交流电动机变频控制器转矩波动跟随电路及其方法

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(21)申请号 CN2.1

(22)申请日 2005.06.16

(71)申请人 海尔集团公司;青岛海尔科技有限公司

地址 266101 山东省青岛市高科技工业园海尔路1号海尔工业园

(72)发明人 姜德志 李莉 王袭 武君杰 夏中华

(74)专利代理机构 北京集佳知识产权代理有限公司

代理人 逯长明

(51)

H02P27/00

H02P27/04

(10)申请公布号 CN 1881781 A

(43)申请公布日 2006.12.20

权利要求说明书 说明书 幅图

(54)发明名称

交流电动机变频控制器转矩波动跟

随电路及其方法

(57)摘要

本发明公开一种交流交流电动机转

矩波动跟随电路及其实现转矩波动跟随的

方法，用于单片机作为控制器件的变频控

制器。所述电路包括交流电动机电流检测

电路和母线电压检测电路。所述交流电动

机电流检测电路通过对交流电动机驱动电

流的检测实现交流电动机转矩波动跟随控

制，包括取样电路、整流滤波电路、输入

电路、单片机。所述母线电压检测电路通

过检测母线电压获取供电电源的电压与额

定值的差，根据此差值调整交流电动机驱

动电源的输出电压，实现交流电动机输出

转矩的波动跟随。该电路包括取样电路、

整流滤波电路、输入电路、单片机。本发

明还公开了采用上述电路实现的转矩波动

跟随的方法。

法律状态

法律状态公告日

法律状态信息

法律状态

权 利 要 求 说 明 书

1、一种交流电动机变频控制器的转矩波动跟随电路，通过对交流电动机驱动电流

的检测实现交流电动机转矩波动跟随控制，其特征为，包括：取样电路、整流滤波

电路、输入电路、单片机；

所述取样电路的作用在于，从交流电动机驱动电流中取样合适的取样电流；

所述整流滤波电路的作用在于，从所述取样电流中取出部分电流进行整流滤波，使

之成为适合输入单片机的电压检测信号输出；

所述输入电路的作用在于对所述整流滤波电路输出的所述电压检测信号进行平滑和

滤波并输出；

所述单片机，接收所述输入电路的输出，并据此获得交流电动机的驱动电流值，当

该电流值过高并且持续时间过长时，则单片机输出相应的指令，调整输出频率及电

压，降低电流。

2、根据权利要求1所述的交流电动机变频控制器的转矩波动跟随电路，其特征为，

进一步包括过滤取样电流中的高频成分的抗干扰电路；该抗干扰电路接收取样电路

输出的取样电流，输出该经过滤的取样电流至所述的整流滤波电路。

3、根据权利要求1所述的交流电动机变频控制器的转矩波动跟随电路，其特征为，

进一步包括保证所述电压检测信号低于单片机输入端最高限值的限压电路；该限压

电路接收所述整流滤波电路输出的电压检测信号，对其限压后，向单片机输入端口

输出。

4、根据权利要求1所述的交流电动机变频控制器的转矩波动跟随电路，其特征为，

所述整流滤波电路包括整流二极管(D2)、电解电容(C3)、电阻(R7)；

整流二极管(D2)的阳极连接所述取样电流；

电解电容(C3)与电阻(R7)并联，其中并联有电解电容(C3)正极的并联端连接整流二

极管(D2)的阴极，另一并联端接地。

5、根据权利要求1所述的交流电动机变频控制器的转矩波动跟随电路，其特征为，

所述取样电路为电流传感器。

6、一种交流电动机变频控制器的转矩波动跟随的方法，其特征在于，包括步骤：

61)检测交流电动机驱动电流；

62)判断所述交流电动机驱动电流值是否过高；若是，则进入步骤63)；若否，则进

入步骤66)；

63)累计该驱动电流值过高的时间；

64)若所述驱动电流值过高的时间累计超过预定值时，读取交流电动机转速信息；

65)若交流电动机转速过低时，则调整交流电动机驱动电源的频率和电压，降低交

流电动机电流；若交流电动机转速正常，则调整交流电动机驱动电源的电压值，降

低驱动电压；

66)清零驱动电流值过高的时间累计值。

7、一种交流电动机变频控制器的转矩波动跟随电路，通过检测母线电压获取供电

电源的电压与额定值的差，根据此差值调整交流电动机驱动电源的输出电压，实现

交流电动机输出转矩的波动跟随；其特征在于，包括取样电路、输入电路、单片机；

所述取样电路，从变频控制器的直流母线电压取样合适的电压作为母线电压检测信

号；

所述输出电路，接收所述取样电路输出的母线电压检测信号，对其平滑和滤波；

所述单片机，接收所述输出电路输出的母线电压检测信号，据此获得母线电压值，

并计算母线电压值与额定值的差，据此差值调整驱动电压占空比，使交流电动机获

得额定的驱动电压。

8、根据权利要求7所述的交流电动机变频控制器的转矩波动跟随电路，其特征为，

进一步包括保证所述母线电压检测信号低于单片机输入端最高限值的限压电路；该

限压电路接收所述取样电路输出的母线电压检测信号，对其限压后，向单片机输入

端口输出。

9、一种交流电动机变频控制器的转矩波动跟随的方法，其特征在于，包括步骤：

91)检测母线电压；

92)计算所述检测获得的母线电压值与母线额定值的差，根据差值调整输出电压。

10、根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述步骤92)具体是通过调整驱动

电压占空比获得交流电动机所需输出电压。

说 明 书

技术领域

本发明涉及交流电动机交流变频控制器转矩波动跟随电路，尤其是涉及以单片机为

控制器件的交流电动机交流变频控制器的转矩波动跟随电路，以及用于该电路的转

矩波动跟随方法。

背景技术

随着对家用电器节能要求以及智能化要求的提高，交流变频技术已广泛用于家用电

器领域。交流变频技术的作用在于以交流调频方式调整交流电动机的转速，从而满

足不同的转速需求，同时起到避免交流电动机能量空耗，达到节约用电的目的。

交流变频技术的广泛使用，是由其本身的优点决定的。这一点可以从电动机调速的

原理加以说明。

电动机可分为交流电动机、直流电动机。交流电动机(此处指交流异步电动机，既

可以是三相异步电动机，也可以是单向异步电动机)结构简单、维护方便、价格低

廉，被广泛适用于各种场合。与直流电动机相比，其主要缺点是控制性不好。交流

电动机的速度调节、转矩调节均比较困难。

改善交流电动机的控制性能，尤其是改善其调速性能，一直是电动机控制领域的热

点问题。变频调速就是广泛采用的交流电动机的调速方法。

以下是交流电动机的转速公式：

n＝60f(1-s)/p (1)

式中n---异步电动机的转速；

f---异步电动机的频率；

s---交流电动机转差率；

p---交流电动机极对数。

由式(1)可知，转速n与频率f成正比，只要改变频率f即可改变交流电动机的转速，

当频率f在0～50Hz的范围内变化时，交流电动机转速调节范围非常宽。变频调速

就是通过改变交流电动机驱动电源频率实现速度调节的。

目前使用最多的交-直-交方式电压型变频调速器是由整流器、滤波系统和逆变器三

部分组成。在其工作时，首先将交流电经桥式整流整流为直流电，脉动的直流电压

经平滑滤波后，在微处理器的调控下，用逆变器将直流电再逆变为电压和频率可调

的交流电，将其作为驱动电源，输出到需要调速的交流电动机上。由于交流电动机

的转速与电源频率成正比，通过变频控制器可任意改变交流电动机驱动电源输出频

率，从而任意调节交流电动机转速，实现平滑的无级调速。

图1示出现有技术下以单片机作为调控元件的交流变频控制器功能框图。

该交流变频控制器由整流滤波电路、逆变电路、逆变控制电路、电源电路、输出驱

动频率设定电路、通讯电路组成。

整流滤波电路一般采用普通桥式整流电路加电容滤波电路组成，主要作用是把交流

电变换为直流电。

逆变电路用于把输入的直流电转换为交流电压，驱动交流电动机。

逆变控制电路是整个变频板的核心部分，由单片机、逆变驱动电路、通讯电路组成，

还可以包括驱动频率设定电路。该电路负责根据指令要求，计算获得驱动信号，驱

动逆变器输出正弦电压，驱动交流电动机运转。

其中，单片机作为调控元件，用于提供实现驱动处理的控制指令信号。单片机根据

对交流电动机转速、转矩的需求，计算获得所述的控制指令信号。

逆变驱动电路是连接单片机和逆变电路的桥梁，其作用在于接受单片机输出的控制

指令信号，并据此输出驱动脉冲信号到逆变电路。

通讯电路是与上位机进行通讯的电路，接受来自上位的指令，并回复执行结果。

驱动频率设定电路是用于直接设定输出频率的电路。这个电路可以连接设定信号，

该设定信号可根据外部输入频率确定输出频率。可通过使用不同的模块程序或通过

通讯的方式对变频板进行设定选择。

电源电路是整个变频控制器的供电电路。

上述变频控制器可以实现对交流电动机的转速、转矩控制，但是也存在一些缺陷。

一个主要缺陷是，上述以单片机为核心控制器件的变频控制器，无法对交流电动机

的输出转矩的恒定性进行控制，从而影响对交流电动机的转速控制，当交流电动机

输出转矩过大时，有可能损害交流电动机。

影响交流电动机输出转矩的原因主要是电源电压波动和负载变化。

实际使用中，电源电压往往有较大波动，使用上述现有技术，电源电压的波动会导

致交流电动机驱动电源的电压波动，从而使交流电动机输出的转矩无法保持恒定。

此外，洗衣机等家用电器在实际使用中常常有较大的负载变化。负载增大，如果交

流电动机转速不变，则交流电动机输出转矩会增大。此时，交流电动机电流也会增

大，当交流电动机电流增大超过一定的程度时，交流电动机线圈会由于电流过大受

到损害，甚至烧毁交流电动机。

单片机为核心控制器件的交流变频控制器，无法及时获知电源电压的变化，以及交

流电动机的负载变化，因此无法适时采取相应的措施，使交流电动机保持转矩恒定，

避免过大的交流电动机电流。

发明内容

针对上述缺陷，本发明解决的技术问题在于：根据单片机的特点，为上述以单片机

为控制核心的交流变频控制器提供一种合适的转矩波动跟随电路，以便根据电源电

压以及负载的变化，及时调整驱动电源频率和电压，保持交流电动机转矩的恒定输

出。

本发明提供的技术方案具体是：针对影响交流电动机转矩恒定的原因，在交流变频

控制器中增加检测交流电动机驱动电流以及母线电压的电路单元，根据检测结果采

取相应措施，实现对交流电动机的转矩波动跟随控制。

所述交流电动机驱动电流的检测电路，包括取样电路、整流滤波电路、输入电路、

单片机。

所述取样电路的作用在于，从交流电动机驱动电流中取样合适的取样电流。

所述整流滤波电路的作用在于，从所述取样电流中取出部分电流进行整流滤波，使

之成为适合输入单片机的电压检测信号输出。

所述输入电路的作用在于对所述整流滤波电路输出的所述电压检测信号进行平滑和

滤波并输出。

所述单片机，接收所述输入电路的输出，并据此获得交流电动机的驱动电流值，当

该电流值过高并且持续时间过长时，则单片机输出相应的指令，调整输出频率及电

压，降低电流。

优选地，所述交流电动机驱动电流的检测电路，进一步包括过滤取样电流中的高频

成分的抗干扰电路；该抗干扰电路接收取样电路输出的取样电流，输出该经过滤的

取样电流至所述的整流滤波电路。

优选地，所述的交流电动机变频控制器的转矩波动跟随电路，进一步包括保证所述

电压检测信号低于单片机输入端最高限值的限压电路；该限压电路接收所述整流滤

波电路输出的电压检测信号，对其限压后，向单片机输入端口输出。

优选地，所述的交流电动机变频控制器的转矩波动跟随电路中，所述整流滤波电路

包括整流二极管(D2)、电解电容(C3)、电阻(R7)。

整流二极管(D2)的阳极连接所述取样电流。

电解电容(C3)与电阻(R7)并联，其中并联有电解电容(C3)正极的并联端连接整流二

极管(D2)的阴极，另一并联端接地。

优选地，所述交流电动机变频控制器的转矩波动跟随电路，所述取样电路为电流传

感器。

本发明同时提供用于上述电路的转矩波动跟随的方法，包括步骤：

61)检测交流电动机驱动电流；

62)判断所述交流电动机驱动电流值是否过高；若是，则进入步骤63)；若否，则进

入步骤66)；

63)累计该驱动电流值过高的时间；

64)若所述驱动电流值过高的时间累计超过预定值时，读取交流电动机转速信息；

65)若交流电动机转速过低时，则调整交流电动机驱动电源的频率和电压，降低交

流电动机电流；若交流电动机转速正常，则调整交流电动机驱动电源的电压值，降

低驱动电压；

66)清零驱动电流值过高的时间累计值。

本发明还提供一种针对电源电压变化导致的转矩变化进行转矩波动跟随的电路及其

方法。该电路和方法通过检测母线电压获取供电电源的电压与额定值的差，根据此

差值调整交流电动机驱动电源的输出电压，实现交流电动机输出转矩的波动跟随。

上述转矩波动跟随电路包括取样电路、输入电路、单片机。

所述取样电路，从变频控制器的直流母线电压取样合适的电压作为母线电压检测信

号。

所述输出电路，接收所述取样电路输出的母线电压检测信号，对其平滑和滤波。

所述单片机，接收所述输出电路输出的母线电压检测信号，据此获得母线电压值，

并计算母线电压值与额定值的差，据此差值调整驱动电压占空比，使交流电动机获

得额定的驱动电压。

优选地，所述的转矩波动跟随电路，进一步包括保证所述母线电压检测信号低于单

片机输入端最高限值的限压电路；该限压电路接收所述取样电路输出的母线电压检

测信号，对其限压后，向单片机输入端口输出。

应用于上述转矩波动跟随电路的转矩波动跟随方法，包括步骤：

91)检测母线电压；

92)计算所述检测获得的母线电压值与母线额定值的差，根据差值调整输出电压。

优选地，所述步骤92)具体是通过调整驱动电压占空比获得交流电动机所需输出电

压。

相对于现有技术，本发明的有益效果是：

首先，本发明为以单片机为控制器件的交流变频控制器，提供了一种合适的转矩波

动跟随电路，解决了此种情况下的转矩波动跟随问题。

其次，利用本发明提供的转矩波动跟随的交流变频控制器，可根据交流电动机负载

变化，适当调整控制交流电动机的驱动电源输出频率和电压，改变交流电动机的转

速，维持交流电动机转矩恒定。上述调整可以避免交流电动机输出转矩过大引起电

流急剧增大，使交流电动机免受损害。

附图说明

图1是现有技术电动机交流变频控制器框图；

图2是本发明第一实施例的电动机交流变频控制器框图；

图3是本发明第一实施例的速度反馈电路电路图；

图4是本发明第一实施例的交流电动机驱动电流检测电路；

图5是本发明第一实施例的母线电压检测电路的电路图；

图6是本发明第一实施例的转矩波动跟随的方法的流程图；

图7是本发明第二实施例的转矩波动跟随的方法的流程图；

图8是本发明第三实施例的转矩波动跟随的方法的流程图。

具体实施方式

下面参照附图，说明本发明的实施方式。

首先需要说明交流电动机转矩与交流电动机电流的关系。

交流电动机转矩与交流电动机电流的关系可以用公式表示为：T＝

C_TΦ_mI₂cosφ。其中，C_T为交流

电动机参数，交流电动机一旦制成，则其不再改变。Φ_m为交流电动机

主磁通，cosφ为功率因素，I₂为交流电动机电流。

从该公示可以看出，交流电动机输出转矩与交流电动机的电流成正比，保持气隙磁

通Φ_m不变的情况下，控制交流电动机电流恒定就是控制交流电动机

转矩恒定。而保持气隙磁通Φ_m不变，只需保证驱动电源电压与频率

的比值为一个常数即可。

以下本发明提供的技术方案，均以控制交流电动机电流恒定的方法获得转矩恒定。

同时，保持驱动电源电压与频率的比值为一个常数以保持气隙磁通Φ_m

不变。

图2为具有本发明第一实施例的转矩波动跟随电路的变频控制器的功能框图。可以

看出与现有技术相比，该变频控制器具有电动机速度反馈电路、电动机驱动电流检

测电路以及母线电压检测电路，上述电路共同构成了本发明第一实施例的交流电动

机转矩波动跟随电路。

图3为所述速度反馈电路的电路图。速度反馈电路的作用在于向单片机提供交流电

动机转速信息，使单片机可以判定交流电动机转速是否过低。其工作原理是：根据

单位时间内检测到的脉冲数，计算交流电动机的转速。关于该速度反馈电路及其速

度反馈的方法，已另案申请专利，专利申请号为：2.5。该电路图中的

元件标号及作用在该专利申请文件中均有说明。在此不再重复。对本发明而言，其

能够提供交流电动机转速信息即可。

图4为交流电动机驱动电流检测电路。该电路的作用是从交流电动机驱动电流中取

样电流，经整流滤波后，以适合的电压输入到所述单片机的模数转换AD端口，单

片机根据此电压获得交流电动机驱动电流值。

该电路包括取样电路、抗干扰电路、整流滤波电路、输入电路、限压电路。

所述取样电路的作用在于从交流电动机驱动电流中取样合适的取样电流。该电路包

括电流传感器M。该电流传感器M从交流电动机驱动电源的相线取样电流Iv并输

出。

所述抗干扰电路的主要作用在于滤去取样电流中的高频成分，包括电阻R6、电容

C1。所述电阻R6接于取样电流Iv与地之间，其作用在于避免该电流处于悬空状

态。电容C1接于取样电流与地之间，为该取样电流Iv的高频成分提供流向地的交

流旁路。

所述整流滤波电路的作用在于，从取样电流Iv取出电流Id进行整流滤波，成为适

合输入单片机的直流信号。

该电路包括：整流二极管D2、电解电容C3、电阻R7。整流二极管D2的阳极连接

取样电流Iv。电解电容C3与电阻R7并联，其并联端中，电解电容C3正极一端连

接整流二极管D1的阴极，另一并联端接地。

整流二极管D2的作用在于对交流的取样电流Id进行整流。当取样电流Id经过整

流二极管D2时，其正半周期可以通过整流二极管D2，其负半周期无法通过。因

此，整流二极管D2的阴极侧成为只有正半周期的脉动电流。电解电容C3的作用

在于，对整流二极管D2整流后的正半周期的电流进行平滑滤波，使其从脉动电流

转变成为电流值稳定的直流电压。电阻R7的作用是为电解电容C3提供放电回路，

避免电解电容C3两端电压过高，进一步获得平滑的直流电压Ui。

输入电路的作用在于对于整流滤波之后获得的直流电压进一步滤去其中的高频成分，

以便单片机获得稳定的输入电压。

所述输入电路包括电容C2、电感L1。所述电容C2与所述电阻R7并联。所述电

感L1一端连接整流二极管D1阴极，另一端连接单片机AD口。

所述电容C2为整流滤波电路输出的直流电压Ui中包含的高频成分提供旁路。所

述电感L1对直流电压Ui的高频成分产生一高阻抗，使所述高频成分更易于通过

电容C2流向地。

所述限压电路的作用在于，保证所述提供给单片机的检测电压Ui控制在单片机输

入端最高限值范围内。

所述限压电路包括稳压二极管D2，其阴极连接单片机的输入端口，阳极接地。

该限压电路的作用在于，使输入单片机AD端口的电压不超过单片机AD端口的最

高限值，避免该电压值过高损害单片机。

图5为所述母线电压检测电路的电路图。该电路包括：取样电路、限压电路、输入

电路。

所述取样电路的作用是，从整流滤波后较高的直流母线电压Uv中取样适合单片机

输入端要求的电压，作为输入单片机AD端口的母线检测电压Ud。该电路包括电

阻R8、R9、R10、R11。上述电阻依次串联于直流母线的正极与地之间。其中，电

阻R8一端直接与直流母线正极相连接，电阻R11一端直接与地相连接。所述检测

电压Ud具体是从电阻R11两端取样获得。电阻R11称为取样电阻。

所述限压电路的作用在于，保证所述提供给单片机的母线检测电压Ud不超过单片

机AD口的最高限值。

由于供电电源电压波动较大，以及可能存在的突变电压，所述取样电路获得的母线

检测电压Ud可能高于单片机的输入端口的电压最高限值。该限压电路可以避免高

于单片机输入端口承受能力的电压进入单片机。

该限压电路包括稳压二极管D4。该稳压二极管D4与所述取样电阻R11并联；其

中，阴极连接电阻R11与电阻R10的共同端，阳极与地连接。该稳压二极管将电

阻R11两端获得的母线检测电压Ud限制在不超过其稳压值的范围内。该稳压二极

管的稳压值不高于单片机AD口的最高限值，这就保证了所述母线检测电压Ud不

高于单片机输入端口的最高限值。

所述输入电路的作用是对检测电压Ud进行平滑和滤波。由于所述直流母线电压

Uv是由交流市电整流滤波获得的。因此，其中存在一些高频成份。相应的，从母

线电压Uv获得的母线检测电压Ud同样包含高频成份。该滤波电路可以将母线检

测电压Ud中的高频成份滤去，使单片机获得准确、稳定的电压值，单片机获得的

测量值也相应的更加稳定准确。

该输入电路包括电容C4和电感L2。

所述电容C4与电阻R11并联，其作用在于为母线检测电压Ud的高频成分提供交

流旁路。母线检测电压Ud的高频成分可以经过此电容流向地，而电压检测所需的

低频成分无法通过该电容流向地。

所述电感L2串联于母线检测电压Ud的正极与单片机的输入端口之间。其作用在

于对母线检测电压Ud的高频成分设置较大的感抗，使上述高频成分更多的从所述

电容C4提供的交流旁路流向地，而单片机进行电压检测所需的低频成分则基本不

受影响。

请参阅图6，为本发明转矩波动跟随的方法的流程图。

根据前述交流电动机转矩与电流的关系，交流电动机电流与交流电动机输出转矩成

正比，因此，控制交流电动机电流，使其保持恒定，也就是使交流电动机转矩恒定，

即实现交流电动机转矩的波动跟随。本方法即以交流电动机电流为控制对象，实现

交流电动机转矩的波动跟随。

步骤S601，初始化。

步骤S602，检测母线电压，检测交流电动机电流。

检测母线电压是利用所述母线电压检测电路提供给单片机的母线检测电压Ud完成。

所述检测电压Ud的值与母线电压成正比，该值经过单片机AD口进入单片机，经

过模数转换，成为一个数字量。该数字量即可用于表示母线电压值。

检测交流电动机电流是利用所述交流电动机电流检测电路通过单片机AD口提供的

检测电压Ui完成。所述检测电压Ui与交流电动机电流成正比，经过单片机内部的

AD转换，成为一个数字量。该数字量可用于表示交流电动机电流值。

步骤S603，计算母线电压与额定值的差，根据差调整输出电压。

上述调整具体是：将步骤S602获得的母线电压值与额定值比较，根据所获得的差

值，调节驱动电源电压的占空比，以使交流电动机获得适合的电压。

步骤S604，判断交流电动机电流是否过高。

单片机内部预先设置有交流电动机电流阀值，当交流电动机电流值高于该阀值时，

则说明交流电动机电流过高。

将步骤S602获得的交流电动机电流值，与该阀值比较，判断其是否高于该阀值。

如是，则进入步骤S605；如否，则进入步骤S610。

步骤S605，累计时间。

交流电动机电流过高，有可能是由于交流电动机处于启动过程等正常原因，只要持

续时间较短，就不致损害交流电动机。因此，单片机须累计时间，以便排除因正常

情况导致的交流电动机电流暂时过高的情况。此处可设该累计时间值为t。

步骤S606，判断连续电流过高时间是否超过规定时间。

单片机内部设置有累计时间阀值Tn，当交流电动机电流值过高时间超过该阀值时，

说明交流电动机工作状况异常，应该采取相应的措施。

将步骤S605所述累计时间值t与Tn进行比较，判断是否t＞Tn。若是，则进入步

骤S607；若否，则进入步骤S611。

步骤S607，判断转速是否过低。

交流电动机电流过高的时间过长，有不同的情况，主要包括电压过高和转速过低。

针对不同情况，应采取不同的措施。

单片机中预设有转速阀值Vn，当交流电动机转速低于该阀值时，说明转速过低。

单片机将速度反馈电路测得的交流电动机转速V与Vn比较。判断交流电动机转速

V是否低于Vn。若是，则进入步骤S608；若否，则紧入步骤S610。

步骤S608，调整输出频率和电压，以降低电流保护交流电动机。

根据上述一系列判断，可以获知，交流电动机输出电流过高超过了合理的时间，而

且是交流电动机转速过低所致。因此，可以据此采取相应的措施。

具体措施是降低驱动电源的输出频率和电压，使驱动电源的输出频率和电压与交流

电动机的实际转速相适应。此措施可以降低交流电动机转差率，降低通过交流电动

机的电流值。

如果通过调整，仍无法降低交流电动机电流，则可能出现异常情况，此时，应该关

断驱动电源，避免交流电动机损坏。

步骤S609，清零时间累计值。

由于交流电动机电流正常，应该清零所述交流电动机电流过高的时间累加值，以避

免错误的累加结果。

步骤S610，调整输出电压。

根据前述判断，可知交流电动机电流过高已超过时间阀值Tn，而交流电动机转速

并未过低，可能是交流电动机驱动电源电压过高所致。因此，可以通过调整驱动电

源电压的占空比，降低输出的驱动电压，使交流电动机驱动电流下降到正常水平。

步骤S611，进行其它工作。

单片机在每一个程序循环执行一次上述流程，对交流电动机转矩进行控制。

以上交流电动机转矩的波动跟随方法，与所述母线电压检测电路、电动机电流检测

电路以及速度反馈电路共同构成完整的交流电动机控制系统。通过确定影响交流电

动机转矩恒定的原因，采取相应的措施，完成交流电动机转矩的波动跟随。

上述转矩波动跟随电路和方法，可以与本申请人的申请号为2.5的专

利申请公开的转速反馈控制电路及其交流电动机转速控制方法相结合，构成包含转

矩波动跟随、转速反馈控制两个反馈回路的交流电动机控制系统。这样的控制系统

可以具有更为良好的控制性能。

图7为本发明第二实施例流程图。该实施例的交流变频控制器只使用母线电压检测

电路，不包含电动机电流检测电路、电动机速度反馈电路(有关框图省略)。同时，

对第一实施例的转矩波动跟随的方法作相应修改，具体修改见流程图。其各个步骤

具体内容与第一实施例对应部分相同，不再赘述。

本实施例仅对电源电压波动引起的交流电动机转矩波动进行跟随控制，而不检测电

动机电流。

图8为本发明第三实施例流程图。该实施例只使用交流电动机电流检测电路及速度

反馈电路，不包含母线电压检测电路(有关框图省略)。同时，对第一实施例的转矩

波动跟随的方法作相应修改，具体修改见流程图。其各个步骤具体内容与第一实施

例对应部分相同，不再赘述。

本实施例仅对电动机电流异常引起的交流电动机转矩波动进行跟随控制，而不检测

母线电压。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员

来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润

饰也应视为本发明的保护范围。