專利名稱：變頻器及其感應(yīng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速搜尋裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)速搜尋裝置，尤其涉及一種感應(yīng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速搜尋裝置。
背景技術(shù)：
感應(yīng)電動機(jī)(induction motor)在工業(yè)發(fā)展中是相當(dāng)重要且不可或缺的一項(xiàng)設(shè)備?，F(xiàn)今感應(yīng)電動機(jī)已經(jīng)應(yīng)用于許多工業(yè)應(yīng)用的場合，例如泵(pump)或風(fēng)機(jī)(fan)等。圖I顯示傳統(tǒng)的感應(yīng)電動機(jī)以及其變頻器的系統(tǒng)方塊圖。如圖I所示，感應(yīng)電動機(jī)100由一變頻器101驅(qū)動。一輸入交流電壓Vin，提供于一整流器104的輸入側(cè)，并且由整流器104整流成一直流Vd。。一電容105設(shè)置于整流器104的輸出端，以穩(wěn)定直流Vd。且降低鏈波。直流Vd。經(jīng)由逆變器106轉(zhuǎn)換成一輸出交流電壓Vwt與一輸出交流電流Iwt，并且將輸出交流 電壓Vwt與輸出交流電流Iwt提供給感應(yīng)電動機(jī)100。感應(yīng)電動機(jī)100受逆變器106所提供的輸出交流電壓Vwt與輸出交流電流Itjut所驅(qū)動來帶動負(fù)載102運(yùn)作。此外，為了控制逆變器106輸出所想要的電壓與電流，一電壓調(diào)整模塊108連接至逆變器106的開關(guān)單元Q1-Q4的控制端，用以接收一電壓信號V與一頻率信號f，來產(chǎn)生用來控制逆變器106的開關(guān)單元Q1-Q4的開關(guān)切換運(yùn)作的脈沖信號PWM1-PWM4。逆變器106的開關(guān)單元Q1-Q4根據(jù)脈沖信號PWM1-PWM4來進(jìn)行開關(guān)切換。一控制單元110連接至電壓調(diào)整模塊108以接收逆變器106的直流Vd。、輸出電流Iwt、由用戶界面112a所提供的操作者所想要的感應(yīng)電動機(jī)100的旋轉(zhuǎn)頻率命令信號A，以及由系統(tǒng)控制電路112b所提供的系統(tǒng)欲設(shè)定的旋轉(zhuǎn)頻率命令信號f*2。控制單元110根據(jù)旋轉(zhuǎn)頻率命令信號G或f*2、直流總線電壓Vd。、輸出電流Iwt計(jì)算出用來驅(qū)動該電壓調(diào)整模塊108的電壓信號V與頻率信號f，借此讓電壓調(diào)整模塊108控制逆變器106以輸出交流電流Itjut與交流電壓Vtjut?！愣?，感應(yīng)電動機(jī)100的轉(zhuǎn)速控制是利用變頻器(variable frequencydrive) 101來完成。然而，當(dāng)準(zhǔn)備利用變頻器啟動感應(yīng)電動機(jī)100時，感應(yīng)電動機(jī)100可能因?yàn)橄惹巴蝗话l(fā)生電力中斷而仍在自由旋轉(zhuǎn)，或是感應(yīng)電動機(jī)100會受到外在環(huán)境的影響，例如水流、風(fēng)速或其他負(fù)載的影響而自由旋轉(zhuǎn)。若變頻器101在無法得知此時轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速的情況下，強(qiáng)行對感應(yīng)電動機(jī)100進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制，有可能會因?yàn)楦袘?yīng)電動機(jī)100的轉(zhuǎn)子磁場頻率與定子磁場頻率相差過大，而造成感應(yīng)電動機(jī)100的過電流或是能量再生，因而導(dǎo)致變頻器101跳脫保護(hù)，長久下來，會對感應(yīng)電動機(jī)100造成傷害。一般解決感應(yīng)電動機(jī)100啟動時無法確切得知感應(yīng)電動機(jī)100的轉(zhuǎn)速的問題的方案有以下二種。第一種解決方案為采用直流剎車技術(shù)(DC braking)。直流剎車技術(shù)主要是讓變頻器101輸出直流電壓到感應(yīng)電動機(jī)100的定子側(cè)，并利用電磁鐵原理吸住轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸，借此固定轉(zhuǎn)子不動。然而，直流剎車技術(shù)卻有下列缺點(diǎn)。首先，若逆變器106的輸出電壓太小，使得感應(yīng)電動機(jī)100的定子磁場的磁力太弱，轉(zhuǎn)子不容易被吸附住而難以固定。若逆變器106的輸出電壓Vtjut太大，有可能產(chǎn)生過電流。其次，所需要的逆變器106輸出時間無法確定，若是逆變器106的輸出時間太短，會造成感應(yīng)電動機(jī)100仍未降低其速度至固定轉(zhuǎn)子不動。若是逆變器106的輸出時間太長，會造成感應(yīng)電動機(jī)100過熱。
第二種解決方案為采用機(jī)械結(jié)構(gòu)剎車技術(shù)(mechanical braking)。機(jī)械結(jié)構(gòu)剎車技術(shù)主要利用外加機(jī)械拴鎖來直接鎖住感應(yīng)電動機(jī)100的轉(zhuǎn)子，使得變頻器101在輸出電壓前，讓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸保持靜止不動。然而，機(jī)械結(jié)構(gòu)技術(shù)卻有下列缺點(diǎn)首先，為了鎖住感應(yīng)電動機(jī)100的轉(zhuǎn)子，需要一個額外的外加機(jī)械拴鎖，導(dǎo)致感應(yīng)電動機(jī)100的成本增加；另外，由于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸會受到負(fù)載102的影響，外加機(jī)械拴鎖的結(jié)構(gòu)需要能承受負(fù)載102的應(yīng)力，然而，負(fù)載102的應(yīng)力為未知的一個變量，若外加機(jī)械拴鎖的設(shè)計(jì)不良，可能會造成系統(tǒng)的損傷。因此，申請人提出一種感應(yīng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速搜尋裝置，用以解決傳統(tǒng)感應(yīng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速搜尋裝置所遇到的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種感應(yīng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速搜尋裝置，其借由一直流總線電壓誤差判斷模塊搭配一輸出電流判斷模塊，來判斷是否有感應(yīng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)子磁場頻率大于或等于變頻器的輸出電壓頻率，亦即是否有感應(yīng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)子磁場頻率大于或等于感應(yīng)電動 機(jī)的定子磁場頻率的情形發(fā)生，借此讓轉(zhuǎn)速搜尋裝置能夠?qū)ふ页龈袘?yīng)電動機(jī)當(dāng)時的轉(zhuǎn)速，并由此轉(zhuǎn)速開始控制逆變器的開關(guān)單元切換運(yùn)作，如此可提高搜尋到感應(yīng)電動機(jī)轉(zhuǎn)速的成功率。根據(jù)本發(fā)明的最佳實(shí)施例的第一實(shí)施態(tài)樣，其提供一種感應(yīng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速搜尋裝置，此轉(zhuǎn)速搜尋裝置包含(I) 一第一電壓/頻率控制器，接收所輸入的一頻率命令信號并將該頻率命令信號轉(zhuǎn)換成一第一控制信號；(II) 一頻率搜尋模塊，產(chǎn)生一電壓不足以影響感應(yīng)電動機(jī)轉(zhuǎn)速的掃描頻率信號以掃描感應(yīng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)子磁場頻率，并且處理該掃描頻率信號以產(chǎn)生一第二控制信號；(III) 一開關(guān)，一端連接于電壓調(diào)變模塊，另一端作動性連接于該第一電壓/頻率控制器或該頻率搜尋模塊，根據(jù)其開關(guān)作動將該第一控制信號或該第二控制信號傳送至電壓調(diào)變模塊；(IV) —直流總線電壓誤差判斷模塊，連接至該開關(guān)的一控制端，比較一檢測直流總線電壓與一設(shè)定直流總線電壓的大?。灰约?V) —電流誤差判斷模塊，連接至該開關(guān)的該控制端，比較一反饋電流與一設(shè)定電流的大小。當(dāng)該直流總線電壓誤差判斷模塊判斷該檢測直流總線電壓大于或等于該設(shè)定直流總線電壓，或當(dāng)該電流誤差判斷模塊判斷該反饋電流小于或等于該設(shè)定電流時，該直流總線電壓誤差判斷模塊或該電流誤差判斷模塊發(fā)出一開關(guān)控制信號至該開關(guān)的該控制端，以讓該開關(guān)傳送該第一控制信號至電壓調(diào)變模塊，電壓調(diào)變模塊收到該第一控制信號后控制逆變器驅(qū)動感應(yīng)電動機(jī)，反之該頻率搜尋模塊則傳送該第二控制信號至電壓調(diào)變模塊，以使電壓調(diào)變模塊控制逆變器改變感應(yīng)電動機(jī)的定子磁場頻率，并再次進(jìn)行前述該直流總線電壓誤差判斷模塊與該電流誤差判斷模塊的判斷。根據(jù)本發(fā)明的最佳實(shí)施例的第二實(shí)施態(tài)樣，其提供一種變頻器，其包含(1) 一整流器，將輸入的交流電源整流為直流電源；(II) 一電容，將由該整流器輸入的直流電源進(jìn)行濾波、儲存電荷與保持直流電壓；(III) 一逆變器，包含有多個開關(guān)單元，將由該電容輸入的直流電源逆變?yōu)榻涣麟娫矗?IV) —電壓調(diào)變模塊，依一調(diào)變控制信號產(chǎn)生一電壓調(diào)變信號以控制該開關(guān)單元動作；(V) —感應(yīng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速搜尋裝置。感應(yīng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速搜尋裝置包含(i) 一第一電壓/頻率控制器，接收所輸入的一頻率命令信號并將該頻率命令信號轉(zhuǎn)換成一第一控制信號；(ii) 一頻率搜尋模塊，產(chǎn)生一電壓不足以影響感應(yīng)電動機(jī)轉(zhuǎn)速的掃描頻率信號，以掃描感應(yīng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)子磁場頻率，并且處理該掃描頻率信號以產(chǎn)生一第二控制信號；(iii) 一開關(guān)，一端連接于該電壓調(diào)變模塊，另一端作動性連接于該第一電壓/頻率控制器或該頻率搜尋模塊，根據(jù)其開關(guān)作動將該第一控制信號或該第二控制信號作為該調(diào)變控制信號傳送至該電壓調(diào)變模塊；(iv) —直流總線電壓誤差判斷模塊，連接至該開關(guān)的一控制端，比較一檢測直流總線電壓與一設(shè)定直流總線電壓的大小；(V) —電流誤差判斷模塊，連接至該開關(guān)的該控制端，比較一反饋電流與一設(shè)定電流的大小，其中前述逆變器的該開關(guān)單元依據(jù)該電壓調(diào)變信號來驅(qū)動感應(yīng)電動機(jī)。當(dāng)該直流總線電壓誤差判斷模塊判斷該檢測直流總線電壓大于或等于該設(shè)定直流總線電壓，或當(dāng)該電流誤差判斷模塊判斷該反饋電流小于或等于該設(shè)定電流時，該直流總線電壓誤差判斷模塊或該電流誤差判斷模塊發(fā)出一開關(guān)控制信號至該開關(guān)的該控制端，以讓該開關(guān)傳送該第一控制信號至該電壓調(diào)變模塊，該電壓調(diào)變模塊收到該第一控制信號后控制該逆變器驅(qū)動感應(yīng)電動機(jī)，反之該頻率搜尋模塊則傳送該第二控制信號至該電壓調(diào)變模塊，以使該電壓調(diào)變模塊控制該逆變器改變感應(yīng)電動機(jī)的定子磁場頻率，并再次進(jìn)行前述該直流總線電壓誤差判斷模塊與該電流誤差判斷模塊的判斷。
本發(fā)明的感應(yīng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速搜尋裝置可避免直流剎車技術(shù)不易固定感應(yīng)電動機(jī)的缺點(diǎn)，也防止直流剎車技術(shù)造成感應(yīng)電動機(jī)過熱的問題。本發(fā)明的感應(yīng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速搜尋裝置不需要額外設(shè)置機(jī)械設(shè)備，從而降低成本。最重要的是，因?yàn)樵黾恿酥绷骺偩€電壓誤差判斷模塊，搜尋到感應(yīng)電動機(jī)轉(zhuǎn)速的成功率得以提高。


圖I顯示傳統(tǒng)的感應(yīng)電動機(jī)以及其變頻器的系統(tǒng)方塊圖；圖2顯示本發(fā)明的較佳實(shí)施例的感應(yīng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速搜尋裝置的系統(tǒng)方塊圖；圖3顯示本發(fā)明的轉(zhuǎn)速搜尋裝置中的直流總線電壓誤差判斷模塊的方塊圖；圖4顯示本發(fā)明的轉(zhuǎn)速搜尋裝置中的輸出電流誤差判斷模塊的方塊圖；圖5顯示本發(fā)明的轉(zhuǎn)速搜尋裝置中的輸出磁通電流誤差判斷模塊的方塊圖；圖6顯示本發(fā)明的轉(zhuǎn)速搜尋裝置中的輸出轉(zhuǎn)矩電流誤差判斷模塊的方塊圖；圖7顯示本發(fā)明的轉(zhuǎn)速搜尋裝置中的頻率搜尋模塊的方塊圖；以及圖8顯示本發(fā)明的較佳實(shí)施例的變頻器的系統(tǒng)方塊圖。
具體實(shí)施例方式體現(xiàn)本發(fā)明特征與優(yōu)點(diǎn)的多個典型實(shí)施例將在后段的說明中詳細(xì)敘述。應(yīng)理解的是本發(fā)明能夠在不同的態(tài)樣上具有各種的變化，其皆不脫離本發(fā)明的范圍，且其中的說明及附圖在本質(zhì)上當(dāng)作說明之用，而非用以限制本發(fā)明。本發(fā)明的較佳實(shí)施例的感應(yīng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速搜尋裝置的系統(tǒng)方塊圖顯示于圖2。如圖2所示，一感應(yīng)電動機(jī)200由一逆變器206提供運(yùn)作所需要的電力。整流器204接收一輸入交流電壓Vin并將輸入交流電壓Vin整流成一個直流總線電壓Vd。。直流總線電壓Vd。產(chǎn)生于一電容Cde205上。逆變器206將整流器204所提供的直流總線電壓Vde轉(zhuǎn)換成輸出交流電壓Vwt來驅(qū)動感應(yīng)電動機(jī)200。此外，逆變器206經(jīng)由一電壓調(diào)變模塊208來控制其多個開關(guān)單元切換運(yùn)作。電壓調(diào)變模塊208連接至逆變器206的控制端以借由一脈沖信號PSG控制逆變器206內(nèi)多個開關(guān)單元的切換運(yùn)作，其中逆變器206中的多個開關(guān)單元可以為IGBT、MOSFET、SCR或IGCT等任何可控制的電力半導(dǎo)體(Power semiconductor)組件。此夕卜，一轉(zhuǎn)速搜尋裝置210連接至電壓調(diào)變模塊208，以搜尋感應(yīng)電動機(jī)200的轉(zhuǎn)速并且提供一第一控制信號CTRL_1或一第二控制信號CTRL_2給電壓調(diào)變模塊208，借此使得電壓調(diào)變模塊208自所搜尋到的轉(zhuǎn)速開始控制感應(yīng)電動機(jī)200的轉(zhuǎn)子磁場頻率與轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速搜尋裝置210包含一第一電壓/頻率控制器2102，其接收用戶輸入的頻率命令信號f"并將頻率命令信號f"轉(zhuǎn)換成第一控制信號CTRL_1。第一控制信號CTRL_1來自用戶所想要的感應(yīng)電動機(jī)200的轉(zhuǎn)子磁場頻率。此外，轉(zhuǎn)速搜尋裝置210更包含一頻率搜尋模塊2104，用以搜尋感應(yīng)電動機(jī)200的轉(zhuǎn)速并輸出一第二控制信號CTRL_2，其來自用來搜尋感應(yīng)電動機(jī)200轉(zhuǎn)速的掃描轉(zhuǎn)子磁場頻率。轉(zhuǎn)速搜尋裝置210更包含一開關(guān)Q200，連接于電壓調(diào)變模塊208、第一電壓/頻率控制器2102以及頻率搜尋模塊2104，以選擇性地將第一控制信號CTRL_1或第二控制信號CTRL_2傳送至電壓調(diào)變模塊208。再者，轉(zhuǎn)速 搜尋裝置210更包含一直流總線電壓誤差判斷模塊2106、一輸出電流誤差判斷模塊2108、一輸出磁通電流誤差判斷模塊2110、一輸出轉(zhuǎn)矩電流誤差判斷模塊2112，用以判斷頻率搜尋模塊2104是否已經(jīng)搜尋到感應(yīng)電動機(jī)200的轉(zhuǎn)速，并且在判斷出頻率搜尋模塊2104已經(jīng)搜尋到感應(yīng)電動機(jī)200的轉(zhuǎn)速時，分別發(fā)出一開關(guān)控制信號SW_CTRL_1，Sff_CTRL_2, Sff_CTRL_3, Sff_CTRL_4至開關(guān)Q200，以控制開關(guān)Q200將第一控制信號CTRL_1傳送至電壓調(diào)變模塊208，借此使得電壓調(diào)變模塊208自所搜尋到的感應(yīng)電動機(jī)200的轉(zhuǎn)速開始控制感應(yīng)電動機(jī)200的轉(zhuǎn)速至頻率命令信號f*中的目標(biāo)頻率。需注意的是當(dāng)感應(yīng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速搜尋裝置210進(jìn)行感應(yīng)電動機(jī)200的轉(zhuǎn)速搜尋且頻率搜尋模塊2104尚未搜尋到感應(yīng)電動機(jī)200的轉(zhuǎn)速時，頻率搜尋模塊2104所輸出的第二控制信號CTRL_2經(jīng)由開關(guān)Q200傳送至電壓調(diào)變模塊208。請參見圖3，其顯示本發(fā)明的轉(zhuǎn)速搜尋裝置中的直流總線電壓誤差判斷模塊的方塊圖。如圖3所示，直流總線電壓誤差判斷模塊2106包含一直流總線電壓反饋模塊302、一第一運(yùn)算器304、一直流總線電壓誤差判斷器306，以及一直流總線電壓誤差補(bǔ)償計(jì)算模塊308。直流總線電壓反饋裝置302用以檢測直流總線電壓以產(chǎn)生一檢測直流總線電壓Vdc。第一運(yùn)算器304連接至直流總線電壓反饋模塊302以將檢測直流總線電壓Vde與一設(shè)定直流總線電壓V:進(jìn)行比較，并且根據(jù)比較的結(jié)果輸出一直流總線電壓誤差信號AVd。。直流總線電壓誤差判斷器306連接至第一運(yùn)算器304，以根據(jù)直流總線電壓誤差信號AVde判斷檢測直流總線電壓Vd。是否大于或等于設(shè)定直流總線電壓V:。當(dāng)直流總線電壓誤差判斷器306判斷出檢測直流總線電壓Vd。大于或等于設(shè)定直流總線電壓V:時，其代表頻率搜尋模塊2104已經(jīng)搜尋到感應(yīng)電動機(jī)200的轉(zhuǎn)速。此時，直流總線電壓誤差判斷器306輸出一第一開關(guān)控制信號SW_CTRL_1至圖2所示的開關(guān)Q200的控制端，以讓開關(guān)Q200傳送第一控制信號CTRL_1。因此，直流總線電壓誤差判斷模塊2106可經(jīng)由直流總線電壓反饋模塊302檢測直流總線電壓，并且經(jīng)由第一運(yùn)算器304計(jì)算檢測直流總線電壓Vd。與設(shè)定直流總線電壓V、。的差距，最后經(jīng)由直流總線電壓誤差判斷器306判斷檢測直流總線電壓Vd。是否大于或等于設(shè)定直流總線電壓V:來判斷感應(yīng)電動機(jī)200的轉(zhuǎn)速所對應(yīng)的轉(zhuǎn)子磁場頻率是否已經(jīng)搜尋至IJ。若感應(yīng)電動機(jī)200的轉(zhuǎn)子磁場頻率高于感應(yīng)電動機(jī)200的定子磁場頻率，感應(yīng)電動機(jī)200會進(jìn)入發(fā)電機(jī)模式且產(chǎn)生與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向相反的負(fù)向轉(zhuǎn)矩，使得能量回送而造成直流總線電壓vd。的上升。因此可采用計(jì)算檢測直流總線電壓Vd。與設(shè)定直流總線電壓V:的差距，且判斷檢測直流總線電壓Vd。是否大于或等于設(shè)定直流總線電壓V:的方法，來判斷感應(yīng)電動機(jī)200的轉(zhuǎn)子磁場頻率是否大于或等于感應(yīng)電動機(jī)200的定子磁場頻率。若檢測直流總線電壓Vd。大于或等于設(shè)定直流總線電壓V:，則感應(yīng)電動機(jī)200的轉(zhuǎn)子磁場頻率大于或等于感應(yīng)電動機(jī)200的定子磁場頻率。此代表感應(yīng)電動機(jī)200的轉(zhuǎn)速所對應(yīng)的轉(zhuǎn)子磁場頻率已經(jīng)搜尋出來，且此時頻率搜尋模塊2104的頻率掃描模塊702 (顯示于圖7)所輸出的掃描頻率信號FREQ_SCAN代表感應(yīng)電動機(jī)200的轉(zhuǎn)速所對應(yīng)的轉(zhuǎn)子磁場頻率。因此，直流總線電壓誤差判斷器306所輸出的第一開關(guān)控制信號SW_CTRL_1會讓開關(guān)Q200連接至第一電壓/頻率控制器2102以傳送第一控制信號CTRL_1至電壓調(diào)變模塊208，借此讓電壓調(diào)變模塊208發(fā)出脈沖信號PSG至逆變器206以控制逆變器206的運(yùn)作。如此一來，便可以由感應(yīng)電動機(jī)200的轉(zhuǎn)速所對應(yīng)的轉(zhuǎn)子磁場頻率開始，并根據(jù)頻率命令信號f*控制感應(yīng)電動機(jī)200的轉(zhuǎn)子磁場頻率與對應(yīng)的轉(zhuǎn)速。此外，直流總線電壓誤差補(bǔ)償計(jì)算模塊308連接至第一運(yùn)算器304，以根據(jù)直流總線電壓誤差信號A Vd。計(jì)算出用來補(bǔ)償檢測直流總線電壓 Vdc的誤差的一補(bǔ)償信號VDC_COMP。請參見圖4，其顯示本發(fā)明的轉(zhuǎn)速搜尋裝置中的輸出電流誤差判斷模塊的方塊圖。輸出電流誤差判斷模塊2108包含一第一輸出電流反饋模塊402、一第二運(yùn)算器404、一輸出電流誤差判斷器406，以及一輸出電流誤差補(bǔ)償計(jì)算模塊408。第一輸出電流反饋模塊402連接至逆變器206的輸出端，以檢測逆變器206的輸出電流以產(chǎn)生一第一檢測輸出電流Ioutao第二運(yùn)算器404連接至第一輸出電流反饋模塊402以將第一檢測輸出電流IwU與一設(shè)定輸出電流Gut進(jìn)行比較，并且根據(jù)比較的結(jié)果輸出一輸出電流誤差信號AIwt。輸出電流誤差判斷器406連接至第二運(yùn)算器404以根據(jù)輸出電流誤差信號A Iout判斷第一檢測輸出電流IwU是否小于或等于設(shè)定輸出電流Gut,并且在判斷出第一檢測輸出電流Itjut,!小于或等于設(shè)定輸出電流rwt時，輸出一第二開關(guān)控制信號SW_CTRL_2以讓開關(guān)Q200傳送第一控制信號CTRL_1。因此，輸出電流誤差判斷模塊2108可經(jīng)由第一輸出電流反饋模塊402檢測逆變器206的輸出電流以產(chǎn)生第一檢測輸出電流Uy并且經(jīng)由第二運(yùn)算器404計(jì)算第一檢測輸出電流It^1與設(shè)定輸出電流的差距，最后經(jīng)由輸出電流誤差判斷器406判斷第一檢測輸出電流It^1是否小于或等于設(shè)定輸出電流Gut來判斷感應(yīng)電動機(jī)200的轉(zhuǎn)速所對應(yīng)的轉(zhuǎn)子磁場頻率是否已經(jīng)被搜尋到。若感應(yīng)電動機(jī)200的轉(zhuǎn)子磁場頻率大于或等于感應(yīng)電動機(jī)200的定子磁場頻率，亦即逆變器206的輸出電壓頻率，感應(yīng)電動機(jī)200會產(chǎn)生一最小輸出電流。若第一檢測輸出電流IotU小于或等于設(shè)定輸出電流代表感應(yīng)電動機(jī)200的轉(zhuǎn)速所對應(yīng)的轉(zhuǎn)子磁場頻率已經(jīng)被搜尋到。因此，輸出電流誤差判斷器406所輸出的第二開關(guān)控制信號SW_CTRL_2會讓開關(guān)Q200連接至第一電壓/頻率控制器2102以傳送第一控制信號CTRL_1至電壓調(diào)變模塊208，借此讓電壓調(diào)變模塊208發(fā)出脈沖信號PSG至逆變器206以控制逆變器206的運(yùn)作。如此一來，便可以由感應(yīng)電動機(jī)200的轉(zhuǎn)速所對應(yīng)的轉(zhuǎn)子磁場頻率開始，并根據(jù)頻率命令信號f"控制感應(yīng)電動機(jī)200的轉(zhuǎn)子磁場頻率與對應(yīng)的轉(zhuǎn)速。此外，輸出電流誤差補(bǔ)償計(jì)算模塊408連接至第二運(yùn)算器404，以根據(jù)輸出電流誤差信號A Iout計(jì)算出用來補(bǔ)償該檢測輸出電流ItjuU的誤差的補(bǔ)償信號I0UT_C0MP。
請參見圖5，其顯示本發(fā)明的轉(zhuǎn)速搜尋裝置中的輸出磁通電流誤差判斷，模塊的方塊圖。輸出磁通電流誤差判斷模塊2110包含一第二輸出電流反饋模塊502、一磁通電流計(jì)算模塊504、一第三運(yùn)算器506、一磁通電流誤差判斷器508，以及一磁通電流誤差補(bǔ)償計(jì)算模塊510。第二輸出電流反饋模塊502連接至逆變器206的輸出端，以檢測逆變器206的輸出電流以產(chǎn)生一第二檢測輸出電流1_,2。磁通電流計(jì)算模塊504連接至第二輸出電流反饋模塊502的輸出端，以計(jì)算出第二檢測輸出電流Iwt,2中的磁通電流成份，借此產(chǎn)生一檢測磁通電流Iflux。第三運(yùn)算器506連接至磁通電流計(jì)算模塊504以將檢測磁通電流Iflux與一設(shè)定磁通電流r—進(jìn)行比較，并且根據(jù)比較的結(jié)果輸出一磁通電流誤差信號AIfluxt5磁通電流誤差判斷器508連接至第三運(yùn)算器506以根據(jù)磁通電流誤差信號A Iflux判斷檢測磁通電流Iflux是否小于或等于設(shè)定磁通電流rflux，并且在判斷出磁通電流Iflux小于或等于設(shè)定磁通電流rflux時，輸出一第三開關(guān)控制信號SW_CTRL_3以讓開關(guān)Q200傳送第一控制信號CTRL_1。因此，可經(jīng)由磁通電流計(jì)算模塊504計(jì)算逆變器206的輸出電流中的磁通電流，并且經(jīng)由第三運(yùn)算器506計(jì)算檢測磁通電流Iflux與設(shè)定磁通電流rflux的差距，最后經(jīng)由磁通電流誤差判斷器508判斷檢測磁通電流Iflux是否小于或等于設(shè)定轉(zhuǎn)矩電流rflux來判斷感應(yīng)電動機(jī)200的轉(zhuǎn)速所對應(yīng)的轉(zhuǎn)子磁場頻率是否已經(jīng)被搜尋到。因此可采用計(jì)算檢測磁 通電流Iflux與設(shè)定磁通電流rflux的差距，且判斷檢測磁通電流Iflux是否小于或等于設(shè)定磁通電流rflux的方法，來判斷感應(yīng)電動機(jī)200的轉(zhuǎn)子磁場頻率是否大于或等于感應(yīng)電動機(jī)200的定子磁場頻率。若檢測磁通電流Iflux小于或等于設(shè)定磁通電流rflux，代表感應(yīng)電動機(jī)200的轉(zhuǎn)速所對應(yīng)的轉(zhuǎn)子磁場頻率已經(jīng)被搜尋到。因此，磁通電流誤差判斷器508所輸出的第三開關(guān)控制信號SW_CTRL_3會讓開關(guān)Q200連接至第一電壓/頻率控制器2102以傳送第一控制信號CTRL_1至電壓調(diào)變模塊208，借此讓電壓調(diào)變模塊208發(fā)出脈沖信號PSG至逆變器206以控制逆變器206的運(yùn)作。如此一來，便可以由感應(yīng)電動機(jī)200的轉(zhuǎn)速所對應(yīng)的轉(zhuǎn)子磁場頻率開始，并根據(jù)頻率命令信號f"控制感應(yīng)電動機(jī)200的轉(zhuǎn)子磁場頻率與對應(yīng)的轉(zhuǎn)速。此外，磁通電流誤差補(bǔ)償計(jì)算模塊510連接至第三運(yùn)算器506，以根據(jù)磁通電流誤差信號A Iflux計(jì)算出用來補(bǔ)償該檢測磁通電流Iflux的誤差的補(bǔ)償信號IFLUX_C0MP。請參見圖6，其顯示本發(fā)明的轉(zhuǎn)速搜尋裝置中的輸出轉(zhuǎn)矩電流誤差判斷模塊的方塊圖。輸出轉(zhuǎn)矩電流誤差判斷模塊2112包含一第三輸出電流反饋模塊602、一轉(zhuǎn)矩電流計(jì)算模塊604、一第四運(yùn)算器606、一轉(zhuǎn)矩電流誤差判斷器608，以及一轉(zhuǎn)矩電流誤差補(bǔ)償計(jì)算模塊610。第三輸出電流反饋模塊602連接至逆變器206的輸出端，以檢測逆變器206的輸出電流以產(chǎn)生一第三檢測輸出電流1_,3。轉(zhuǎn)矩電流計(jì)算模塊604連接至第三輸出電流反饋模塊602的輸出端，以計(jì)算出第三檢測輸出電流1_,3中的轉(zhuǎn)矩電流成份，借此產(chǎn)生一檢測轉(zhuǎn)矩電流It _。第四運(yùn)算器606連接至轉(zhuǎn)矩電流計(jì)算模塊604以將檢測轉(zhuǎn)矩電流ItOT_與一設(shè)定轉(zhuǎn)矩電流rtmiue進(jìn)行比較，并且根據(jù)比較的結(jié)果輸出一轉(zhuǎn)矩電流誤差信號AItOT_。轉(zhuǎn)矩電流誤差判斷器608連接至第四運(yùn)算器606以根據(jù)轉(zhuǎn)矩電流誤差信號A Itmju6判斷檢測轉(zhuǎn)矩電流itOT_是否小于或等于設(shè)定轉(zhuǎn)矩電流rtOT_，并且在判斷出檢測轉(zhuǎn)矩電流ItOT_小于或等于設(shè)定轉(zhuǎn)矩電流rtOT(1U6時，輸出一第四開關(guān)控制信號SW_CTRL_4以讓開關(guān)Q200傳送第一控制信號CTRL_1。因此，可經(jīng)由轉(zhuǎn)矩電流計(jì)算模塊604計(jì)算逆變器206所輸出的輸出電流中的轉(zhuǎn)矩電流，并且經(jīng)由第四運(yùn)算器606計(jì)算檢測轉(zhuǎn)矩電流Itmiue與設(shè)定轉(zhuǎn)矩電流
的差距，最后經(jīng)由轉(zhuǎn)矩電流誤差判斷器608判斷檢測轉(zhuǎn)矩電流Itmiue是否小于或等于設(shè)定轉(zhuǎn)矩電流Itmiue來判斷感應(yīng)電動機(jī)200的轉(zhuǎn)速所對應(yīng)的轉(zhuǎn)子磁場頻率是否已經(jīng)被搜尋至ij。因此可采用計(jì)算檢測轉(zhuǎn)矩電流Itmiue與設(shè)定轉(zhuǎn)矩電流rtOT_的差距，且判斷檢測轉(zhuǎn)矩電流是否小于或等于與設(shè)定轉(zhuǎn)矩電流rtOT_的方法，來判斷感應(yīng)電動機(jī)200的轉(zhuǎn)子磁場頻率是否大于或等于感應(yīng)電動機(jī)200的定子磁場頻率。若轉(zhuǎn)矩電流ItOT_小于或等于設(shè)定轉(zhuǎn)矩電流rtOTque，代表感應(yīng)電動機(jī)200的轉(zhuǎn)速所對應(yīng)的轉(zhuǎn)子磁場頻率已經(jīng)被搜尋到。因此，轉(zhuǎn)矩電流誤差判斷器608所輸出的第四開關(guān)控制信號SW_CTRL_4會讓開關(guān)Q200連接至第一電壓/頻率控制器2102以傳送第一控制信號CTRL_2至電壓調(diào)變模塊208，借此讓電壓調(diào)變模塊208發(fā)出脈沖信號PSG至逆變器206以控制逆變器206的運(yùn)作。如此一來，便可以由感應(yīng)電動機(jī)200的轉(zhuǎn)速所對應(yīng)的轉(zhuǎn)子磁場頻率開始，并根據(jù)頻率命令信號f*控制感應(yīng)電動機(jī)200的轉(zhuǎn)子磁場頻率與對應(yīng)的轉(zhuǎn)速。此外，轉(zhuǎn)矩電流誤差補(bǔ)償計(jì)算模塊610連接至第四運(yùn)算器606，以根據(jù)轉(zhuǎn)矩電流誤差信號A Itorque計(jì)算出用來補(bǔ)償檢測轉(zhuǎn)矩電流ItOT_的誤差的補(bǔ)償信號ITORQUE_COMP。請參見圖7，其顯示本發(fā)明的轉(zhuǎn)速搜尋裝置中的頻率搜尋模塊的方塊圖。頻率搜尋 模塊2104包含一頻率掃描模塊702、一第二電壓/頻率控制器704、一比例運(yùn)算單元706，以及一加法器708，其中比例運(yùn)算單元706可為單回路運(yùn)算器或多回路運(yùn)算器。頻率掃描模塊702設(shè)定為從高頻率往低頻率輸出一掃描頻率信號FREQ_SCAN以搜尋感應(yīng)電動機(jī)200的轉(zhuǎn)子磁場頻率，。第二電壓/頻率控制器704連接至頻率掃描裝置702且用以將掃描頻率信號FREQ_SCAN轉(zhuǎn)換成一第一內(nèi)部控制信號INT_CTRL_1。比例運(yùn)算單元706連接至第二電壓/頻率控制器704以將第一內(nèi)部控制信號INT_CTRL_1比例運(yùn)算而產(chǎn)生一第二內(nèi)部控制信號INT_CTRL_2。加法器708連接至比例運(yùn)算單元706，用以將第二內(nèi)部控制信號INT_CTRL_2與直流總線電壓誤差補(bǔ)償信號VDC_C0MP相加后，再與輸出電流誤差補(bǔ)償信號I0UT_COMP、磁通電流誤差補(bǔ)償信號IFLUX_C0MP、轉(zhuǎn)矩電流誤差補(bǔ)償信號IT0RQUE_C0MP三者至少其中之一相加，以產(chǎn)生第二控制信號CTRL_2。因此，當(dāng)檢測直流總線Vd。電壓大于或等于設(shè)定直流總線電壓V:，或輸出電流誤差判斷模塊2108、輸出磁通電流誤差判斷模塊2110、輸出轉(zhuǎn)矩電流誤差判斷模塊2112三者至少其中之一判斷反饋電流(Irat,p Iflux，或ItcmnJ小于或等于設(shè)定電流(Gut，Alux，或I*torque)時，即 1-,1 ( I*out> Iflux ( I*flux 或 ItOTqUe (其代表頻率搜尋模塊 2104 已經(jīng)搜尋到感應(yīng)電動機(jī)200的轉(zhuǎn)速。此時，直流總線電壓誤差判斷模塊2106或輸出電流誤差判斷模塊2108、輸出磁通電流誤差判斷模塊2110、輸出轉(zhuǎn)矩電流誤差判斷模塊2112三者至少其中之一發(fā)出一開關(guān)控制信號(SW_CTRL_1，Sff_CTRL_2, SW_CTRL_3或SW_CTRL_4)至開關(guān)Q200的控制端，以讓開關(guān)Q200傳送第一控制信號CTRL_1至電壓調(diào)變模塊208，借此讓電壓調(diào)變模塊208與逆變器206自搜尋到的轉(zhuǎn)速開始，并根據(jù)頻率命令信號控制感應(yīng)電動機(jī)200的轉(zhuǎn)子磁場頻率，如圖2至圖6所示。請參見圖8，其顯示本發(fā)明的較佳實(shí)施例的變頻器的系統(tǒng)方塊圖。如圖所示，本發(fā)明的變頻器800由整流器204、電容Cde205、逆變器206、電壓調(diào)變模塊208，以及轉(zhuǎn)速搜尋裝置210所組成，其中轉(zhuǎn)速搜尋裝置210選擇性地輸出控制信號CTRL_1或CTRL_2至電壓調(diào)變模塊208作為用來控制電壓調(diào)變模塊208的調(diào)變運(yùn)作的調(diào)變控制信號M0D_CTRL。電壓調(diào)變模塊208根據(jù)調(diào)變控制信號M0D_CTRL產(chǎn)生用來控制逆變器206的開關(guān)切換的電壓調(diào)變信號V0LT_CTRL。關(guān)于變頻器800的組成組件的結(jié)構(gòu)與操作，已經(jīng)說明如上，在此不予以贅述。綜合來說，本發(fā)明的感應(yīng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速搜尋裝置具有下述優(yōu)點(diǎn)。首先，本發(fā)明的感應(yīng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速搜尋裝置可避免直流剎車技術(shù)不易固定感應(yīng)電動機(jī)的缺點(diǎn)，也防止直流剎車技術(shù)造成感應(yīng)電動機(jī)過熱的問題。其次，本發(fā)明的感應(yīng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速搜尋裝置不需要額外設(shè)置機(jī)械設(shè)備，從而降低成本。最重要的是因?yàn)樵黾恿酥绷骺偩€電壓誤差判斷模塊，提高了搜尋到感應(yīng)電動機(jī)轉(zhuǎn)速的成功率。
本發(fā)明可由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員做出各種修飾和變化，然而皆不脫離所附權(quán)利要求所欲保護(hù)的內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.ー種感應(yīng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速搜尋裝置，其特征在于，包含 一第一電壓/頻率控制器，接收所輸入的ー頻率命令信號并將該頻率命令信號轉(zhuǎn)換成一第一控制信號； 一頻率搜尋模塊，產(chǎn)生一掃描頻率信號以掃描感應(yīng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)子磁場頻率，并且處理該掃描頻率信號以產(chǎn)生一第二控制信號； ー開關(guān)，一端連接于電壓調(diào)變模塊，另一端作動性連接于該第一電壓/頻率控制器或該頻率搜尋模塊，根據(jù)其開關(guān)作動將該第一控制信號或該第二控制信號傳送至該電壓調(diào)變模塊； 一直流總線電壓誤差判斷模塊，連接至該開關(guān)的ー控制端，比較ー檢測直流總線電壓與ー設(shè)定直流總線電壓的大??；以及 一電流誤差判斷模塊，連接至該開關(guān)的該控制端，比較一反饋電流與一設(shè)定電流的大小。
2.如權(quán)利要求I所述的感應(yīng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速搜尋裝置，其特征在干，當(dāng)該直流總線電壓誤差判斷模塊判斷該檢測直流總線電壓大于或等于該設(shè)定直流總線電壓，或當(dāng)該電流誤差判斷模塊判斷該反饋電流小于或等于該設(shè)定電流時，該直流總線電壓誤差判斷模塊或該電流誤差判斷模塊發(fā)出一開關(guān)控制信號至該開關(guān)的該控制端，以讓該開關(guān)傳送該第一控制信號至該電壓調(diào)變模塊，該電壓調(diào)變模塊收到該第一控制信號后控制逆變器驅(qū)動感應(yīng)電動機(jī)，反之該頻率搜尋模塊則傳送該第二控制信號至電壓調(diào)變模塊，以使該電壓調(diào)變模塊控制該逆變器改變該感應(yīng)電動機(jī)的定子磁場頻率，并再次進(jìn)行前述該直流總線電壓誤差判斷模塊與該電流誤差判斷模塊的判斷。
3.如權(quán)利要求2所述的感應(yīng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速搜尋裝置，其特征在于，該直流總線電壓誤差判斷模塊包含 一直流總線電壓反饋模塊，檢測該逆變器的直流總線電壓以產(chǎn)生該檢測直流總線電壓； 一第一運(yùn)算器，連接至該直流總線電壓反饋模塊，將該檢測直流總線電壓與該設(shè)定直流總線電壓進(jìn)行運(yùn)算，以產(chǎn)生一直流總線電壓誤差信號； 一直流總線電壓誤差判斷器，連接于該第一運(yùn)算器與該開關(guān)的該控制端之間，并依據(jù)該直流總線電壓誤差信號來控制該開關(guān)的切換動作；以及 一直流總線電壓誤差補(bǔ)償計(jì)算模塊，連接至該第一運(yùn)算器，根據(jù)該直流總線電壓誤差信號計(jì)算出用來補(bǔ)償該檢測直流總線電壓的誤差的一直流總線電壓誤差補(bǔ)償信號。
4.如權(quán)利要求3所述的感應(yīng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速搜尋裝置，其特征在于，該電流誤差判斷模塊可為一輸出電流誤差判斷模塊、ー輸出轉(zhuǎn)矩電流誤差判斷模塊或ー輸出磁通電流誤差判斷模塊。
5.如權(quán)利要求4所述的感應(yīng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速搜尋裝置，其特征在于，該輸出電流誤差判斷模塊包含 一第一輸出電流反饋模塊，檢測該逆變器的輸出電流以產(chǎn)生ー第一檢測輸出電流； 一第二運(yùn)算器，一端連接至該輸出電流反饋模塊，將該第一檢測輸出電流與一設(shè)定輸出電流進(jìn)行運(yùn)算，以產(chǎn)生ー輸出電流誤差信號； 一輸出電流誤差判斷器，連接于該第二運(yùn)算器與該開關(guān)的該控制端之間，并依據(jù)該輸出電流誤差信號來控制該開關(guān)的切換動作；以及 ー輸出電流誤差補(bǔ)償計(jì)算模塊，連接至該第二運(yùn)算器，根據(jù)該輸出電流誤差信號計(jì)算出用來補(bǔ)償該第一檢測輸出電流的誤差的ー輸出電流誤差補(bǔ)償信號。
6.如權(quán)利要求4所述的感應(yīng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速搜尋裝置，其特征在于，該輸出磁通電流誤差判斷模塊還包含 一第二輸出電流反饋模塊，檢測該逆變器的輸出電流以產(chǎn)生ー第二檢測輸出電流； ー磁通電流計(jì)算模塊，將該第二檢測輸出電流進(jìn)行運(yùn)算以產(chǎn)生ー輸出磁通電流； 一第三運(yùn)算器，一端連接至該磁通電流計(jì)算模塊，將該輸出磁通電流與ー設(shè)定磁通電流進(jìn)行運(yùn)算，以產(chǎn)生一磁通電流誤差信號； 一磁通電流誤差判斷器，連接于該第三運(yùn)算器與該開關(guān)的該控制端之間，并依據(jù)該磁通電流誤差信號來控制該開關(guān)的切換動作；以及 一磁通電流誤差補(bǔ)償計(jì)算模塊，連接至該第三運(yùn)算器，根據(jù)該磁通電流誤差信號計(jì)算出用來補(bǔ)償該輸出磁通電流的誤差的ー磁通電流誤差補(bǔ)償信號。
7.如權(quán)利要求4所述的感應(yīng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速搜尋裝置，其特征在干，該輸出轉(zhuǎn)矩電流誤差判斷模塊包含 一第三輸出電流反饋模塊，檢測該逆變器的輸出電流以產(chǎn)生ー第三檢測輸出電流； ー轉(zhuǎn)矩電流計(jì)算模塊，將該第三檢測輸出電流進(jìn)行運(yùn)算以產(chǎn)生ー輸出轉(zhuǎn)矩電流； 一第四運(yùn)算器，一端連接至該轉(zhuǎn)矩電流計(jì)算模塊，將該輸出轉(zhuǎn)矩電流與該設(shè)定轉(zhuǎn)矩電流進(jìn)行運(yùn)算，以產(chǎn)生一轉(zhuǎn)矩電流誤差信號； 一轉(zhuǎn)矩電流誤差判斷器，連接于該第四運(yùn)算器與該開關(guān)的該控制端之間，并依據(jù)該轉(zhuǎn)矩電流誤差信號來控制該開關(guān)的切換動作；以及 一轉(zhuǎn)矩電流誤差補(bǔ)償計(jì)算模塊，連接至該第四運(yùn)算器，根據(jù)該轉(zhuǎn)矩電流誤差信號計(jì)算出用來補(bǔ)償該輸出轉(zhuǎn)矩電流的誤差的ー轉(zhuǎn)矩電流誤差補(bǔ)償信號。
8.如權(quán)利要求4所述的感應(yīng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速搜尋裝置，其特征在干，該頻率搜尋模塊包含 一頻率掃描模塊，產(chǎn)生該掃描頻率信號以掃描該感應(yīng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)子磁場頻率； 一第二電壓/頻率控制器，連接至該頻率掃描模塊，將該掃描頻率信號轉(zhuǎn)換成一第一內(nèi)部控制信號； 一比例運(yùn)算單元，連接至該第二電壓/頻率控制器，并將該第一內(nèi)部控制信號進(jìn)行比例運(yùn)算成一第二內(nèi)部控制信號；以及 一加法器，連接于該比例運(yùn)算單元與該直流總線電壓誤差補(bǔ)償計(jì)算模塊，也與ー輸出電流誤差補(bǔ)償計(jì)算模塊、一磁通電流誤差補(bǔ)償計(jì)算模塊或一轉(zhuǎn)矩電流誤差補(bǔ)償計(jì)算模塊連接，將該第二內(nèi)部控制信號與該直流總線電壓誤差補(bǔ)償信號相加后，再加上ー輸出電流誤差補(bǔ)償信號、ー磁通電流誤差補(bǔ)償信號或ー轉(zhuǎn)矩電流誤差補(bǔ)償信號，以產(chǎn)生該第二控制信號。
9.一種變頻器，其特征在于，包含 一整流器，將輸入的交流電源整流為直流電源； 一電容，將由該整流器輸入的直流電源進(jìn)行濾波、儲存電荷與保持直流電壓； ー逆變器，包含有多個開關(guān)単元，將由該電容輸入的直流電源逆變?yōu)榻涣麟娫?；ー電壓調(diào)變模塊，依一調(diào)變控制信號產(chǎn)生ー電壓調(diào)變信號以控制該開關(guān)單兀動作；以及 ー感應(yīng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速搜尋裝置，包含 一第一電壓/頻率控制器，接收所輸入的ー頻率命令信號并將該頻率命令信號轉(zhuǎn)換成一第一控制信號； 一頻率搜尋模塊，產(chǎn)生一掃描頻率信號以掃描感應(yīng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)子磁場頻率，并且處理該掃描頻率信號以產(chǎn)生一第二控制信號； ー開關(guān)，一端連接于該電壓調(diào)變模塊，另一端作動性連接于該第一電壓/頻率控制器或該頻率搜尋模塊，根據(jù)其開關(guān)作動將該第一控制信號或該第二控制信號作為該調(diào)變控制信號傳送至該電壓調(diào)變模塊； 一直流總線電壓誤差判斷模塊，連接至該開關(guān)的ー控制端，比較ー檢測直流總線電壓與ー設(shè)定直流總線電壓的大小；以及 一電流誤差判斷模塊，連接至該開關(guān)的該控制端，比較一反饋電流與一設(shè)定電流的大??； 其中該逆變器的該開關(guān)単元依據(jù)該電壓調(diào)變信號來驅(qū)動該感應(yīng)電動機(jī)。
10.如權(quán)利要求9所述的變頻器，其特征在干，當(dāng)該直流總線電壓誤差判斷模塊判斷該檢測直流總線電壓大于或等于該設(shè)定直流總線電壓，或當(dāng)該電流誤差判斷模塊判斷該反饋電流小于或等于該設(shè)定電流時，該直流總線電壓誤差判斷模塊或該電流誤差判斷模塊發(fā)出一開關(guān)控制信號至該開關(guān)的該控制端，以讓該開關(guān)傳送該第一控制信號至該電壓調(diào)變模塊，該電壓調(diào)變模塊收到該第一控制信號后控制該逆變器驅(qū)動該感應(yīng)電動機(jī)，反之該頻率搜尋模塊則傳送該第二控制信號至該電壓調(diào)變模塊，以使該電壓調(diào)變模塊控制該逆變器改變該感應(yīng)電動機(jī)的定子磁場頻率，并再次進(jìn)行前述該直流總線電壓誤差判斷模塊與該電流誤差判斷模塊的判斷。
11.如權(quán)利要求10所述的變頻器，其特征在于，該直流總線電壓誤差判斷模塊包含 一直流總線電壓反饋模塊，檢測該逆變器的直流總線電壓以產(chǎn)生該檢測直流總線電壓； 一第一運(yùn)算器，連接至該直流總線電壓反饋模塊，將該檢測直流總線電壓與該設(shè)定直流總線電壓進(jìn)行運(yùn)算，以產(chǎn)生一直流總線電壓誤差信號； 一直流總線電壓誤差判斷器，連接于該第一運(yùn)算器與該開關(guān)的該控制端之間，并依據(jù)該直流總線電壓誤差信號來控制該開關(guān)的切換動作；以及 一直流總線電壓誤差補(bǔ)償計(jì)算模塊，連接至該第一運(yùn)算器，根據(jù)該直流總線電壓誤差信號計(jì)算出用來補(bǔ)償該檢測直流總線電壓的誤差的一直流總線電壓誤差補(bǔ)償信號。
12.如權(quán)利要求11所述的變頻器，其特征在于，該電流誤差判斷模塊可為ー輸出電流誤差判斷模塊、ー輸出轉(zhuǎn)矩電流誤差判斷模塊或一輸出磁通電流誤差判斷模塊。
13.如權(quán)利要求12所述的變頻器，其特征在于，該輸出電流誤差判斷模塊包含 一第一輸出電流反饋模塊，檢測該逆變器的輸出電流以產(chǎn)生ー第一檢測輸出電流； 一第二運(yùn)算器，一端連接至該輸出電流反饋模塊，將該第一檢測輸出電流與一設(shè)定輸出電流進(jìn)行運(yùn)算，以產(chǎn)生ー輸出電流誤差信號； 一輸出電流誤差判斷器，連接于該第二運(yùn)算器與該開關(guān)的該控制端之間，并依據(jù)該輸出電流誤差信號來控制該開關(guān)的切換動作；以及 ー輸出電流誤差補(bǔ)償計(jì)算模塊，連接至該第二運(yùn)算器，根據(jù)該輸出電流誤差信號計(jì)算出用來補(bǔ)償該第一檢測輸出電流的誤差的ー輸出電流誤差補(bǔ)償信號。
14.如權(quán)利要求12所述的變頻器，其特征在于，該輸出磁通電流誤差判斷模塊還包含 一第二輸出電流反饋模塊，檢測該逆變器的輸出電流以產(chǎn)生ー第二檢測輸出電流； ー磁通電流計(jì)算模塊，將該第二檢測輸出電流進(jìn)行運(yùn)算以產(chǎn)生ー輸出磁通電流； 一第三運(yùn)算器，一端連接至該磁通電流計(jì)算模塊，將該輸出磁通電流與ー設(shè)定磁通電流進(jìn)行運(yùn)算，以產(chǎn)生一磁通電流誤差信號； 一磁通電流誤差判斷器，連接于該第三運(yùn)算器與該開關(guān)的該控制端之間，并依據(jù)該磁通電流誤差信號來控制該開關(guān)的切換動作；以及 一磁通電流誤差補(bǔ)償計(jì)算模塊，連接至該第三運(yùn)算器，根據(jù)該磁通電流誤差信號計(jì)算出用來補(bǔ)償該輸出磁通電流的誤差的ー磁通電流誤差補(bǔ)償信號。
15.如權(quán)利要求12所述的變頻器，其特征在于，該輸出轉(zhuǎn)矩電流誤差判斷模塊包含 一第三輸出電流反饋模塊，檢測該逆變器的輸出電流以產(chǎn)生ー第三檢測輸出電流； ー轉(zhuǎn)矩電流計(jì)算模塊，將該第三檢測輸出電流進(jìn)行運(yùn)算以產(chǎn)生ー輸出轉(zhuǎn)矩電流； 一第四運(yùn)算器，一端連接至該轉(zhuǎn)矩電流計(jì)算模塊，將該輸出轉(zhuǎn)矩電流與ー設(shè)定轉(zhuǎn)矩電流進(jìn)行運(yùn)算，以產(chǎn)生一轉(zhuǎn)矩電流誤差信號； 一轉(zhuǎn)矩電流誤差判斷器，連接于該第四運(yùn)算器與該開關(guān)的該控制端之間，并依據(jù)該轉(zhuǎn)矩電流誤差信號來控制該開關(guān)的切換動作；以及 一轉(zhuǎn)矩電流誤差補(bǔ)償計(jì)算模塊，連接至該第四運(yùn)算器，根據(jù)該轉(zhuǎn)矩電流誤差信號計(jì)算出用來補(bǔ)償該輸出轉(zhuǎn)矩電流的誤差的ー轉(zhuǎn)矩電流誤差補(bǔ)償信號。
16.如權(quán)利要求12所述的變頻器，其特征在于，該頻率搜尋模塊包含 一頻率掃描模塊，產(chǎn)生該掃描頻率信號以掃描該感應(yīng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)子磁場頻率； 一第二電壓/頻率控制器，連接至該頻率掃描模塊，將該掃描頻率信號轉(zhuǎn)換成一第一內(nèi)部控制信號； 一比例運(yùn)算單元，連接至該第二電壓/頻率控制器，并將該第一內(nèi)部控制信號進(jìn)行比例運(yùn)算成一第二內(nèi)部控制信號；以及 一加法器，連接于該比例運(yùn)算單元與該直流總線電壓誤差補(bǔ)償計(jì)算模塊，也連接于一輸出電流誤差補(bǔ)償計(jì)算模塊、一磁通電流誤差補(bǔ)償計(jì)算模塊或ー轉(zhuǎn)矩電流誤差補(bǔ)償計(jì)算模塊，將該第二內(nèi)部控制信號與該直流總線電壓誤差補(bǔ)償信號相加后，再加上ー輸出電流誤差補(bǔ)償信號、ー磁通電流誤差補(bǔ)償信號或ー轉(zhuǎn)矩電流誤差補(bǔ)償信號，以產(chǎn)生該第二控制信號。
全文摘要
本發(fā)明提供一種變頻器及其感應(yīng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速搜尋裝置，該轉(zhuǎn)速搜尋裝置包含第一電壓/頻率控制器、頻率搜尋模塊、開關(guān)、直流總線電壓誤差判斷模塊以及電流誤差判斷模塊。第一電壓/頻率控制器接收頻率命令信號并將其轉(zhuǎn)換成第一控制信號；該頻率搜尋模塊產(chǎn)生掃描頻率信號以掃描感應(yīng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)子磁場頻率，并且處理該掃描頻率信號以產(chǎn)生第二控制信號；該開關(guān)將該第一控制信號或該第二控制信號傳送至該電壓調(diào)變模塊；該直流總線電壓誤差判斷模塊比較檢測直流總線電壓與設(shè)定直流總線電壓的大??；該電流誤差判斷模塊比較反饋電流與設(shè)定電流的大小。借由掃描頻率以及判斷直流總線電壓或輸出電流與目標(biāo)值之間誤差大小，以達(dá)到搜尋感應(yīng)電動機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。
文檔編號H02P27/06GK102694500SQ201110077358
公開日2012年9月26日 申請日期2011年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月25日
發(fā)明者蕭棨湰, 謝輝中 申請人:臺達(dá)電子工業(yè)股份有限公司