CN1353499A - 电动机的惯性转矩运算方法及其驱动装置 - Google Patents

Abstract

在运算J时,先使电动机以ω₁旋转,后从时间t₁至t₂的Δt₁₂=T₀/n₁以(ω₂－ω₁)/Δt₁₂进行第1次加速。运算转矩τ_m并积分。经过Δt₁₂后,存贮积分结果。接着将速度为ω₃,ω₃=ω₁,从t₃至t₄的Δt₃₄=T₀/n₂以(ω₄－ω₃)/Δt₃₄进行第2次加速。积分开始速度和结束速度虽各与第1次加速相同,速率变了。运算转矩τ_m并进行时间积分,经过Δt₃₄后存贮积分结果。用第1和2次结果进行J运算。不产生回馈并由简单结构进行惯性运算和电机驱动。

Description

电动机的惯性转矩运算方法及其驱动装置

本发明涉及惯性运算方法及电动机的驱动装置，尤其是关于在进行感应电动机的速度控制时的惯性力矩(惯性)的运算方法及电动机的驱动装置。

当进行电动机的速度控制时，作为控制常数，机械系统惯性尤为重要。以往测定惯性的技术如特开昭61-88780号公报所载，即将相同速度间(速度幅Δω_r)以绝对值的相同速度变化速率进行加速和减速，由各转矩比例信号进行加速转矩τ_ac和减速转矩τ_d运算，再由加减速中各积分量进行惯性J运算的方法。详述如下。

图4所示，为根据以往技术进行惯性J的运算时电动机转矩τ_m、负荷转矩τ_L、加速转矩τ_ac的图。图4中，当电动机机械角速度略记为ω时，J与转矩的关系形成式(1)。 $J\frac{\mathrm{d\ω}}{\mathrm{dt}}={\mathrm{\τ}}_m-{\mathrm{\τ}}_L={\mathrm{\τ}}_{\mathrm{ac}}----\left(1\right)$

由加减速产生的速度差Δω在加速、减速时都相等。当将式(1)的两边做积分，由加减速时的转矩求出J时，形成式(2)。 $J=\frac{{\∫}_{\mathrm{ta}2}^{\mathrm{ta}1}({\mathrm{\τ}}_m-{\mathrm{\τ}}_L)\mathrm{dt}}{\mathrm{\Δ\ω}}=\frac{{\∫}_{\mathrm{ta}3}^{\mathrm{ta}4}({\mathrm{\τ}}_m-{\mathrm{\τ}}_L)\mathrm{dt}}{-\mathrm{\Δ\ω}}----\left(2\right)$

当由加减速时的J运算的平均值改求J时，形成式(3)。 $J=\frac{1}{2}\{\frac{{\∫}_{\mathrm{ta}1}^{\mathrm{ta}2}({\mathrm{\τ}}_m-{\mathrm{\τ}}_L)\mathrm{dt}}{\mathrm{\Δ\ω}}+\frac{{\∫}_{\mathrm{ta}3}^{\mathrm{ta}4}({\mathrm{\τ}}_m-{\mathrm{\τ}}_L)\mathrm{dt}}{-\mathrm{\Δ\ω}}\}----\left(3\right)$

这里，由于将同一速度间以同一时间进行加速、减速，所以加减速期间的负荷转矩τ_L的积分值相等。 ${\∫}_{\mathrm{ta}1}^{\mathrm{ta}2}{\mathrm{\τ}}_L\mathrm{dt}={\∫}_{\mathrm{ta}3}^{\mathrm{ta}4}{\mathrm{\τ}}_L\mathrm{dt}----\left(4\right)$

故通过式(3)、式(4)，J仅从τ_m如式(5)样求出。 $J=\frac{{\∫}_{t1}^{t2}{\mathrm{\τ}}_m\mathrm{dt}-{\∫}_{t3}^{t4}{\mathrm{\τ}}_m\mathrm{dt}}{2\mathrm{\Δ\ω}}----\left(5\right)$

τ_m可用检测转矩电流I_qFB如式(6)样进行运算。 ${\mathrm{\τ}}_m=3\left(\frac{P}{2}\right)\frac{M}{L_2}\·{\mathrm{MI}}_d^{*}\·I_{\mathrm{qFB}}\≡{\mathrm{\Δ}}_0\·I_{\mathrm{qFB}}----\left(6\right)$

但是，P、M、L₂、I_d*分别表示电动机的极数、互感、互感与2次侧漏电感之和、励磁电流指令。由此，通过式(5)、式(6)进行J运算。

以此方法，因消除了负荷转矩，可以不按负荷转矩的形式进行惯性J的运算。

然而，按特开昭61-88780号公报记载的方法，如下所示，有可能在减速时形成回馈状态，由此造成变换器中的平滑电容充电过度，对电容器造成损坏。

图4中，减速结束时(t＝t₃₄)电动机转矩τ_m为最低，但其时的转矩电流I_q也为最小。当负荷转矩τ_L与速度ω的2乘呈比例时，I_q从式(1)、式(6)变为式(7)样。即电动机速度为ω、电动机额定速度为ω₀、速度变化速率(加速速率、减速速率)为dω/dt、电动机极数为P、电动机互感为M、电动机2次漏电感与M之和为L₂、励磁电流指令为I_d*、机械系统惯性为J、电动机额定转矩电流为I_q0。 $I_q={\left(\frac{\mathrm{\ω}}{{\mathrm{\ω}}_0}\right)}^2\·I_{q0}+\frac{1}{3\left(\frac{P}{2}\right)\frac{M}{L_2}\·{\mathrm{MI}}_d^{*}}\frac{\mathrm{d\ω}}{\mathrm{dt}}J----\left(7\right)$ $={\left(\frac{\mathrm{\ω}}{{\mathrm{\ω}}_0}\right)}^2\·I_{q0}+\frac{1}{{\mathrm{\Δ}}_0}\frac{\mathrm{d\ω}}{\mathrm{dt}}J({\mathrm{\Δ}}_0=3\left(\frac{P}{2}\right)\frac{M}{L_2}\·{\mathrm{MI}}_d^{*})$

由此，因减速时减速速率dω/dt是负值，I_q最小值(式(7))为负，有时会形成回馈状态。式(7)中，I_q为负，作为回馈状态的条件，ω(负荷转矩)在小范围进行减速，其时的减速速率|dω/dt|为大。于是为在减速时不产生回馈，就要降低减速速率(＝加速速率)。而其时可知，加减速转矩与成为误差的电动机及负荷转矩成分相比不十分大，惯性鉴定精度变差。

本发明的课题在于提供一种不产生回馈、与以往相比通过简单的结构进行惯性运算、并适合于驱动电动机的运算方法及电动机的驱动装置。

为解决上述课题，在设置了非回馈形电力变换器，该装置作为将交流电源的交流转换为可变频率的交流的变换装置，由将交流电源的交流转换为直流的顺变器与连接于直流回路的平滑电容和将直流转换为交流的逆变器构成，采用机械系统惯性常数进行电动机速度控制的驱动装置中，当进行机械系统惯性运算时，仅在电动机加速期间进行设有非回馈形电力变换器的平滑电容器电压不超过规定值的机械系统惯性运算。

又，在机械系统惯性运算时，以互不相同的速度变化速率进行多次加速，由各个转矩比例信号的积分量与速度变化幅度算出机械系统惯性。

又，在设有由将交流电源的交流转换为直流的顺变器与连接于直流回路的平滑电容和将直流转换为交流的逆变器构成并将交流电源的交流转换为可变电压、可变频率的交流的电力变换器，采用机械系统惯性常数进行电动机速度控制的驱动装置中，当由改变电动机转速时的转矩比例信号的积分量与速度变化幅度进行机械系统惯性运算时，以互不相同的速度变化速率进行多次加速，由各个转矩比例信号的积分量与速度变化幅度算出机械系统惯性。

本发明与以往的方法相比，因仅在电动机加速期间进行机械系统惯性J的运算，所以能在不产生回馈的情况下进行惯性J的鉴定。

又，因本发明以互不相同的速度变化速率进行多次加速并进行机械系统惯性J的运算，所以无须以往方法不可少的减速时的数据，因此，也能适用于无法进行回馈动作的变换器，尤其能使设有无法进行回馈动作的变换器的电动机驱动装置的结构简单化。

附图的说明

图1所示，为本发明实施例1的惯性运算方法的流程图；

图2所示，为本发明进行惯性J的运算时的电动机转矩、负荷转矩、加速转矩的图；

图3所示，为本发明实施例2的电动机驱动装置的框图；

图4所示，为以往技术进行惯性J的运算时电动机转矩、负荷转矩、加速转矩的图。

下面通过附图对本发明的实施例加以说明。

图1所示，为本发明实施例1的惯性运算方法的程序框图。图2所示，为本发明进行惯性J的运算时的电动机转矩τ_m、负荷转矩τ_L、加速转矩τ_ac的图。

在本实施例中，以2种不同的加速速率用同一速度差Δω进行2次加速，并由各电动机转矩τ_m的积分值进行J的鉴定。

详述如下。首先使电动机以规定的速度ω₁旋转，之后从时间t₁至t₂的Δt₁₂(＝T₀/n₁、T₀和n₁为任意)(从速度ω₁至ω₂)，以加速速率(ω₂-ω₁)/Δt₁₂进行第1次加速。这期间按式(6)进行电动机转矩τ_m运算并进行时间积分。经过Δt₁₂后，存贮积分结果。接着将电动机速度为ω₃，本实施例中ω₃＝ω₁(返回到第1次加速时的速度)。之后，从时间t₃至t₄的Δt₃₄(＝T₀/n₂、T₀和n₂为任意)(从速度ω₃至ω₄)，以加速速率(ω₄-ω₃)/Δt₃₄进行第2次加速。此时，积分开始速度和积分结束速度虽各与第1次的加速相同，但加速速率变了(ω₃＝ω₁、ω₄＝ω₂、Δt₁₂≠Δt₃₄)。加速中，电动机转矩τ_m按式(6)进行运算并进行时间积分，经过Δt₃₄后存贮积分结果。最后用第1次和第2次的积分结果进行惯性J的运算。

详述如下。电动机转矩τ_m由式(1)变为式(8)。 ${\mathrm{\τ}}_m={\mathrm{\τ}}_L+J\·\frac{\mathrm{d\ω}}{\mathrm{dt}}={\mathrm{\τ}}_L+J\·\frac{\mathrm{\Δ\ω}}{T_0/n}----\left(8\right)$

此时，两边以t₁＝0进行积分。 ${\∫}_0^{\frac{T_0}{n}}{\mathrm{\τ}}_m\mathrm{dt}={\∫}_0^{\frac{T_0}{n}}{\mathrm{\τ}}_L\mathrm{dt}+{\∫}_0^{\frac{T_0}{n}}{\mathrm{\τ}}_{\mathrm{ac}}\mathrm{dt}----\left(9\right)$

这里，第1次和第2次的加速以同一速度时间(ω₁→ω₂)进行、当τ_L仅表示ω的函数f(ω)时，式(9)的τ_L项如下所示，成为仅依存n(加速速率)的常数。而I_q*为转矩电流指令、f(ω)＝0～1(1；额定速度时)。 ${\mathrm{\τ}}_L=3\left(\frac{P}{2}\right)\frac{M}{L_2}\·{\mathrm{MI}}_d^{*}\·I_q^{*}\·f\left(\mathrm{\ω}\right)=B_0\·f\left(\mathrm{\ω}\right)----\left(10\right)$ ${\∫}_0^{\frac{T_0}{n}}{\mathrm{\τ}}_L=B_0\×{\∫}_0^{\frac{T_0}{n}}f\left(\mathrm{\ω}\right)\mathrm{dt}$ $=B_0\×\frac{1}{\mathrm{d\ω}/\mathrm{dt}}{\∫}_{{\mathrm{\ω}}_1}^{{\mathrm{\ω}}_2}f\left(\mathrm{\ω}\right)\mathrm{d\ω}$ $=\frac{1}{n}\frac{T_0}{\mathrm{\Δ\ω}}{B}_0\×{\∫}_{{\mathrm{\ω}}_1}^{{\mathrm{\ω}}_2}f\left(\mathrm{\ω}\right)\mathrm{d\ω}=\frac{1}{n}{C}_0----\left(11\right)$

又，若式(9)的τac项的速度变化量(Δω)固定的话，则以常数×J表示。 ${\∫}_0^{\frac{T_0}{n}}{\mathrm{\τ}}_{\mathrm{ac}}\mathrm{dt}={\∫}_0^{\frac{T_0}{n}}n\frac{J}{T_0}\mathrm{\Δ\ωdt}$ $=n\frac{J}{T_0}\mathrm{\Δ\ω}\·\frac{T_0}{n}=\mathrm{\Δ\ω}\·J----\left(12\right)$

由此，对于2种加速速率(n＝n₁、n₂)，若加速前后的速度(ω₁、ω₂)一样的话，由式(9)、式(11)、式(12)形成 ${\∫}_0^{\frac{T_0}{n_1}}{\mathrm{\τ}}_{\mathrm{mn}1}\mathrm{dt}=\mathrm{\Δ\ω}\·J+\frac{1}{n_1}\·C_0$ ${\∫}_0^{\frac{T_0}{n_2}}{\mathrm{\τ}}_{\mathrm{mn}2}\mathrm{dt}=\mathrm{\Δ\ω}\·J+\frac{1}{n_2}\·C_0----\left(13\right)$

由式(13)求解C₀形成 $C_0=\frac{{\∫}_0^{\frac{T_0}{n_1}}{\mathrm{\τ}}_{\mathrm{mn}1}\mathrm{dt}-{\∫}_0^{\frac{T_0}{n_2}}{\mathrm{\τ}}_{\mathrm{mn}2}\mathrm{dt}}{(\frac{1}{n_1}-\frac{1}{n_2})}----\left(14\right)$

由式(13)、式(14)求J，所得如下。 $J=\frac{{\∫}_0^{\frac{T_0}{n_2}}{\mathrm{\τ}}_{\mathrm{mn}1}\mathrm{dt}-\frac{1}{n_1}\·C_0}{\mathrm{\Δ\ω}}$ $=\frac{{\∫}_0^{\frac{T_0}{n_1}}{\mathrm{\τ}}_{\mathrm{mn}1}\mathrm{dt}-\frac{1}{n_1}\·n_1\·n_2\frac{{\∫}_0^{\frac{T_0}{n_1}}{\mathrm{\τ}}_{\mathrm{mn}1}\mathrm{dt}-{\∫}_0^{\frac{T_0}{n_2}}{\mathrm{\τ}}_{\mathrm{mn}2}\mathrm{dt}}{n_2-n_1}}{\mathrm{\Δ\ω}}----\left(15\right)$ $=\frac{n_2{\∫}_0^{\frac{T_0}{n_2}}{\mathrm{\τ}}_{\mathrm{mn}2}\mathrm{dt}-n_1{\∫}_0^{\frac{T_0}{n_1}}{\mathrm{\τ}}_{\mathrm{mn}1}\mathrm{dt}}{\mathrm{\Δ\ω}(n_2-n_1)}$

以上，由式(6)、式(15)进行J运算。

图3所示，为本发明实施例2的电动机驱动装置的框图。图3中，设有将来自电源1的三相交流电压由整流器2变为直流电压并将直流电压进行平滑的平滑电容器3，通过变换器4将直流电压变为任意频率的三相交流电压并输入感应电动机6。这里，整流器2、平滑电容器3及变换器4构成非回馈形电力变换器。由电压指令值运算部10用通过电流检测部5测出的电流，根据诸如无速度传感器矢量控制法进行二相电压指令Vd*、Vq*运算。之后，用由相位运算部9将频率指令值ω₁*进行积分得到的相位θ由二相/三相转换部11进行三相交流电压指令值运算，再作为向变换器部的输入。

又，由电流检测部5测出的电流，用相位θ通过检测电流座标变换部7变换为检测励磁电流I_dFB和检测转矩电流I_dFB。

接着，有关J签定部20加以说明。在使速度指令值ω_r*增加、电动机加速期间，由转矩运算部21按式(6)进行电动机转矩τ_m运算，再由积分部22将此进行积分。这些在2次的加速中分别进行。2次的加速完成后，按式(15)用由Δω运算部23的速度变化幅Δω通过J运算部24进行惯性J运算。

若这些以脱机方式进行，则J运算一次后将其值固定，以后的运行中使用此J值以所有速度运算部8进行所有校正值ωs运算，再用将此附加了速度指令值ω_r*的频率指令值ω₁*进行电动机的速度控制。

接着，作为本发明实施例3，当采用可能招致运行故障的转矩电流上限值I_q(limit)时，则将加速速率dω/dt(参照式(7))设定为式(16)那样。

当I_q按式(7)进展时，本实施例的I_q具有不超出I_(limit)(不形成过电流)的功效。 $\frac{\mathrm{d\ω}}{\mathrm{dt}}\≤3\left(\frac{P}{2}\right)\left(\frac{M}{L_2}\right)\frac{M\·J_d^{*}}{J}(I_{q\left(\mathrm{Iimit}\right)}-{\left(\frac{\mathrm{\ω}}{{\mathrm{\ω}}_0}\right)}^2{I}_{q0})----\left(16\right)$

又，作为本发明实施例4，结束加速、积分的终速度ωf(参照式(7)的ω)设定为式(17)那样。

当Iq按式(7)进展时，本实施例的I_q具有不超出I_(limit)(不形成过电流)的功效。 ${\mathrm{\ω}}_f\≤\sqrt{\frac{I_{q\left(\mathrm{Iimit}\right)}-\frac{\mathrm{d\ω}}{\mathrm{dt}}J/\{3\left(\frac{P}{2}\right)\left(\frac{M}{L_2}\right)M\·I_d^{*}\}}{I_{q0}}}\·{\mathrm{\ω}}_0----\left(17\right)$

又，作为本发明实施例5，进行多于2次的加速，由每2次的结果求1回J，取其平均值。由此起到进一步提高J签定精度的功效。

以上，作为本发明的实施例，就本发明应用于非回馈形电力变换器的情况进行了说明，而本发明也可应用于回馈形电力变换器。

又，电力变换器为电压3kV以上、容量100kVA以上并由多单元变换器形成的高压多重变换器，因其由非回馈形电力变换器组成，所以应用本发明于这种高压多重变换器后，效果尤为显著。

Claims (31)

1.一种惯性运算方法，作为将交流电源的交流转换为可变电压、可变频率的交流的变换装置，设有由将交流电源的交流转换为直流的顺变器与连接于直流回路的平滑电容和将直流转换为交流的逆变器构成的非回馈形电力变换器，在采用机械系统惯性常数进行电动机速度控制的驱动装置中，当进行上述机械系统惯性运算时，仅在电动机加速期间进行上述机械系统惯性的运算，以使上述平滑电容器电压不超过规定值。

2.一种惯性运算方法，作为将交流电源的交流转换为可变频率的交流的变换装置，设有由将交流电源的交流转换为直流的顺变器与连接于直流回路的平滑电容和将直流转换为交流的逆变器构成的非回馈形电力变换器，在采用机械系统惯性常数进行电动机速度控制的驱动装置中，当进行上述机械系统惯性运算时，以互不相同的速度变化速率进行多次加速，由各转矩比例信号的积分量和速度变化幅度进行上述机械系统惯性的运算。

3.权利要求项2中所述的惯性运算方法，在进行上述加速时，使电动机电流不超出规定值以上地设定上述速度变化速率。

4.权利要求项2中所述的惯性运算方法，在进行上述加速时，当上述速度变化速率为dω/dt、电动机极数为P、电动机互感为M、电动机2次漏电感与M的和为L₂、励磁电流指令为I_d*、上述机械系统惯性为J、规定的转矩电流值为I_q(limit)、电动机速度为ω、电动机额定速度为ω₀、电动机额定转矩电流为I_q0时，设定dω/dt在3×(P/2)×(M/L₂)×(M×I_d*/J)×(I_q(limit)-(ω/ω₀)²×I_q0)以下。

5.权利要求项2中所述的惯性运算方法，在进行上述加速时，使电动机电流不超出规定值以上地设定上述积分结束时的电动机速度。

6.权利要求项2中所述的惯性运算方法，在进行上述加速时，当上述速度变化速率为dω/dt、电动机极数为P、电动机互感为M、电动机2次漏电感与M的和为L₂、励磁电流指令为I_d*、上述机械系统惯性为J、规定的转矩电流值为I_q(limit)、上述积分结束时的电动机速度为ωf、电动机额定速度为ω0、电动机额定转矩电流为I_q0时，设定ω_f在ω₀×〔(I_q(limit)-dω/dt×J/(3×(P/2)×(M/L₂)×M×I_d*))/I_q0〕以下。

7.权利要求项1至6的任意一项中的惯性运算方法，当进行上述加速时，在进行了一次加速后返回到加速前的速度，之后，改变速度变化速率进行下一加速。

8.权利要求项1至6的任意一项中的惯性运算方法，当进行上述加速时，在将以一次的加速开始进行上述转矩比例信号的积分的速度作为ω₁、将结束该积分的速度作为ω2_、将以下一加速开始进行上述转矩比例信号的积分的速度作为ω₃、将结束该积分的速度作为ω₄时，ω₁和ω₃相等、且ω₂和ω₄相等。

9.一种电动机驱动装置，由作为将交流电源的交流转换为可变频率的交流的变换装置，由将交流电源的交流转换为直流的顺变器与连接于直流回路的平滑电容和将直流转换为交流的逆变器构成的非回馈形电力变换器，以及由采用机械系统惯性常数进行电动机速度控制的速度控制装置构成，不使上述平滑电容器电压超过规定值，设有仅在电动机加速期间进行上述机械系统惯性运算的惯性签定装置。

10.一种电动机驱动装置，由作为将交流电源的交流转换为可变频率的交流的转换装置，由将交流电源的交流转换为直流的顺变器与连接于直流回路的平滑电容和将直流转换为交流的逆变器构成的非回馈形电力变换器，以及由采用机械系统惯性常数进行电动机速度控制的速度控制装置构成，设有以互不相同的速度变化速率进行多次加速的加速装置以及由各转矩比例信号的积分量和速度变化幅度进行上述机械系统惯性的运算的惯性签定装置。

11.权利要求项10中所述的电动机驱动装置，设有在进行上述加速时，使电动机电流不超出规定值以上地设定上述速度变化速率的装置。

12.权利要求项10中所述的电动机驱动装置，设有在进行上述加速时，当上述速度变化速率为dω/dt、电动机极数为P、电动机互感为M、电动机2次漏电感与M的和为L₂、励磁电流指令为I_d*、上述机械系统惯性为J、规定的转矩电流值为I_q(limit)、电动机速度为ω、电动机额定速度为ω₀、电动机额定转矩电流为I_q0时，设定dω/dt在3×(P/2)×(M/L₂)×(M×I_d*/J)×(I_q(limit)-(ω/ω₀)²×I_q0)以下的装置。

13.权利要求项10中所述的电动机驱动装置，设有在进行上述加速时，使电动机电流不超出规定值以上地设定上述积分结束时的电动机速度的装置。

14.权利要求项10中所述的电动机驱动装置，设有在进行上述加速时，当上述速度变化速率为dω/dt、电动机极数为P、电动机互感为M、电动机2次漏电感与M的和为L₂、励磁电流指令为I_d*、上述机械系统惯性为J、规定的转矩电流值为I_q(limit)、上述积分结束时的电动机速度为ωf、电动机额定速度为ω0、电动机额定转矩电流为I_q0时，设定ω_f在ω₀×〔(I_q(limit)-dω/dt×J/(3×(P/2)×(M/L₂)×M×I_d*))/I_q0〕以下的装置。

15.权利要求项10至14的任意一项中的电动机驱动装置，当进行上述加速时，在进行了一次加速后返回到加速前的速度，之后，改变速度变化速率进行下一加速。

16.权利要求项10至14的任意一项中的电动机驱动装置，当进行上述加速时，在将以一次的加速开始进行上述转矩比例信号的积分的速度作为ω₁、将结束该积分的速度作为ω₂、将以下一加速开始进行上述转矩比例信号的积分的速度作为ω₃、将结束该积分的速度作为ω₄时，ω₁和ω₃相等、且ω₂和ω₄相等。

17.一种惯性运算方法，在由将交流电源的交流转换为直流的顺变器与连接于直流回路的平滑电容和将直流转换为交流的逆变器构成，设有将交流电源的交流转换为可变电压、可变频率的交流的电力变换器，采用机械系统惯性常数进行电动机速度控制的驱动装置中，当由电动机的旋转速度改变时的转矩比例信号的积分量和速度变化幅度进行机械系统惯性运算时，以互不相同的速度变化速率进行多次加速，由各转矩比例信号的积分量和速度变化幅度进行机械系统惯性的运算。

18.权利要求项17中所述的惯性运算方法，在进行上述加速时，使电动机电流不超出规定值以上地设定上述速度变化速率。

19.权利要求项17中所述的惯性运算方法，在进行上述加速时，当上述速度变化速率为dω/dt、电动机极数为P、电动机互感为M、电动机2次漏电感与M的和为L₂、励磁电流指令为I_d*、上述机械系统惯性为J、规定的转矩电流值为I_q(limit)、电动机速度为ω、电动机额定速度为ω₀、电动机额定转矩电流为I_q0时，设定dω/dt在3×(P/2)×(M/L₂)×(M×I_d*/J)×(I_q(limit)-(ω/ω₀)²×I_q0)以下。

20.权利要求项17中所述的惯性运算方法，在进行上述加速时，使电动机电流不超出规定值以上地设定上述积分结束时的电动机速度。

21.权利要求项17中所述的惯性运算方法，在进行上述加速时，当上述速度变化速率为dω/dt、电动机极数为P、电动机互感为M、电动机2次漏电感与M的和为L₂、励磁电流指令为I_d*、上述机械系统惯性为J、规定的转矩电流值为Iq_(limit)、上述积分结束时的电动机速度为ωf、电动机额定速度为ω0、电动机额定转矩电流为I_q0时，设定ω_f在ω₀×〔(I_q(limit)-dω/dt×J/(3×(P/2)×(M/L₂)×M×I_d*))/I_q0〕以下。

22.权利要求项17至21的任意一项中的惯性运算装置，当进行上述加速时，在进行了一次加速后返回到加速前的速度，之后，改变速度变化速率进行下一加速。

23.权利要求项17至21的任意一项中的惯性运算装置，当进行上述加速时，在将以一次的加速开始进行上述转矩比例信号的积分的速度作为ω₁、将结束该积分的速度作为ω₂、将以下一加速开始进行上述转矩比例信号的积分的速度作为ω₃、将结束该积分的速度作为ω₄时，ω₁和ω₃相等、且ω₂和ω₄相等。

24.一种电动机的驱动装置，由将交流电源的交流转换为直流的顺变器与连接于直流回路的平滑电容和将直流转换为交流的逆变器构成，将交流电源的交流转换为可变电压、可变频率的交流的电力变换器和在采用机械系统惯性常数进行电动机速度控制的速度控制装置构成，设有当由电动机的旋转速度改变时的转矩比例信号的积分量和速度变化幅度进行机械系统惯性运算时，以互不相同的速度变化速率进行多次加速的加速装置以及由各转矩比例信号的积分量和速度变化幅度进行机械系统惯性运算的惯性运算装置。

25.权利要求项24中所述的电动机的驱动装置，设有在进行上述加速时，使电动机电流不超出规定值以上地设定上述速度变化速率的装置。

26.权利要求项24中所述的电动机的驱动装置，设有在进行上述加速时，当上述速度变化速率为dω/dt、电动机极数为P、电动机互感为M、电动机2次漏电感与M的和为L₂、励磁电流指令为I_d*、上述机械系统惯性为J、规定的转矩电流值为I_q(limit)、电动机速度为ω、电动机额定速度为ω₀、电动机额定转矩电流为I_q0时，设定dω/dt在3×(P/2)×(M/L₂)×(M×I_d*/J)×(I_q(limit)-(ω/ω₀)²×I_q0)以下的装置。

27.权利要求项24中所述的电动机的驱动装置，设有在进行上述加速时，使电动机电流不超出规定值以上地设定上述积分结束时的电动机速度的装置。

28.权利要求项24中所述的电动机的驱动装置，设有在进行上述加速时，当上述速度变化速率为dω/dt、电动机极数为P、电动机互感为M、电动机2次漏电感与M的和为L₂、励磁电流指令为I_d*、上述机械系统惯性为J、规定的转矩电流值为I_q(limit)、上述积分结束时的电动机速度为ωf、电动机额定速度为ω0、电动机额定转矩电流为I_q0时，设定ω_f在ω₀×〔(I_q(limit)-dω/dt×J/(3×(P/2)×(M/L₂)×M×I_d*))/I_q0〕以下的装置。

29.权利要求项24至28的任意一项中的电动机的驱动装置，当进行上述加速时，在进行了一次加速后返回到加速前的速度，之后，改变速度变化速率进行下一加速。

30.权利要求项24至28的任意一项中的电动机的驱动装置，当进行上述加速时，在将以一次的加速开始进行上述转矩比例信号的积分的速度作为ω₁、将结束该积分的速度作为ω₂、将以下一加速开始进行上述转矩比例信号的积分的速度作为ω₃、将结束该积分的速度作为ω₄时，ω₁和ω₃相等、且ω₂和ω₄相等。

31.一种用权利要求项1至8或权利要求项17至23的惯性运算方法，向上述电动机供电时用的非回馈形电力变换器或电力变换器为电压3kV以上、容量100kVA以上、且为由多单元变换器构成的高压多重变换器。

32.一种用权利要求项9至16或权利要求项24至30的电动机的驱动装置，向上述电动机供电时用的非回馈形电力变换器或电力变换器为电压3kV以上、容量100kVA以上、且为由多单元变换器构成的高压多重变换器。

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