[發明專利]交流電動機的控制裝置及控制方法

有效

• 申請號: 200980130175.1
• 申請日: 2009-07-08
• 公開（公告）號: CN102113203A
• 公開（公告）日: 2011-06-29
• 發明（設計）人: 山田堅滋
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: H02P21/00
• 分類號: H02P21/00;H02P27/04;H02P27/08
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 段承恩;陳海紅

1.一種交流電動機(M1)的控制裝置，所述交流電動機的施加電壓由變換器(14)控制，該控制裝置包括：

脈沖寬度調制控制部(200)，其通過基于電壓指令信號(280)與載波信號(270)的比較的脈沖寬度調制控制，產生所述變換器的控制指令(S3～S8)，所述電壓指令信號(280)是用于使所述交流電動機按照工作指令進行工作的正弦波狀的信號；

模式切換判定部(400)，其指示使用過調制模式和正弦波調制模式中的哪一模式來執行所述脈沖寬度調制控制部的所述脈沖寬度調制控制，所述過調制模式中所述電壓指令信號的振幅大于所述載波信號的振幅，所述正弦波調制模式中所述電壓指令信號的振幅為所述載波信號的振幅以下；以及

判定值設定部(450)，在執行所述過調制模式下的所述脈沖寬度調制控制時，所述判定值設定部(450)基于所述變換器的電力變換工作的狀態而可變地設定切換判定值(Fjd)，所述切換判定值是用于對從所述過調制模式向所述正弦波調制模式的切換進行判定的值，

所述模式切換判定部，基于所述切換判定值和與所述電壓命令信號相關聯的值的比較，判定是否需要從所述過調制模式向所述正弦波調制模式切換。

2.根據權利要求1所述的交流電動機的控制裝置，其中，

所述變換器(14)包括按照來自所述脈沖寬度調制控制部(200)的所述控制指令(S3～S8)而導通斷開的電力用半導體開關元件(Q3～Q8)，

所述脈沖寬度調制控制部(200)包括控制所述載波信號(270)的頻率的頻率控制部(260)，

所述頻率控制部，在所述過調制模式下，根據所述交流電動機的旋轉速度控制所述載波信號的頻率，使得所述載波信號的頻率變為所述交流電動機(M1)的旋轉頻率的整數倍，

所述判定值設定部(450)，根據所述過調制模式下的所述電力用半導體開關元件在一定期間內的導通斷開次數，可變地設定所述切換判定值(Fjd)。

3.根據權利要求2所述的交流電動機的控制裝置，其中，

所述頻率控制部(260)，在所述正弦波調制模式下，根據所述變換器(14)和所述交流電動機(M1)的工作狀態，與所述交流電動機的旋轉速度無關地控制所述載波信號(270)的頻率，

所述判定值設定部(450)，基于所述電力用半導體開關元件(Q3～Q8)在所述一定期間內的導通斷開次數的所述過調制模式下的當前值(SNom)與轉換成所述正弦波調制模式時的預測值(SNsn)之差，可變地設定所述切換判定值(Fjd)。

4.根據權利要求1所述的交流電動機的控制裝置，其中，

所述脈沖寬度調制控制部(200)包括控制所述載波信號(270)的頻率的頻率控制部(260)，

所述頻率控制部，在所述過調制模式下，根據所述交流電動機的旋轉速度控制所述載波信號的頻率，使得所述載波信號的頻率變為所述交流電動機(M1)的旋轉頻率的整數倍，

所述判定值設定部(450)，根據所述過調制模式下的所述載波信號的頻率，可變地設定所述切換判定值(Fjd)。

5.根據權利要求4所述的交流電動機的控制裝置，其中，

所述頻率控制部(260)，在所述正弦波調制模式下，根據所述變換器(14)和所述交流電動機(M1)的工作狀態，與所述交流電動機的旋轉速度無關地控制所述載波信號(270)的頻率，

所述判定值設定部(450)，基于所述載波信號的頻率的所述過調制模式下的當前值(CFom)與轉換成所述正弦波調制模式時的預測值(CFsn)之差，可變地設定所述切換判定值(Fjd)。

6.根據權利要求1所述的交流電動機的控制裝置，其中，

所述判定值設定部(450)，根據功率因數可變地設定所述切換判定值(Fjd)，所述功率因數是按照來自所述脈沖寬度調制控制部(200)的所述控制指令(S3～S8)在所述變換器(14)和所述交流電動機(M1)之間授受的交流電力的、所述過調制模式下的功率因數。

7.根據權利要求6所述的交流電動機的控制裝置，其中，

所述判定值設定部(450)，基于所述交流電力的功率因數的所述過調制模式下的當前值(PFom)與轉換成所述正弦波調制模式時的預測值(PFsn)之差，可變地設定所述切換判定值(Fjd)。