[發(fā)明專利]交流電機的控制裝置及控制方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210377446.7
• 申請日: 2012-10-08
• 公開（公告）號: CN103107770A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發(fā)明（設計）人: 廣瀨祥多
• 申請（專利權）人: 愛信精機株式會社
• 主分類號: H02P27/08
• 分類號: H02P27/08
• 代理公司: 隆天國際知識產(chǎn)權代理有限公司 72003
• 代理人: 聶寧樂;向勇

技術領域

本發(fā)明設計一種交流電機的控制裝置及控制方法，更詳細來說，涉及一種考慮了對定子的電樞繞組進行通電的電流的偏移量的控制裝置及控制方法。

背景技術

近年來，應用逆變器作為交流電機的驅(qū)動裝置的技術得到普及，與以往的技術相比，控制性能顯著提升。在很多情況下，利用應用了逆變器的驅(qū)動裝置的控制，來檢測出流向定子的電樞繞組的各相的電流及轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)相位，并且基于來自外部的轉(zhuǎn)矩指令值，通過控制矩形波電壓的相位，或者采用脈沖寬度調(diào)制（PWM）方式控制電壓有效值，來調(diào)整輸出轉(zhuǎn)矩。還有檢測出與疊加在電流上的直流成分等的偏移量，進行減小該與疊加在電流上的直流成分等的偏移量的控制的技術。在專利文獻1中公開了檢測出這種電流偏移量的技術的例子。

專利文獻1的電機的控制裝置具有：輸出驅(qū)動電流的逆變器部，檢測驅(qū)動電流值的電流值檢測單元，辨別偏移量值單元，信號處理部。辨別偏移量值單元用來在沒有向電機導通驅(qū)動電流的狀態(tài)下，基于電流值檢測信號檢測出直流級別的偏移量值。另外，信號處理部基于電流值檢測信號來生成除去偏移量值的控制信號，并且進行控制。由此，由于不需要用于調(diào)整偏移量值的特殊的調(diào)整電路，所以能夠?qū)崿F(xiàn)控制裝置的小型化、簡略化，并且能夠高精度地控制電機的旋轉(zhuǎn)。

[現(xiàn)有技術文獻]

[專利文獻]

專利文獻1：日本特開平8-149882號公報

此外，在專利文獻1的控制裝置中，由于在沒有向電機導通驅(qū)動電流的非驅(qū)動狀態(tài)下檢測出電流偏移量，所以能夠檢測出電流值檢測單元的零點誤差并進行補正。然而，電流偏移量不限于由檢測誤差而引起的假設的量，還可能是在驅(qū)動時與直流成分等重疊（疊加）而實際產(chǎn)生的量。另外，還有電流偏移量根據(jù)電機的動作狀況而發(fā)生變化的情況。例如，若在三相之間的電源電線的特性不均衡（產(chǎn)生偏差），則僅在電流流過時產(chǎn)生電流偏移量。另外，若存在轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)相位的檢測誤差，則電流偏移量會根據(jù)檢測誤差的大小或正負而發(fā)生變化。專利文獻1的控制裝置不能檢測出在電機的動作狀態(tài)下產(chǎn)生的實際的電流偏移量，并且也不能夠檢測出電流偏移量的變化。

另外，在基于轉(zhuǎn)矩指令值來控制矩形波電壓的相位的控制裝置中，每經(jīng)過電角度的180°進行一次切換矩形波的正負的控制，但是不具有控制改變正負電壓的振幅的功能。因此，假設有電流偏移量產(chǎn)生，也不能夠除去該電流偏移量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是鑒于上述背景技術的問題點而提出的，本發(fā)明要解決的問題在于，提供一種在進行電壓的相位控制的交流電機的動作狀態(tài)下檢測出電流偏移量，并且通過控制電壓波形來抑制或除去電流偏移量的控制裝置及控制方法。

解決上述問題的第一技術方案的交流電機的控制裝置，以交流電機作為控制對象來進行控制，所述交流電機具有：電流檢測單元，其檢測在對定子的電樞繞組上施加電壓時流過的各相的電流；相位檢測單元，其檢測轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)相位。該交流電機的控制裝置在考慮所述各相的電流的偏移量的前提下，控制所述電壓的波形，該交流電機的控制裝置的特征在于，具有：電壓相位設定單元，其基于來自外部的轉(zhuǎn)矩指令值，在所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)相位的上設定用于施加所述電壓的電壓相位；偏移量檢測單元，其根據(jù)由所述電流檢測單元檢測出的所述各相的電流，來分別檢測所述偏移量；開關控制單元，其針對每個根據(jù)由所述相位檢測單元檢測出的所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)相位而得到的電角度的半個周期，獲得將所述電壓的波形切換成脈沖寬度調(diào)制波形或者矩形波形的控制時間點；波形切換單元，當檢測出的所述偏移量為正值時，將所述電壓的波形切換成正的所述脈沖寬度調(diào)制波形和負的所述矩形波形，當所述偏移量為負值時，將所述電壓的波形切換成負的所述脈沖寬度調(diào)制波形和正的所述矩形波形，當所述偏移量為0時，將所述電壓的波形切換成正的所述矩形波形及負的所述矩形波形。

第二技術方案的發(fā)明，在第一技術方案所述的交流電機的控制裝置中，還具有：電壓振幅設定單元，其設定頻率及電壓振幅能夠改變的正弦波波形的所述電壓振幅；脈沖寬度調(diào)制單元，其通過基于比較結(jié)果的導通截止控制來生成所述脈沖寬度調(diào)制波形，所述比較結(jié)果是指，對采用規(guī)定頻率并且具有規(guī)定電壓振幅的三角波狀的載波波形與正弦波波形進行大小比較的結(jié)果。

第三技術方案的發(fā)明，在第二技術方案所述的交流電機的控制裝置中，所述偏移量越大，所述電壓振幅設定單元將所述正弦波波形的電壓振幅設定得越小，所述偏移量越小，所述電壓振幅設定單元將所述正弦波波形的電壓振幅設定得越大；所述脈沖寬度調(diào)制單元，將所述正弦波波形大于所述載波波形的時間段作為脈沖寬度調(diào)制的導通時間。