[發明專利]電流控制器及其電流偏移校正方法

無效

• 申請號: 200680010001.8
• 申請日: 2006-03-03
• 公開（公告）號: CN101151793A
• 公開（公告）日: 2008-03-26
• 發明（設計）人: 渡邊淳一
• 申請（專利權）人: 株式會社安川電機
• 主分類號: H02M7/48
• 分類號: H02M7/48;H02P29/00
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 梁曉廣;陸錦華

技術領域

本發明涉及一種電流控制器，用于控制驅動電機的電流，以及涉及一種電流偏移校正方法，用于抑制三相PWM逆變器的電流檢測值的偏移和抑制三相PWM逆變器的溫度漂移。

背景技術

常規電流控制器包括電流檢測設備以及控制用來驅動電機的電流，所述電流檢測設備根據串聯到各相的下臂元件的分流電阻的電壓降來檢測三相逆變器的各相的電流值。在這種電流檢測設備中，所提供的是一種包括電流值檢測部的電流檢測設備，電流值檢測部使用兩相的電流值之和的反向信號值作為在下臂元件中具有短接通時段的一個下臂元件的另一相的電流，其中在因其于下臂側上的構造而不能夠檢測分流電阻的一個下臂元件僅是關閉時的電流相位時段期間、以及在該下臂元件的短接通時段導致盡管下臂是接通的但也難于高精度檢測時的電流相位時段中，高精度地檢測所有的相電流。(例如，參見專利文獻1)

此外，如下述提供一種電流控制器的電流偏移校正方法。在該電流偏移校正方法中，當表示相電流iu、iv和iw為0的所有PWM信號PWMU、PWMV和PWMW的50％負荷比狀態持續足以損失積聚在電機中的電磁能量的預定時間時，讀取相電流iu、iv和iw并將其存儲為電流偏移量，其隨后用來實施用于所檢測相電流iu、iv和iw的偏移補償，從而實現簡單且精確地檢測相電流iu、iv和iw。(例如，參見專利文獻2)

專利文獻1：JP-A-2003-164159(第3、4頁以及附圖5)

專利文獻2：JP-A-2003-164192(第4、5頁以及附圖5、6)

下面將利用附圖說明現有技術。圖4示出了具有例如在專利文獻1中所述的電流檢測設備的電流控制器的一般結構。圖4中，1表示電流控制器，2表示三相PWM逆變器部，3表示開關元件驅動電路，4表示A/D轉換部，5表示電流控制操作部，6表示調制波指令產生部，7表示電流檢測值操作部，8表示載波產生部，以及9表示PWM信號產生部。另外，101表示商用電源，102表示轉換部，103表示濾波電容，104表示電機，105表示位置檢測器，以及106表示上控制部。將電流控制器1添加到上面，構成了電機控制設備的一般結構。此外，21表示開關元件，以及22表示續流二極管(freewheel?diode)。23表示插入在負側(Nch)的開關S2和用于檢測電流的DC總線的負側(Nch)之間的分流電阻。24表示電荷泵電路，用于使用開關元件21的負側脈沖提供開關元件21的驅動電源。

反向并聯連接到IGBT晶體管21的續流二極管22用于形成開關S1。串聯連接的S1和S2二者形成用于一個相位的開關對。上述三對開關用于三個相位。電荷泵電路21從DC電源Vs+通過二極管和電容器連接到開關元件驅動電路3，所述二極管和電容器分別連接到每個相位的前方。開關元件21、續流二極管22、分流電阻23和電荷泵電路24形成三相PWM轉換部2。

首先，將說明一般電機控制設備的操作。上控制部106依據位置反饋信號和來自外部的用于操作的指令來執行位置控制、速度控制和轉矩控制，從而輸出電流指令到電流控制操作部5，所述位置反饋信號是位置檢測器105中的位置檢測信號。轉換部102將商用電源101的AC電源轉換成DC電源。三相PWM轉換部2依據PWM信號產生部9的PWM信號將DC電源轉換成AC電源，從而給電機104供給電源。在這種操作序列中，電機控制設備依據外部的操作命令控制電機。

現在，將描述電流控制器1的各個部分的操作。A/D轉換部4檢測三相PWM轉換部2中的分流電阻23兩端的電壓，以檢測分流電阻23中流動的電流。A/D轉換部4把在兩端檢測的電壓A/D轉換成為電流反饋信號，輸出所述信號到電流檢測值操作部7。電流檢測值操作部7執行對來自A/D轉換部4的電流反饋信號的電流檢測值操作，從而輸出該電流檢測值到電流控制操作部5。此外，在執行電流檢測值的偏移校正的情況下，電流檢測值操作部7還執行基于電流檢測值的偏移值檢測和偏移校正操作。

基于上控制部106的電流指令、電流檢測值操作部7的電流檢測值以及向調制波指令產生部6輸出電壓指令的位置反饋信號，電流控制操作部5執行電流控制操作。載波產生部8依據載波頻率和載波幅值輸出載波。在電壓指令大于載波幅值時，載波命令指令產生部6限制調制比(modulation?ratio)。然后調制波指令產生部6產生調制波指令，以根據電壓指令輸出電壓，從而向PWM信號產生部9輸出調制波指令。PMW信號產生部9比較載波和調制波指令以產生脈沖信號，并且進一步產生脈沖信號的轉換信號。在上述動作之后，PWM信號產生部9對開關元件的正側和負側兩者產生PWM信號。