[發明專利]永磁電動機的高響應控制裝置

有效

• 申請號: 200710199863.6
• 申請日: 2007-12-14
• 公開（公告）號: CN101237209A
• 公開（公告）日: 2008-08-06
• 發明（設計）人: 戶張和明;巖路善尚;金子大吾;上松初;長谷征和
• 申請（專利權）人: 株式會社日立產機系統
• 主分類號: H02P6/18
• 分類號: H02P6/18;H02P21/14;H02P25/02
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 李香蘭

技術領域

本發明涉及一種永磁電動機的無位置傳感器矢量控制方式。

背景技術

作為無位置傳感器矢量控制方式的軸誤差推定的技術，如日本特開2001-251889號公報所記載的那樣，使用作為矢量控制的輸出的電壓指令值與電流檢測值以及速度指令值，進行軸誤差的推定運算，并使用該運算值，進行頻率的推定運算。另外，記述了一種軸誤差的指令值基本上為“零”設定等的控制方法。

【專利文獻1】特開2001-251889號公報。

特開2001-251889號公報記載的方法，雖然對于電動機的電時常數(電感值與電阻值的比率)為某種程度上較小的電動機，也即對于小型到中型容量的電動機，能夠實現高響應、高穩定的控制運轉，但如果用于電時常數較大的電動機，就會導致頻率推定運算的響應受到限制。

存在如果速度指令值急劇變化，加減速運轉中就會發生較大的軸誤差，產生過大的電流，運轉效率惡化的問題。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種永磁電動機的高響應控制裝置，即使是電動機的電時常數較大的電動機，也能夠將加減速運轉中的軸誤差抑制為零，實現高效運轉的。

本發明的特征在于，代替電流檢測值，使用電流指令值，進行軸誤差的推定運算。

另外，根據速度指令值，生成軸誤差的指令值，使用“軸誤差的指令值”與“軸誤差的推定值”的偏差，控制頻率推定值。

本發明能夠在從電動機的電時常數(電阻值與電感值的比率)較小的電動機到較大的電動機中，將加減速運轉中的軸誤差抑制為零，實現高效運轉。

附圖說明

圖1為表述本發明的一實施例的永磁電動機的高響應控制裝置的結構圖。

圖2為頻率推定部6中設定的控制響應頻率F_PLL較低的情況下的運轉特性。

圖3為頻率推定部6中設定的控制響應頻率F_PLL較高的情況下的運轉特性。

圖4為從軸誤差的指令值Δθc^*到軸誤差的推定值Δθc的頻率特性。

圖5為采用本發明的一實施例的情況下的運轉特性。

圖6為表示本發明的另一實施例的永磁電動機的高響應控制裝置的結構圖。

圖7為采用本發明的一實施例的情況下的運轉特性。

圖中：1-永磁電動機，2-電力變換器，3-電流檢測器，4、13-坐標變換部，5-軸誤差推定部，6-頻率推定部，7-相位推定部，8-速度控制運算部，9-d軸電流指令設定部，10-q軸電流控制運算部，11-d軸電流控制控制部，12-矢量控制運算部，14-低通濾波器，15-軸誤差指令運算部，Id^*-第1d軸電流指令值，Id^**-第2d軸電流指令值，Iq^*-第1q軸電流指令值，Iq^**-第2q軸電流指令值，Vdc^*-d軸的電壓指令值，Vqc^*-q軸的電壓指令值，Idc-d軸的電流檢測值，Iqc-q軸的電流檢測值，θc^*-相位推定值，θc-電動機的相位值，Δθc-軸誤差的推定值，Δθc-軸誤差的指令值，ω_r電動機速度，ω_1c頻率推定值。

具體實施方式

下面使用附圖對本發明的實施例詳細進行說明。

<第1實施例>

圖1中示出了作為本發明的一實施例的“永磁電動機的控制裝置”的構成例。

永磁電動機1，輸出將由永磁電動機體的磁通帶來的矢量成分與電樞繞組的電感帶來的矢量成分合成起來得到的電動機矢量。

電力變換器2，輸出與3相交流的電壓指令值Vu^*、Vv^*、Vw^*成正比的電壓，且可以變更永磁電動機1的輸出電壓與轉數。

直流電源21向電力變換器2提供直流電壓。

電流檢測器3，檢測出永磁電動機1的三相交流電流Iu、Iv、Iw。

坐標變換部4，從上述三相交流電流Iu、Iv、Iw的檢測值Iuc、Ivc、Iwc和相位推定值θc^*，輸出d軸與q軸的電流檢測值Idc、Iqc。