中而計(jì)算平均值i_fb_ave。該平均值的計(jì)算是取i_fb的絕對(duì)值，將該結(jié)果通過低通濾波器而得到的，但是，采用移動(dòng)平均等別的方法來計(jì)算平均值也是可以的。電流Pi控制器13用于控制使電流指令i_ref和電流檢測(cè)平均值i_fb_ave相一致。電流Pi控制器13的輸出變?yōu)殡妷褐噶顅_ref。在功率逆變器2把電壓指令v_ref換算作線性電壓，利用由電動(dòng)機(jī)常數(shù)運(yùn)算器1供給的電壓相位θv計(jì)算出三相交流輸出相位，將三相交流功率供給感應(yīng)電動(dòng)機(jī)3。
對(duì)第十一實(shí)施例予以說明。
圖12中表示出感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的一相的T-1型等效電路。R1為一次電阻，L為漏電感，M為互感，R2為二次電阻，s為轉(zhuǎn)差率。當(dāng)通直流電時(shí)，相互的電感M的阻抗為零，因此，等效電路變成如圖13所示的情形。
下面，對(duì)U相的電流變?yōu)榉逯禃r(shí)的相位0度予以說明。
在本實(shí)施例中，電壓相位θv的相位為零。
首先，施加感應(yīng)電動(dòng)機(jī)額定電流的20％作為電流指令值i_ref，通過電流Pi控制器13的運(yùn)行，如圖14中所示，電壓指令v_ref發(fā)生變化，電流檢測(cè)值i_fb_ave與i_ref1相同時(shí)，v_ref變?yōu)橐欢?。在此，需要等?秒，在該期間確定進(jìn)行電流控制的區(qū)間A的幅度。為方便處理控制特性，達(dá)到穩(wěn)定的時(shí)間通常等待2秒已是足夠的，但是對(duì)于負(fù)載機(jī)的特性等電流Pi控制器13的增益不提高的情況下，該時(shí)間會(huì)變長。經(jīng)過2秒后，電流Pi控制器13的增益Ki變?yōu)榱?，將?chǔ)存積分控制器中的值作為v_ref而輸出，從而使得電流指令值v_ref保持恒定。更進(jìn)一步地，等待一定時(shí)間(如1秒)后，讀入v_ref的平均值v_ref_ave以及i_fb_ave，作為v_ref1和i_fb1。通過將v_ref的值輸入到平均值。相位差運(yùn)算器8，來計(jì)算v_ref_ave。然后，施加感應(yīng)電動(dòng)機(jī)額定電流的40％作為電流指令值i_ref，以同樣的方式予以控制，讀入電壓指令值v_ref_ave以及電流檢測(cè)值i_fb_ave，作為v_ref2和i_fb2。將上述2點(diǎn)的數(shù)據(jù)作為曲線表示在圖15中。由于該斜率表示一次電阻的R1可通過下式計(jì)算。R1={(v_ref2-v_ref1)/3}/(i_fb2-i_fb1)]]>設(shè)線電阻RL-L為2 xR1。此處的電流值為感應(yīng)電動(dòng)機(jī)額定電流的20％和40％，但是也可選取其它值，采用3點(diǎn)以上的電流值也是可行的。
在第十二實(shí)施例的方法中，采用3點(diǎn)以上進(jìn)行測(cè)定時(shí)，例如采用20％、40％、60％三種電流值進(jìn)行的場(chǎng)合下，分別計(jì)算20％-40％，40％-60％，20％-60％之間各自的斜率，選取上述三個(gè)斜率的平均值來使用是可以的。
對(duì)第十三實(shí)施例予以說明。如圖15所示，先測(cè)定的數(shù)據(jù)以一次式近似而延長，電流值為零時(shí)的v_ref的值作為電壓偏移量值v_ref0來記錄。這相當(dāng)于由于在功率逆變器2中使用元件等而造成的電壓降。在對(duì)三種類以上的電流值進(jìn)行測(cè)定的情況下，通過由任意2點(diǎn)的直線近似或者平均平方誤差法的回歸曲線來求得也是可以的。
對(duì)第十四實(shí)施例予以說明。圖16和17為實(shí)施權(quán)利要求14、15中所記載的方法的方框圖。
在圖15中，將從電動(dòng)機(jī)常數(shù)運(yùn)算器1輸出的電壓指令v_ref和輸出電壓相位θv供給功率逆變器2，據(jù)此輸出三相交流電而驅(qū)動(dòng)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)3。將流向感應(yīng)電動(dòng)機(jī)3的電流值取入，作為用設(shè)在U相的電流檢測(cè)器4檢測(cè)的電流iu和用設(shè)在V相的電流檢測(cè)器5檢測(cè)的電流iv，利用三相二相逆變器6進(jìn)行(1)式和(2)式的計(jì)算，變換成二相交流電iα和iβ。檢測(cè)的電流的相不限于U相和V相的組合，也可以檢測(cè)的任意兩相或者三相。
電流運(yùn)算器7用于計(jì)算二相交流電流iα和iβ的平方之和的平方根，而求得電流檢測(cè)值。將電壓指令v_ref、電流檢測(cè)值i_fb以及由電動(dòng)機(jī)常數(shù)運(yùn)算器1提供的v_ref的振幅瞬時(shí)值的相位θh輸入到平均值。相位差運(yùn)算器8中，計(jì)算v_ref的平均值v_ref_ave、i_fb的平均值i_fb_ave，以及相位差θdif，且輸入到電動(dòng)機(jī)常數(shù)運(yùn)算器1中，進(jìn)行電動(dòng)機(jī)常數(shù)的計(jì)算。與圖11不同點(diǎn)包括不是提供電流指令而是提供電壓指令v_ref；將作為電壓指令提供的頻率成分的相位θh輸入到平均值。相位差運(yùn)算器8中。圖17為表示出平均值。相位差運(yùn)算器6的構(gòu)成的方框圖。通過圖17中的方框圖的處理，可計(jì)算出v_ref、i_ref的平均值i_fb_ave以及相位差θdif。
在圖12中所示的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的等效電路中，頻率變高后，因互感M而引起的阻抗ωM比R2大，與圖18中所示的R1、R2、L的串聯(lián)電路相近似。因此，由電壓、電流的大小以及二者的相位差可求得電阻分量R1+R2和電抗分量ωL。
在本實(shí)施例中，θv為零度，第一頻率fh1＝15Hz，第二頻率fh2＝30Hz，第十四實(shí)施例中所記載的電流設(shè)定值為感應(yīng)電動(dòng)機(jī)額定電流的80％。首先，向感應(yīng)電動(dòng)機(jī)施加電壓振幅的量級(jí)Vamp＝0，按v_ref＝Vamp·sin(2·π·15·t)[t為時(shí)刻]提供電壓指令的大小使電壓振幅大小vamp＝0運(yùn)行。一邊監(jiān)視i_fb一邊加減電壓振幅Vamp，以使電流檢測(cè)平均值i_fb為感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的額定電流的80％，Vamp的加減量為不使得電流急劇變化的適當(dāng)?shù)拇笮　Ｔ诒緦?shí)施例中，將感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的額定電壓的千分之一這一大小加減到Vamp上。當(dāng)電流檢測(cè)平均值i_fb為感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的額定電流的80％后，經(jīng)過任意設(shè)定的時(shí)間(在此為3秒)后，電壓指令的大小v_ref的絕對(duì)值的平均值變?yōu)関_ref_ave1，電流檢測(cè)值的i_fb的大小的絕對(duì)值的平均值變?yōu)閕_fb_ave1，以及以v_ref為基準(zhǔn)的i_fb的相位變?yōu)棣萪if1。然后，頻率變?yōu)?0Hz，與頻率為15Hz時(shí)同樣進(jìn)行運(yùn)行，此時(shí)的電壓指令的大小v_ref的絕對(duì)值的平均值變?yōu)関_ref_ave2，電流檢測(cè)值i_fb的大小的絕對(duì)值的平均值變?yōu)閕_fb_ave2，以及以v_ref為基準(zhǔn)的i_fb的相位變?yōu)棣萪if2。在此，平均值采用將各個(gè)飽和值輸入到低通濾波器而輸出的值。此時(shí)的電壓指令、電流檢測(cè)值的時(shí)間圖表示在圖19中。在此求得的電壓、電流、相位差的關(guān)系以復(fù)數(shù)的形式處理表示在圖20中。阻抗及其實(shí)部成分和虛部成分通過下式求得Zx1=(v_ref_ave1/3)/(i_fb_ave1),Zx2=(v_ref_ave2/3)/(i_fb_ave2)]]>Zxr1＝Zx1·cosθdif_L，Zxr2＝Zx2·cosθdif_2，Zxi1＝Zx1·sinθdif_L，Zxi2＝Zx2·sinθdif_2此時(shí)的實(shí)部成分Zxr1、Zxr2表示電阻R1+R2，虛部成分Zxi1、Zxi2表示電抗ωL。首先考慮實(shí)部成分。Fh1(15Hz)時(shí)的Zxr1以及Fh2(30Hz)時(shí)的Zxr2表示成曲線如圖21中所示，隨頻率變化。這被認(rèn)為是受趨膚效應(yīng)等的影響。通過R2＝Zxr-R1求得，R1是通有直流時(shí)測(cè)定的，如圖21所示，測(cè)定值直線近似，將頻率fh＝fh1·fh2/(fh1+fh2)＝15·30/(15+30)＝10Hz時(shí)的值作為Zxr使用。然后，考慮虛部成分。虛數(shù)成分大致與頻率成正比，采用Fh2(30Hz)時(shí)的值，使Zxi＝Zxi2，F(xiàn)h_1＝Fh2，漏電感通過L＝Zxi/(2·π·Fh_1)而求得。在此，使用fh2頻率高的，電壓值變大，測(cè)定誤差因而較小。也可使用低頻率，由在兩種頻率下的斜率來計(jì)算也是可以的。
下面，對(duì)第15實(shí)施例予以說明。在上述二次電阻和漏電感的測(cè)定中，利用先求得的電壓偏移值v_ref0，通過下式來求得Zx1和Zx2Zx1=(v_ref_ave1/3-v_ref0)/(i_fb_ave1)]]>Zx2=(v_ref_ave2/3-v_ref0)/(i_fb_ave2)]]>以后的計(jì)算與上述的相同。
在第14實(shí)施例中，以與上述相同的頻率，在流過其大小與上述測(cè)定時(shí)流過的電流值不同的電流i_fb2的狀態(tài)下進(jìn)行同樣的測(cè)定。在此例中，設(shè)i_fb2為電動(dòng)機(jī)額定電流的40％(上述的1/2)，15Hz時(shí)電壓指令值的絕對(duì)值的平均值為v_ref_ave3，電流檢測(cè)值的絕對(duì)值的平均值為i_fb_ave3；設(shè)30Hz時(shí)電壓指令值的絕對(duì)值的平均值為v_ref_ave4，電流檢測(cè)值的絕對(duì)值的平均值為i_fb_ave4。如圖22(a)、(b)所示，15Hz、30Hz時(shí)兩種電流值直線近似，可求得當(dāng)電流值為零時(shí)的值，作為15Hz時(shí)的電壓偏移量v_ofs15以及30Hz時(shí)的電壓偏移量v_ofs30。以這些偏移量代替第13實(shí)施例中的電壓偏移量v_ref0，相對(duì)于15Hz、30Hz時(shí)電壓指令值而使用，為一種電壓偏移量的補(bǔ)償方法。另外，在不求電壓偏移量時(shí)，由改變電流值時(shí)的斜率，求得15Hz、30Hz時(shí)各自的電感也可。另外，對(duì)于用來求得阻抗的實(shí)部、虛部的相位，也可使用兩種電流的平均值。
另外，在上述處理中，為簡化省略了一些說明，提供上述15Hz、30Hz信號(hào)時(shí)的電壓值·電流值取絕對(duì)值后，通過低通濾波器予以平均的平均值，相對(duì)于該值權(quán)利要求13的實(shí)施例中所述的電壓偏移量v_ref0為由直流值得到的有效值或者最大值，使用將v_ref0平均值換算得到的值。在此，雖然作為平均值，但是如果采取各個(gè)換算的協(xié)調(diào)，那么使用有效值、平均值、最大值等也是可以的。
圖23為一方框圖，其中表示出實(shí)施本發(fā)明的第16、17實(shí)施例中的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的常數(shù)測(cè)定方法的裝置的構(gòu)成。在圖23中，功率逆變器23用于將從電動(dòng)機(jī)常數(shù)運(yùn)算器提供的電壓指令v-ref和電壓相位θv轉(zhuǎn)換為三相交流電而供到感應(yīng)電動(dòng)機(jī)3中。將流向感應(yīng)電動(dòng)機(jī)3的電流值取入，作為用設(shè)在U相的電流檢測(cè)器4檢測(cè)的電流iu和用設(shè)在V相的電流檢測(cè)器5檢測(cè)的電流iv，利用作標(biāo)逆變器6進(jìn)行(1)式和(2)式的計(jì)算，變換成二相交流電iα和iβ。在(2)式中乘以(2/3)的值等于變換前和變換后的振幅大小。檢測(cè)電流的相不限U相和V相的組合，也可以檢測(cè)的任意兩相或者三相。二相交流電流iα和iβ被輸入到電動(dòng)機(jī)常數(shù)運(yùn)算器1中，將一次電流檢測(cè)值作為二相交流電流iα和iβ的平方之和的平方根計(jì)算。
在圖23中，在由逆變器驅(qū)動(dòng)電動(dòng)的裝置中，通常運(yùn)行時(shí)以及現(xiàn)有的電動(dòng)機(jī)常數(shù)的確定方法中，將設(shè)置在電壓指令、輸出電壓相位的前級(jí)的速度控制、電流控制等的部件置換到電動(dòng)機(jī)常數(shù)運(yùn)算器1中，因此，在此挑選實(shí)施本發(fā)明所必要的部分表示在圖中，通過以另外設(shè)置的轉(zhuǎn)換開關(guān)進(jìn)行切換。
首先對(duì)權(quán)利要求16中對(duì)應(yīng)的實(shí)施例的原理予以說明。
圖24中表示出感應(yīng)電動(dòng)機(jī)處于停止?fàn)顟B(tài)(轉(zhuǎn)差率s＝1)時(shí)一相的T-1型等效電路。其中R1為一次電阻，L為漏電感，R2為二次電阻，M為互感，v為施加的電壓，i1為電動(dòng)機(jī)的一次電流，i2為電動(dòng)機(jī)的二次電流，im為流入互感M中的電流(勵(lì)磁電流)。
設(shè)因流入互感M中的電流的變化而產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為em，圖24中的等效電路中根據(jù)基爾霍夫定律的方程式成立，變?yōu)関=R1·i1+Ldi1dt+em---(3)]]>em=Mdimdt=R2·i2---(4)]]>i1＝im+i2 (5)因?yàn)槁╇姼蠰比互感M小，所以為簡便起見可忽略漏電感L，(3)式變?yōu)関＝R1·i1+em(6)另外，由(4)式和(5)式可得i1=im+1R2·M·dimdt---(7)]]>將(4)式和(7)式代入到(6)式中可得v=R1·im+M(R1+R2)R2·dimdt---(8)]]>設(shè)初始條件，在時(shí)刻t＝0，為im0＝0，(9)對(duì)im求解，變?yōu)閕m=vR1·(1-e-1τ)---(10)]]>τ=-M(R1+R2)R1·R2---(11)]]>其中τ為時(shí)間常數(shù)。
因此變?yōu)镸=R1·R2R1+R2·τ---(12)]]>由流入互感M中的電流im可求得時(shí)間常數(shù)τ，然后代入(12)式中，可求得互感M。
對(duì)第17實(shí)施例中的原理予以說明。
流入互感M中的電流im為感應(yīng)電動(dòng)機(jī)內(nèi)部流動(dòng)的電流，該電流不能從感應(yīng)電動(dòng)機(jī)輸入端子側(cè)直接測(cè)得。下面對(duì)流入互感M中的電流im的推算方法予以說明。
由(4)式和(6)式可得i2=v-R1·i1R2---(13)]]>將(13)式代入(5)式可得im=i1-i2=i1-v-R1·i1R2---(14)]]>整理(14)式可得im=(1+R1R2)·i1-vR2---(15)]]>因此，利用施加到電動(dòng)機(jī)上的電壓v以及流入電動(dòng)機(jī)中的一次電流i1通過(15)式可求得im，根據(jù)im的變化求得時(shí)間常數(shù)τ，代入(12)式，可求得互感M。
無負(fù)載電流I0為在給感應(yīng)電動(dòng)機(jī)提供額定電壓、額定頻率的電源的無負(fù)載狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)的電流。此時(shí)的等效電路為圖24中的T-1型等效電路中由R1、L、M構(gòu)成的串聯(lián)電路。
因此，此時(shí)的電壓v和電流i1的關(guān)系如下v＝R1·i1+jω(L+M)·i1 (16)ω＝2πf，f電源頻率 (17)設(shè)額定電壓為V，只注目電壓、電流值，改寫(16)式可得V=R12+ω2(L+M)2·I0---(18)]]>V、i分別表示電壓值和電流值，該值可取有效值或者最大值或者平均值，即使電壓值和電流值相同也是可以的。用(18)式求解I0，變?yōu)镮0=VR12+ω2(L+M)2---(19)]]>
可求得無負(fù)載電流I0。
在(16)、(18)、(19)式中考慮了R1和L，但是為方便起見可以忽略R1和L。
利用下述數(shù)據(jù)，即在分步提供電壓v＝V1時(shí)的一次電流i1、流入互感中的電流im、一次電流i1以及R1、R2，通過(15)式所求得的im的推算值 隨時(shí)間變化的波形圖，如圖25所示?？梢源_認(rèn)i1、im、 的收斂值Π∞為(V1/R1)， 從0變化到 的波形與im的波形大體一致。因此，可由此時(shí)的 的變化求得時(shí)間常數(shù)τim。
根據(jù)圖23，對(duì)實(shí)現(xiàn)基于上述原理的方法的內(nèi)容予以說明。
下面，設(shè)U相為峰值時(shí)的相位為0度予以說明。
首先，對(duì)供給電動(dòng)機(jī)3的規(guī)定電壓值V的大小的確定方法予以說明。施加到電動(dòng)機(jī)上的電壓V1可以為任意值，但是實(shí)際中必須將該值選取在不導(dǎo)致因電流發(fā)熱而引起感應(yīng)電動(dòng)機(jī)3燒損的范圍。因此，供給電壓為V1使電流值為電動(dòng)機(jī)的額定電流的50％時(shí)，確定電壓V1的方法，通過舉例予以說明。首先，設(shè)電壓指令v_ref為0，一邊測(cè)定電流檢測(cè)值i1，一邊將v_ref以感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的額定電壓的千分之一逐步增加。當(dāng)電流檢測(cè)值i1達(dá)到電動(dòng)機(jī)的額定電流的50％時(shí)，將該時(shí)的v_ref值作為V1予以存儲(chǔ)，切斷供向電動(dòng)機(jī)的功率。電壓指令的增加量以不使電流急劇變化的大小為前提可任意設(shè)定。另外，在設(shè)有電流控制器的場(chǎng)合下，供給額定電流的50％的值作為電流指令，當(dāng)檢測(cè)電流值與電流指令值相一致時(shí)，將此時(shí)的電流指令值作為V1也是可以的。在使本發(fā)明中所述的互感或者無負(fù)載電流的等同之前，通有直流電而測(cè)定一次電阻的情況下，采用該時(shí)刻的電流值和電壓指令值也是可以的。當(dāng)然，電流值為除額定電流的50％之外的值也是可以的。
下面，設(shè)V1為電流指令v_ref，向感應(yīng)電動(dòng)機(jī)3分步施加電壓。測(cè)定此時(shí)的一次電流i1，通過上述的(15)式可求得 在此，(15)式中的v相當(dāng)于v_ref，im相當(dāng)于 R1、R2選用通過感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的試驗(yàn)成績表或者通過其它相同手段提供的值。
通過 的上升波形可求得時(shí)間常數(shù)τ，將此時(shí)的值作為 。將 代入(12)式中的τ，可求得互感M。通過測(cè)定 從0到達(dá)最終(收斂)值的(1-1/e)0.632倍所用的時(shí)間，求得時(shí)間常數(shù) 的方法為一般的方法，但是通過測(cè)定任意電流值的電流變化以及變化所用時(shí)間，進(jìn)行該時(shí)間與時(shí)間常數(shù)相一致的換算也是可以的。在后一種情況下，為能夠用多點(diǎn)進(jìn)行測(cè)定，通過測(cè)定若干數(shù)據(jù)取平均值可降低偏差。
對(duì)第17的實(shí)施例予以說明。
感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的額定電壓Vrate以及額定頻率frate為感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，利用該標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)、感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的試驗(yàn)成績表或現(xiàn)有的其它等同手段提供的R1、R2以及通過上述方法等同的M，采用(19)式中變?yōu)镮0=VrateR12+(2πfrate)2(L+M)2---(20)]]>可求得無負(fù)載電流I0。
在允許某種程度的誤差的情況下，為簡單起見，省略L和R1計(jì)算也是可以的。
下面，對(duì)權(quán)利要求16的實(shí)施例予以說明。
如上所述，在通直流電時(shí)，把感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的等效電路看成僅有一次電阻。因此，剛施加直流電壓之后不久，在二次電阻中過渡中還流有電流，但是經(jīng)過足夠時(shí)間后，只剩一次電阻，如果一次電流i1收斂的場(chǎng)合的電流值變?yōu)閕1∞時(shí)，則電壓變?yōu)関＝R1·i1上述(15)式改寫為im=il-R1R2(i1∞-i1)---(21)]]>在此，因?yàn)閕m為推算值，記為 ，然后以與上述的第16實(shí)施例中相同的方式進(jìn)行計(jì)算。這樣，因計(jì)算時(shí)不使用電壓值，故可進(jìn)行不依賴驅(qū)動(dòng)裝置的電壓精度的測(cè)定。在上述提供電壓指令的方式，要使用一次電阻測(cè)定時(shí)的值的情況下，i1∞的值采用電阻測(cè)定時(shí)讀入的電流值也是可以的。
第19實(shí)施例是使用第18實(shí)施例中的 的計(jì)算方法，來實(shí)施第1權(quán)利要求
1.一種電動(dòng)機(jī)的矢量控制裝置中的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)常數(shù)的測(cè)定方法，該控制裝置包括將電動(dòng)機(jī)的一次電流的d軸成分的電流指令和d軸成分的電流檢測(cè)值作為輸入，控制二者的偏差為零的d軸電流比例積分控制器；將該比例積分控制器的輸出和任意的d軸輔助電壓指令值相加而得到d軸電壓指令值的第1加法器；將電動(dòng)機(jī)一次電流的q軸成分的電流指令和q軸成分的電流檢測(cè)值作為輸入，控制二者的偏差為零的q軸電流比例積分控制器；將該比例積分控制器的輸出值和任意的q軸輔助電壓指令值相加而得到q軸電壓指令值的第2加法器；以及根據(jù)d軸電壓指令值和q軸電壓指令值計(jì)算電壓指令值v_ref和電壓相位θv，基于電壓指令的大小和電壓指令的相位將直流轉(zhuǎn)換為三相交流而輸出的功率逆變器，通過將電動(dòng)機(jī)變換到三相Y(星形)連接的等效電路而進(jìn)行控制，該方法包括如下步驟將預(yù)先任意設(shè)定的一定值的d軸電流指令值id_ref1和q軸電流指令值iq_ref1作為第1組指令值供給，使d軸輔助電壓指令值vd_ref_c和q軸輔助電壓指令vq_ref_c同時(shí)為零而供給，使上述矢量控制裝置動(dòng)作；經(jīng)過預(yù)先設(shè)定的第1時(shí)間后，使d軸比例積分控制器的比例增益和q軸比例積分控制器的比例增益變?yōu)榱悖瑥脑摃r(shí)刻起經(jīng)過預(yù)定的第2時(shí)間后，由d軸電壓指令vd_ref和q軸電壓指令vq_ref生成如下電壓指令值，v_ref=(vd_ref2+vq_ref2)]]>由d軸電流檢測(cè)值id_fb和q軸電流檢測(cè)值iq_fb生成如下電流檢測(cè)值i_fb=(id_fb2+iq_fb2)]]>將該第2時(shí)間內(nèi)的任意時(shí)間內(nèi)所記錄的v_ref的平均值和i_fb的平均值作為第1組數(shù)據(jù)v_ref1和i_fb1；將上述兩個(gè)比例積分控制器的增益恢復(fù)到初始值，把預(yù)先任意設(shè)定的一定值的d軸電流指令值id_ref2和q軸電流指令值iq_ref2作為第2組電流指令值供給，將d軸輔助電壓指令vd_ref_c和q軸輔助電壓指令vq_ref_c同時(shí)為零而供給，使上述矢量控制裝置動(dòng)作；以及經(jīng)過預(yù)先設(shè)定的第1時(shí)間后，使d軸電流比例積分控制器的比例增益和q軸電流比例積分控制器的電流比例增益變?yōu)榱?，從該時(shí)刻起經(jīng)過預(yù)定的第2時(shí)間后，將該第2時(shí)間內(nèi)的任意時(shí)間內(nèi)所記錄的v_ref的平均值和i_fb的平均值作為第2組數(shù)據(jù)v_ref2和i_fb2，通過下式求得電動(dòng)機(jī)的一次電阻，R1={(v_ref2-v_ref1)/3}/(i_fb2-i_fb1)]]>以及通過RL-L＝2·R1求得電動(dòng)機(jī)的線電阻。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)常數(shù)的測(cè)定方法，其中經(jīng)過第1時(shí)間后，在使d軸電流比例積分控制器的輸出為d軸輔助電壓指令值的同時(shí)，使d軸電流比例積分控制器的比例增益、積分增益以及d軸電流比例積分控制器的輸出為零，在使q軸電流比例積分控制器的輸出為q軸輔助電壓指令值的同時(shí)，使q軸電流比例積分控制器的比例增益、積分增益以及q軸電流比例積分控制器的輸出為零，然后同樣地進(jìn)行經(jīng)過上述第1時(shí)間后的動(dòng)作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)常數(shù)的測(cè)定方法，其中使預(yù)先任意設(shè)定的一定值的指令值即d軸電流指令值和q軸電流指令值為三個(gè)以上的電平，求得在各個(gè)區(qū)間內(nèi)求得的一次電阻值的平均值作為一次電阻值。
4.一種電動(dòng)機(jī)的矢量控制裝置中的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)常數(shù)的測(cè)定方法，該控制器包括將電動(dòng)機(jī)的一次電流的d軸成分的電流指令和d軸成分的電流檢測(cè)值作為輸入，控制二者的偏差為零的d軸電流比例積分控制器；將該比例積分控制器的輸出和任意的d軸輔助電壓指令值相加而得到d軸電壓指令值的第1加法器；將電動(dòng)機(jī)一次電流的q軸成分的電流指令和q軸成分的電流檢測(cè)值作為輸入，控制二者的偏差為零的q軸電流比例積分控制器；將該比例積分控制器的輸出值和任意的q軸輔助電壓指令值相加而得到q軸電壓指令值的第2加法器；以及由d軸電壓指令值和q軸電壓指令值計(jì)算電壓指令值v_ref和電壓相位θv，基于電壓指令值和電壓指令的相位將直流轉(zhuǎn)換為三相交流而輸出的功率逆變器，通過將電動(dòng)機(jī)變換為三相Y(星形)連接的等效電路而進(jìn)行控制，該方法包括如下步驟使上述兩個(gè)比例積分控制器的增益和輸出以及d軸輔助電壓指令和q軸輔助電壓指令為零，使電壓相位θv為預(yù)先設(shè)定的任意固定值，把電動(dòng)機(jī)額定運(yùn)行頻率的1/10以上的頻率fh和電壓的振幅作為vamp，按v_ref＝vamp·sin(2·π·fh·t)來供給電壓指令大小v_ref；一邊監(jiān)視i_fb，一邊增減調(diào)節(jié)vamp，以使得由d軸電流檢測(cè)值id_fb和q軸電流檢測(cè)值iq_fb求得的電流值i_fb=(id_fb2+iq_fb2)]]>成為預(yù)先任意設(shè)定的電流設(shè)定值；i_fb變?yōu)樯鲜龅?電流設(shè)定值后，經(jīng)過任意設(shè)定的時(shí)間后，使電壓指令值v_ref的絕對(duì)值的平均值變?yōu)関_ref_ave1，電流檢測(cè)值i_fb的絕對(duì)值的平均值為i_fb_ave1，以v_ref為基準(zhǔn)的i_fb的相位為θdif1；通過調(diào)節(jié)vamp而使電流值變?yōu)轭A(yù)先設(shè)定的第2電流設(shè)定值，經(jīng)過上述的設(shè)定時(shí)間后，使電壓指令值v_ref的絕對(duì)值的平均值為v_ref_ave2，電流檢測(cè)值i_fb的絕對(duì)值的平均值為i_fb_ave2，以v_ref為基準(zhǔn)的i_fb的相位為θdif2，對(duì)下式進(jìn)行計(jì)算Zx={(v_ref_ave2-v_ref_avel)/3}/(i_fb_ave2-i_fb_avel),θdif_L=(θdif1+θdif2)/2]]>Zx_r＝Zx·cosθdif_L，Zx_i＝Zx·sinθdif_L由此，求得電動(dòng)機(jī)的二次電阻R2＝Zx_r-R1以及漏電感L＝Zx_i/(2·π·fh)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)常數(shù)的測(cè)定方法，其中在電壓指令值上加上直流偏移量成分v_ref_ofs，供給成為v_ref＝vamp·sin(2·π·fh·t)+v_ref_ofs的電壓指令，將電流檢測(cè)值i_fb輸入到設(shè)計(jì)成使除去直流成分的fh成分的信號(hào)能夠通過的高通濾波器中，將該輸出作為新的i_fb來利用，同樣，將v_ref輸入到與在i_fb中使用的具有相同特性的高通濾波器中，將該輸出作為新的v_ref來利用，利用上述的計(jì)算式，求得電動(dòng)機(jī)的二次電阻R2和漏電感L。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)常數(shù)的測(cè)定方法，其中利用在第1電流設(shè)定值中輸入到高通濾波器前的電壓指令v_ref的平均值v_ref_dc1和電流檢測(cè)值i_fb的平均值i_fb_dc1，和利用在第2電流設(shè)定值中輸入到高通濾波器前的電壓指令v_ref的平均值v_ref_dc2和電流檢測(cè)值i_fb的平均值i_fb_dc2，求得一次電阻R1={(v_ref_dc2-v_ref_dc2)/3/(i_fb-dc2-i_fb_dc1)}]]>利用該一次電阻R1求得二次電阻R2。
7.一種電動(dòng)機(jī)的矢量控制裝置中的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)常數(shù)的測(cè)定方法，該控制裝置包括將電動(dòng)機(jī)一次電流的d軸成分的電流指令和d軸成分的電流檢測(cè)值作為輸入，控制二者的偏差為零的d軸電流比例積分控制器；將該比例積分控制器的輸出值和任意的d軸輔助電壓指令值相加而得到d軸電壓指令值的第1加法器；將電動(dòng)機(jī)一次電流的q軸成分的電流指令和q軸成分的電流檢測(cè)值作為輸入，控制二者的偏差為零的q軸電流比例積分控制器；將該比例積分控制器的輸出值和任意的q軸輔助電壓指令值相加而得到q軸電壓指令值的第2加法器；以及由d軸電壓指令值和q軸電壓指令值計(jì)算電壓指令值v_ref和電壓相位θv，基于電壓指令值和電壓指令相位將直流轉(zhuǎn)換為三相交流而輸出的功率逆變器，通過將電動(dòng)機(jī)變換到三相Y(星形)連接的等效電路而進(jìn)行控制，該方法包括如下步驟使上述兩個(gè)比例積分控制器的增益和輸出以及d軸輔助電壓指令和q軸輔助電壓指令為零，電壓相位θv為預(yù)先設(shè)定的任意固定值，把電動(dòng)機(jī)額定運(yùn)行頻率的1/5以下的頻率f1和電壓的振幅作為vamp，按v_ref＝vamp·sin(2·π·f1·t)來供給電壓指令大小v_ref；一邊監(jiān)視i_fb，一邊增減調(diào)節(jié)vamp，以使得由d軸電流檢測(cè)值id_fb和q軸電流檢測(cè)值iq_fb求得的電流值i_fb=(id_fb2+iq_fb2)]]>成為預(yù)先任意設(shè)定的第一電流設(shè)定值；i_fb變?yōu)樯鲜龅?電流設(shè)定值后，經(jīng)過任意的第1設(shè)定時(shí)間后，使電壓指令值v_ref的絕對(duì)值的平均值為v_ref_ave3，電流檢測(cè)值i_fb的絕對(duì)值的平均值為i_fb_ave3，以v_ref為基準(zhǔn)的i_fb的相位為θdif3；通過調(diào)節(jié)vamp而使電流值變?yōu)轭A(yù)先設(shè)定的第2電流設(shè)定值，經(jīng)過上述的第1設(shè)定時(shí)間后，使電壓指令值v_ref的絕對(duì)值的平均值為v_ref_ave4，電流檢測(cè)值i_fb的絕對(duì)值的平均值為i_fb_ave4，以v_ref為基準(zhǔn)的i_fb的相位為θdif4，對(duì)下式進(jìn)行計(jì)算Zx2={(v_ref_ave4-v_ref_ave3)/3}/(i_fb_ave4-i_fb_ave3),θdif_m=(θdif3+θdif4)/2]]>Zx_r2＝Zx·cosθdif_m由此，通過下式求得電動(dòng)機(jī)的互感，M=R22·π·fl·Zx_r2-R1R1+R2-Zx_r2]]>
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)常數(shù)的測(cè)定方法，其中在電壓指令值上加上直流偏移成分v_ref_ofs，供給成為v_ref＝vamp·sin(2·π·fh·t)+v_ref_ofs的電壓指令，將電流檢測(cè)值i_fb輸入到設(shè)計(jì)成使除去直流成分的fh成分的信號(hào)能夠通過的高通濾波器中，將該輸出作為新的i_fb來利用，同樣，將v_ref輸入到與在i_fb中使用的具有相同特性的高通濾波器中，將該輸出值作為新的v_ref來利用，利用上述的計(jì)算式，可求得電動(dòng)機(jī)的互感M。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)常數(shù)的測(cè)定方法，其中利用在第1電流設(shè)定值中的輸入到高通濾波器前的電壓指令v_ref的平均值v_ref_dc1和電流檢測(cè)值i_fb的平均值i_fb_dc1，并利用在第2電流設(shè)定值中的輸入到高通濾波器前的電壓指令v_ref的平均值v_ref_dc2和電流檢測(cè)值i_fb的平均值i_fb_dc2，求得一次電阻R1-{(v_ref_dc2-v_ref_dc2)/3}/(i_fb-dc2-i_fb_dc1)]]>利用該一次電阻R1求得二次電阻R2。
10.一種電動(dòng)機(jī)控制裝置中的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)常數(shù)的測(cè)定方法，該控制裝置包括將電動(dòng)機(jī)一次電流的d軸成分的電流指令和d軸成分的電流檢測(cè)值作為輸入，控制二者的偏差為零的d軸電流比例積分控制器；將電動(dòng)機(jī)一次電流的q軸成分的電流指令和q軸成分的電流檢測(cè)值作為輸入，控制二者的偏差為零的q軸電流比例積分控制器；以及由上述d軸電流比例積分控制器的輸出即d軸電壓指令值和上述q軸電流比例積分控制器輸出即q軸電壓指令值來計(jì)算電壓指令值v_ref和電壓相位θv，基于電壓指令值和電壓相位將直流轉(zhuǎn)換為三相交流而輸出的功率逆變器，控制d軸電流指令和q軸電流指令以使任意的速度指令一致進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，在任意負(fù)載狀態(tài)、任意速度下運(yùn)轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)時(shí)，在任意時(shí)刻，利用輸出頻率fphi、d軸電壓指令vd_ref、q軸電壓指令vq_ref、q軸電流檢測(cè)值iq_fb、d軸電流檢測(cè)值id_fb以及電動(dòng)機(jī)的基底電壓V_base、基底頻率f_base、一次電阻值R1以及漏電感L，計(jì)算下述值Vqq=vq_ref3-R1·iq_fb-2π·fphi·L·id_fb]]>Vdd=vd_ref3-R1·id_fb-2π·fphi·L·iq_fb]]>Q＝Vqq·id_fb-Vqq·iq_fbE=Vqq2+Vdd2]]>M=E22π·fphi·Q]]>I0=V_base/32π·f_base(M+L)]]>由此求得電動(dòng)機(jī)的互感M以及無負(fù)載電流I0二者或二者之一。
11.一種在電動(dòng)機(jī)控制裝置中的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)常數(shù)的測(cè)定方法，該電動(dòng)機(jī)控制裝置利用逆變器將三相交流電供給感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，從而使該電動(dòng)機(jī)可變速運(yùn)行，該控制裝置具有用于檢測(cè)逆變器輸出的任意二相或三相電流的電流檢測(cè)器；以流到電動(dòng)機(jī)中的一次電流的電流指令值和利用電流檢測(cè)器檢測(cè)的電流值得到的一次電流檢測(cè)器的一次電流值i_fb作為輸入，控制輸出電壓指令值v_ref，使二者的偏差變?yōu)榱愕谋壤e分控制器；以及基于電壓指令值v_ref和電壓輸出相位θv而輸出三相交流的功率逆變器，將電動(dòng)機(jī)變換為三相Y(星形)連接的等效電路而工作，該方法包括下式述步驟使電壓輸出相位θv為預(yù)先設(shè)定的任意相位，將預(yù)先任意設(shè)定的一定值的電流指令值i_ref1作為第1指令值供給，使上述比例積分控制器動(dòng)作；經(jīng)過預(yù)定的第1時(shí)間后，使該比例積分控制器的比例增益變?yōu)榱?，從該時(shí)刻起經(jīng)過預(yù)定的第2時(shí)間后，將該第2時(shí)間內(nèi)的任意時(shí)間內(nèi)所記錄的v_ref的平均值和i_fb的平均值作為第1組數(shù)據(jù)v_ref1和i_fb1；將上述比例積分控制器的增益恢復(fù)到初始值，以預(yù)先任意設(shè)定的一定值的電流指令值i_ref2作為第2電流指令值供給，使上述比例積分控制器動(dòng)作；經(jīng)過預(yù)定的第1時(shí)間后，使上述比例積分控制器的比例增益變?yōu)榱?，從該時(shí)刻起經(jīng)過預(yù)定的第2時(shí)間后，將該第2時(shí)間內(nèi)的任意時(shí)間內(nèi)所記錄的v_ref的平均值和i_fb的平均值作為第2組數(shù)據(jù)v_ref2和i_fb2；求得電動(dòng)機(jī)的一次電阻R1={(v_ref2-v_ref1)/3}/(i_fb2-i_fb1)]]>以及通過RL-L＝2·R1求得電動(dòng)機(jī)的線電阻。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)常數(shù)的測(cè)定方法，其中使預(yù)先任意設(shè)定的一定值的指令值即電流指令值為三個(gè)以上的電平，求出在各個(gè)區(qū)間內(nèi)求得的一次電阻值的平均值作為一次電阻值。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)常數(shù)的測(cè)定方法，其中由測(cè)得值v_ref1、i_fb1、v_ref2、i_fb2得到的一次方程式來計(jì)算電流檢測(cè)值if_fb為零時(shí)的電流指令值v_ref0，作為電壓偏移值。
14.一種電動(dòng)機(jī)控制裝置中的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)常數(shù)的測(cè)定方法，該電動(dòng)機(jī)控制裝置利用逆變器將三相交流電供給感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，從而使該電動(dòng)機(jī)可變速運(yùn)行，該控制裝置具有設(shè)在逆變器輸出的任意二相或三相的電流檢測(cè)器；以流到電動(dòng)機(jī)中的一次電流的電流指令值和利用電流檢測(cè)器檢測(cè)的電流值得到的一次電流檢測(cè)器的一次電流值i_fb作為輸入，控制輸出電壓指令值v_ref，使二者的偏差變?yōu)榱愕谋壤e分控制器；基于電壓指令值v_ref和電壓相位θ_v而輸出三相交流的功率逆變器，將電動(dòng)機(jī)變換為三相Y(星形)連接的等效電路而工作，該方法包括下式述步驟使電壓相位θv為預(yù)先設(shè)定的任意固定值，把電動(dòng)機(jī)基底運(yùn)行頻率的1/10以上的頻率fh和電壓的振幅作為vamp按v_ref＝vamp·sin(2·π·fh·t)來供給電壓指令大小v_ref；一邊監(jiān)視i_fb，一邊增減調(diào)節(jié)vamp，以使得電流檢測(cè)值i_fb變?yōu)轭A(yù)先任意設(shè)定的電流設(shè)定值；i_fb變?yōu)樯鲜龅?電流設(shè)定值后，經(jīng)過任意的設(shè)定時(shí)間后，使電壓指令值v_ref的絕對(duì)值的平均值為v_ref_ave1，電流檢測(cè)值i_fb的絕對(duì)值的平均值為i_fb_ave1，以v_ref為基準(zhǔn)的i_fb的的相位為θdif1；將頻率以大于電動(dòng)機(jī)基底運(yùn)行頻率的1/10的方式變成不同于fh1的頻率fh2，通過調(diào)節(jié)vamp而使電流值變?yōu)樯鲜鲱A(yù)先設(shè)定的電流設(shè)定值，經(jīng)過上述的設(shè)定時(shí)間后，使電壓指令值v_ref的絕對(duì)值的平均值為v_ref_ave2，電流檢測(cè)值i_fb的絕對(duì)值的平均值為i_fb_ave2，以v_ref為基準(zhǔn)的i_fb的的相位變?yōu)棣萪if2，進(jìn)行以下計(jì)算Zx1=(v_ref_ave1/3)/(i_fb_ave1),Zx2=(v_ref_ave2/3)/(i_fb_ave2)]]>Zxr1＝Zx1·cosθ dif_L，Zxr2＝Zx2·cosθ dif_2，Zxi1＝Zx1·sinθ dif_L，Zxi2＝Zx2·sinθ div_2利用頻率為fh1時(shí)的Zxr1以及頻率為fh2時(shí)的Zxr2得到的一次方程式，計(jì)算頻率fh為fh1·fh2/(fh1+fh2)時(shí)的Zxr的值，利用該值和電動(dòng)機(jī)的一次電阻值R1通過R2＝Zxr-R1式求得二次電阻R2；以及另外，在設(shè)fh1和fh2中較高頻率為fh_1，設(shè)此時(shí)的Zxi的值為Zxi時(shí)，通過L＝Zxi/(2·π·fh_1)求得漏電感。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)常數(shù)的測(cè)定方法，其中利用權(quán)利要求13所記載的方法求得的電壓偏移量v_ref0，通過下式求得二次電阻R2和漏電感L，Zx1=(v_ref_ave1/3-v_ref0)/(i_fb_ave1)]]>Zx2=(v_ref_ave2/3-v_ref0)/(i_fb_ave2)]]>
16.一種電動(dòng)機(jī)控制裝置中的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)常數(shù)的測(cè)定方法，該電動(dòng)機(jī)控制裝置利用逆變器將三相交流電供給感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，從而使該電動(dòng)機(jī)可變速運(yùn)行，該控制裝置具有基于輸出電壓指令值v_ref和電壓輸出相位θv而輸出三相交流的功率逆變器；用于檢測(cè)流到感應(yīng)電動(dòng)機(jī)中的一次電流的電流檢測(cè)器；以利用該電流檢測(cè)器檢測(cè)的電流值得到的一次電流檢測(cè)值i1作為輸入，該方法包括下式述步驟使感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的一相的等效電路作為T-1型等效電路；使電壓相位θv為預(yù)先設(shè)定的任意固定值、供給規(guī)定的一定值作為電壓指令值v_ref，讀出此時(shí)在感應(yīng)電動(dòng)機(jī)中的一次電流檢測(cè)值i1，利用上述的一次電流檢測(cè)值i1、由其它手段提供的一次電阻值R1以及二次電阻值R2，根據(jù)下式推算出互感M中流動(dòng)的電流imi^m=(1+R1R2)·i1-v_refR2]]>從該電流推算值 的上升沿波形求得時(shí)間常數(shù) ；以及通過下式求得互感MM=R1·R2R1+R2·τ^im]]>
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)常數(shù)的測(cè)定方法，其中利用該互感M或時(shí)間常數(shù)τim以及通過其他手段提供的一次電阻值R1、漏電感L、二次電阻值R2以及作為電動(dòng)機(jī)額定參數(shù)的額定電壓Vrate和額定頻率frate、互感M求得無負(fù)載電流I0。
18.一種在電動(dòng)機(jī)控制裝置中的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)常數(shù)的測(cè)定方法，該電動(dòng)機(jī)控制裝置利用逆變器將三相交流電供給感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，從而使該電動(dòng)機(jī)可變速運(yùn)行，該控制裝置具有基于輸出電壓指令值v_ref和電壓輸出相位θv而輸出三相交流的功率逆變器；用于檢測(cè)流到感應(yīng)電動(dòng)機(jī)中的一次電流的電流檢測(cè)器，以利用該電流檢測(cè)器檢測(cè)的電流值得到的一次電流檢測(cè)值i1作為輸入，該方法包括下式述步驟使感應(yīng)電動(dòng)機(jī)中的一相的等效電路作為T-1型等效電路；使電壓相位θv為將預(yù)先設(shè)定的任意固定值、供給規(guī)定的一定值作為電壓指令值v_ref，在讀出此時(shí)在感應(yīng)電動(dòng)機(jī)流動(dòng)中的一次電流檢測(cè)值i1，并提供電壓指令v_ref時(shí)，將一次電流i1收斂到一定值時(shí)的值作為i1∞的情況下，利用上述的一次電流值i1、由其它手段提供的一次電阻值R1以及二次電阻值R2通過下式可推算出互感M中所流的電流imi^m=i1-R1R2(i1∞-i1)]]>從該電流推算值 的上升沿波形求得時(shí)間常數(shù) 以及通過下式求得互感MM=R1·R2R1+R2·τ^im]]>
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)常數(shù)的測(cè)定方法，其中利用求得的互感M或時(shí)間常數(shù) 以及通過其他手段提供的一次電阻值R1、漏電感L、二次電阻值R2以及作為電動(dòng)機(jī)額定參數(shù)提供的額定電壓Vrate和額定頻率frate、互感M，求得無負(fù)載電流I0。
全文摘要
本發(fā)明提供一種測(cè)量感應(yīng)電動(dòng)機(jī)中的矢量控制器的電動(dòng)機(jī)常數(shù)的方法。電壓輸出相位θv為一任意預(yù)先設(shè)定值，以及當(dāng)通電時(shí)，當(dāng)比例積分控制器處于有效狀態(tài)時(shí)輸入電流指令而使矢量控制器運(yùn)行。經(jīng)過一定的通電時(shí)間后，比例積分控制器的增益變?yōu)榱?。?dāng)通過保持積分值為恒定值而使得電壓指令值保持固定狀態(tài)時(shí)測(cè)量電壓指令值和電流檢測(cè)值。對(duì)于兩種類量級(jí)的電流的K值進(jìn)行測(cè)量，從該斜率就可確定出一次電路電阻(或線路電阻)。
文檔編號(hào)H02P27/04GK1441908SQ01812663
公開日2003年9月10日 申請(qǐng)日期2001年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月13日
發(fā)明者藤井秋一, 井浦英昭, 井手耕三, 行平義昭 申請(qǐng)人:株式會(huì)社安川電機(jī)