[發明專利]同步電機的控制裝置和控制方法

有效

• 申請號: 201210364058.5
• 申請日: 2012-09-26
• 公開（公告）號: CN103036497A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 中島洋一郎
• 申請（專利權）人: 三墾電氣株式會社
• 主分類號: H02P21/06
• 分類號: H02P21/06;H02P27/06
• 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

1.一種同步電機的控制裝置，其根據三相電壓指令值，通過逆變器電路將對3相交流進行二極管整流而得到的直流電壓轉換為交流電壓，將所轉換的交流電壓提供給同步電機來進行驅動，

該同步電機的控制裝置的特征在于具有：

電流坐標轉換單元，其將流過所述同步電機的三相交流電流轉換為旋轉坐標上的d軸電流和q軸電流；

最大線間電壓運算單元，其使用所述直流電壓來運算最大線間電壓；

d軸電流運算單元，其使用通過該最大線間電壓運算單元運算的所述最大線間電壓和所述同步電機的電氣角速度來運算弱場磁控制用的d軸電流運算值；

弱場磁控制切換單元，其根據通過所述最大線間電壓運算單元運算的所述最大線間電壓和所述同步電機的所述電氣角速度，將通過所述d軸電流運算單元運算的弱場磁控制用的所述d軸電流運算值和最大扭矩控制用的d軸電流設定值中的任意一個作為d軸電流指令值來輸出；

q軸電流運算單元，其使用所提供的電機速度指令值和所述同步電機的電機角速度來運算q軸電流指令值；

d軸電壓運算單元，其根據從所述弱場磁控制切換單元輸出的所述d軸電流指令值與通過所述電流坐標轉換單元轉換的所述d軸電流之間的偏差來運算d軸電壓運算值；

q軸電壓運算單元，其根據通過所述q軸電流運算單元運算的所述q軸電流指令值與通過所述電流坐標轉換單元轉換的所述q軸電流之間的偏差來運算q軸電壓運算值；以及

電壓指令值轉換單元，其將通過所述d軸電壓運算單元運算的所述d軸電壓運算值和通過所述q軸電壓運算單元運算的所述q軸電壓運算值轉換為所述三相電壓指令值。

2.根據權利要求1所述的同步電機的控制裝置，其特征在于，

所述d軸電流運算單元根據通過所述最大線間電壓運算單元運算的所述最大線間電壓、所述同步電機的所述電氣角速度、作為所述同步電機的電機參數的反電動勢系數以及d軸電感運算所述d軸電流運算值。

3.根據權利要求1或2所述的同步電機的控制裝置，其特征在于，

所述弱場磁控制切換單元根據所述同步電機的所述電氣角速度來運算電機線間電壓，根據所運算的所述電機線間電壓與通過所述最大線間電壓運算單元運算的所述最大線間電壓的比較結果，選擇通過所述d軸電流運算單元運算的弱場磁控制用的所述d軸電流運算值和最大扭矩控制用的d軸電流設定值中的任意一個作為d軸電流指令值來輸出。

4.根據權利要求1至3中的任意一項所述的同步電機的控制裝置，其特征在于，

該同步電機的控制裝置具有電壓指令值限制單元，該電壓指令值限制單元對d軸電壓指令值和q軸電壓指令值以合成向量成為規定值以下的方式進行限制而輸出，其中，該d軸電壓指令值和q軸電壓指令值是基于通過所述d軸電壓運算單元和所述q軸電壓運算單元分別運算的所述d軸電壓運算值和所述q軸電壓運算值而得到的，

所述電壓指令值轉換單元將從所述電壓指令值限制單元輸出的所述d軸電壓指令值和所述q軸電壓指令值轉換為所述三相電壓指令值。

5.根據權利要求1至4中的任意一項所述的同步電機的控制裝置，其特征在于，

所述最大線間電壓運算單元根據所述直流電壓和所述逆變器電路的調制度運算所述最大線間電壓。

6.一種同步電機的控制方法，根據三相電壓指令值，通過逆變器電路將對3相交流進行二極管整流而得到的直流電壓轉換為交流電壓，將所轉換的交流電壓提供給同步電機來進行驅動，

該同步電機的控制方法的特征在于，

將流過所述同步電機的三相交流電流轉換為旋轉坐標上的d軸電流和q軸電流，

使用所述直流電壓來運算最大線間電壓，

使用所述最大線間電壓和所述同步電機的電氣角速度來運算弱場磁控制用的d軸電流運算值，

根據所述最大線間電壓和所述同步電機的電氣角速度，將弱場磁控制用的所述d軸電流運算值和最大扭矩控制用的d軸電流設定值中的任意一個作為d軸電流指令值來輸出，

使用所提供的電機速度指令值和所述同步電機的電機角速度來運算q軸電流指令值，

根據所述d軸電流指令值與所述d軸電流之間的偏差來運算d軸電壓運算值，

根據所述q軸電流指令值與所述q軸電流之間的偏差來運算q軸電壓運算值，

將所述d軸電壓運算值和所述q軸電壓運算值轉換為所述三相電壓指令值。