[發明專利]三相回轉機械控制裝置

有效

• 申請號: 201210269595.1
• 申請日: 2012-07-30
• 公開（公告）號: CN102916643A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: 鈴木崇志;林二郎
• 申請（專利權）人: 株式會社電裝
• 主分類號: H02P21/12
• 分類號: H02P21/12;H02P27/06
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 朱勝;陳煒

技術領域

本發明涉及一種三相回轉機械控制裝置。

背景技術

用于控制三相回轉機械驅動的一些傳統的控制裝置包括與兩個三相線圈組對應的電力變換器的兩個供電系統，每個三相線圈組包括三相回轉機械的三相線圈。

例如，根據對應于US4,814,964的JP?02-70286A（專利文獻1），AC電動機驅動裝置設置有用于電動機的兩個三相逆變器，該電動機具有在角度上彼此間相隔30°角度的兩個線圈組。每個線圈組包括三相線圈。兩個三相逆變器分別連接AC電動機的兩個線圈組。兩個三相逆變器從DC脈沖電流生成相移的三相AC電流。逆變器將AC電流提供給兩個三相線圈組。因此，減小電動機的轉矩脈動（轉矩的波動）。

防止由熱量引起的如電動機的回轉機械的損壞是必要的。JP?4356295（專利文獻2）提出通過基于電動機電流的積分值來估計電動機溫度和限制電動機電流以使得估計的電動機電流不超過預設的溫度，保護輔助車輛轉向的電動轉向系統免于電動機過熱。

根據專利文獻2的過熱防止是為一種系統提供的，該系統具有一個線圈組和一個電力變換器。如果將過熱防止應用于具有兩個供電系統的電動機，其中該電動機包括如在專利文獻1中例示的用于電動機的兩個線圈組和兩個電力變換器，那么將過熱保護應用于兩個供電系統的每一個是可能的。在該情況下，當在兩個供電系統之一中估計溫度上升時，僅在實際上經受過熱的一個供電系統中限制電流。結果，在兩個供電系統中供應的電流不同并且增加轉矩脈動。盡管移動由兩個供電系統所供應的電流的相位有效于抑制轉矩脈動，但是這種移動不會有助于抑制轉矩脈動。在將電動機和控制設備應用到電動轉向系統的情況下，增加的轉矩脈動將對于駕駛員的轉向操作起到不利影響。

發明內容

因此，目的是抑制在用于具有兩個線圈組的三相回轉機械的控制裝置中的線圈組和電力變換器的轉矩脈動和過熱。

根據一個方面，為具有兩個線圈組的三相回轉機械設置控制裝置，每個線圈組由三相線圈構成。控制裝置包括兩個電力變換器、兩個電流檢測器和控制電路。為兩個線圈組分別設置電力變換器以將AC功率電壓提供給兩個線圈組。AC功率電壓具有相同的幅度和彼此間相差（30±60×n）°相位的不同的相位，其中“n”為整數。電流檢測器檢測分別從兩個電力變換器提供到兩個線圈組的相電流。控制電路包括用于將電流命令值輸出給兩個電力變換器的電流命令值計算部和用于設定電流命令值的上限值的電流命令值限制部。控制電路通過分別將兩個電流檢測器的相電流檢測值反饋給電流命令值來控制兩個電力變換器。電流命令值限制部基于根據電流檢測器所檢測的相電流檢測值而計算的預設物理量來設定電流限制值。

附圖說明

根據參考附圖進行的下面的詳細描述，本發明的上面的和其他的目的、特征和優點將變得顯而易見。在附圖中：

圖1是由根據一個實施例的三相回轉機械控制裝置來控制的兩組逆變器的電路圖；

圖2是電動轉向系統的示意圖，其中將圖1中示出的控制裝置應用于該電動轉向系統；

圖3A、3B、3C和3D是由圖1中示出的控制裝置所控制的三相回轉機械的組成部件的示意圖；

圖4是圖1中示出的三相回轉機械控制裝置的方框圖；和

圖5A和5B是輸出到圖1中示出的兩組逆變器的三相電壓命令值的信號波形。

具體實施方式

將參考一個實施例描述用于控制三相回轉機械的控制裝置（三相回轉機械控制裝置），在該實施例中，在圖1和2中示出的電動轉向系統中實施三相回轉機械控制裝置。

如圖2所示，電動轉向系統1設置在車輛的轉向系統90中。在該轉向系統90中，轉矩傳感器94附接到方向盤91的轉向軸92用于檢測轉向轉矩。小齒輪96設置在轉向軸92的頂端處并且與齒條軸97嚙合。一對輪胎（tire?wheel）98通過拉桿等（沒有示出）可旋轉地耦聯到齒條軸97的兩端。轉向軸92的旋轉運動通過小齒輪96改變成齒條軸97的線性運動，使得該對輪胎98以對應于齒條軸97的線性運動的角度轉向。

電動轉向系統1包括致動器2和減速齒輪89。致動器2使旋轉軸81旋轉。在減速之后，減速齒輪89將旋轉軸81的旋轉傳遞給轉向軸92。致動器2由電動機80和ECU（電子控制單元）10構成。電動機80為生成轉向輔助轉矩的三相無刷電動機。