[發明專利]電動機控制裝置及其磁極位置檢測方法

有效

• 申請號: 201080058613.0
• 申請日: 2010-10-27
• 公開（公告）號: CN102668361A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 井手耕三;久恒正希
• 申請（專利權）人: 株式會社安川電機
• 主分類號: H02P6/18
• 分類號: H02P6/18;H02P21/00;H02P27/04
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;黃綸偉

1.一種電動機控制裝置，其特征在于，該電動機控制裝置具備：

永磁電動機；

電力變換器，其通過PWM控制向所述永磁電動機施加交流電壓指令，該交流電壓指令基于作為該永磁電動機的磁通方向的d軸電壓指令和與其垂直的q軸電壓指令；

電流檢測器，其與所述PWM控制的周期同步地檢測流過所述永磁電動機的電動機電流；

電流分布發生器，其生成電流分布；

探測電壓運算器，其根據所述電流分布，對探測電壓脈沖進行運算并與所述d軸電壓指令相加；

磁極位置檢測器，其根據所述電動機電流和所述探測電壓脈沖，對所述永磁電動機的磁極位置進行檢測；

極性判別評價電流運算器，其根據所述電動機電流的d軸電流值運算極性判別評價電流，該極性判別評價電流用于判別所述永磁電動機的磁極極性；以及

極性檢測器，其根據所述極性判別評價電流與所述電流指令間的偏差，判別所述磁極極性，輸出相位校正量。

2.根據權利要求1所述的電動機控制裝置，其特征在于，

所述磁極位置檢測器具備：

符號檢測器，其檢測所述探測電壓脈沖的極性；

第1乘法器，其將規定的增益與該符號檢測器的輸出值相乘；

第2乘法器、第3乘法器，它們按每個成分將所述電動機電流的2相電流檢測值與所述第1乘法器的輸出相乘；

濾波器，其使用該第2乘法器和第3乘法器的輸出，提取與所述探測電壓脈沖的周期同步的所述2相電流檢測值各自的峰值Icos、Isin；以及

反正切運算器，其通過所述峰值Icos、Isin的反正切運算來計算磁極位置。

3.根據權利要求1所述的電動機控制裝置，其特征在于，

所述極性檢測器具備：

減法器，其對所述電流分布與所述極性判別評價電流間的偏差進行運算；

脈沖發生器，其生成所述探測電壓脈沖的2倍頻率的脈沖序列；

第4乘法器，其將所述減法器的輸出與所述脈沖序列相乘；

失真方向判別器，其判別通過低通濾波器或者積分器疊加了該乘法器的輸出后的直流成分的極性；以及

補償量選定器，其根據該失真方向判別器的輸出，將0［rad］或者π［rad］作為所述相位校正量進行輸出。

4.根據權利要求1所述的電動機控制裝置，其特征在于，

所述極性判別評價電流運算器由帶通濾波器構成，從所述電動機電流的d軸電流值中提取與探測脈沖電壓相同的頻率，該帶通濾波器的固有角頻率被設定為與對所述電流分布設定的頻率相同。

5.根據權利要求1至4中的任意一項所述的電動機控制裝置，其特征在于，

該電動機控制裝置具備：

電壓振幅運算器，其對輸入到所述電力變換器的電壓指令值的振幅進行運算；以及

電流分布修正器，其在所述電壓指令值的振幅是所述電力變換器能夠輸出的最大電壓值以上的情況下，修正所述電流分布的振幅或者頻率。

6.一種電動機控制裝置的磁極位置檢測方法，其特征在于，該磁極位置檢測方法包括：

通過PWM控制向永磁電動機施加交流電壓指令的步驟，該交流電壓指令基于作為所述永磁電動機的磁通方向的d軸電壓指令和與其垂直的q軸電壓指令；

與所述PWM控制的周期同步地檢測流過該永磁電動機的電動機電流的步驟；

根據生成的電流分布對探測電壓脈沖進行運算的步驟；

將探測電壓脈沖與所述d軸電壓指令的相加值重新設為d軸電壓指令的步驟；

根據所述電動機電流和所述探測電壓脈沖檢測所述永磁電動機的磁極位置的步驟；

根據所述電動機電流的d軸電流值運算極性判別評價電流的步驟，該極性判別評價電流用于判別所述永磁電動機的磁極極性；

根據所述極性判別評價電流與所述電流分布間的偏差判別所述磁極極性的步驟；

根據所述磁極極性的判別結果將0［rad］或者π［rad］作為所述相位校正量進行輸出的步驟；以及

將所述磁極位置與所述相位校正量相加而重新設為磁極位置的步驟。