[發明專利]電機控制裝置

有效

• 申請號: 201310368023.3
• 申請日: 2013-08-22
• 公開（公告）號: CN104038127A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 樋爪達也;小倉洋壽;B·斯瓦潘;鈴木尚禮
• 申請（專利權）人: 日立空調·家用電器株式會社
• 主分類號: H02P21/05
• 分類號: H02P21/05;H02P27/08
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 許海蘭

技術領域

本發明涉及用無位置傳感器控制交流電機的驅動的電機控制裝置。

背景技術

已知有通過逆變器的電流檢測值推斷交流電機的轉子的位置，進而根據所推斷的上述位置控制交流電機的驅動的無位置傳感器控制。通過無位置傳感器控制驅動的交流電機耐環境性優異，特別是在驅動壓縮機時有用。

可是，當控制交流電機驅動壓縮機的情況下，交流電機的負荷轉矩與壓縮行程同步地脈動。特別是在回轉式壓縮機和往復式壓縮機的情況下，與壓縮動作同步的負荷轉矩的脈動顯著發生。因而，當驅動這些壓縮機的情況下，要求適宜地進行為了抵消負荷轉矩脈動而流過電機電流，抑制交流電機的速度變動的脈動轉矩抑制控制。

例如，在專利文獻1中記載有具備脈動轉矩抑制控制器的同步電機的控制裝置。在該控制裝置中，脈動轉矩抑制控制器從在控制裝置內的運算中求得的軸誤差中提取與轉子位置同步發生的負荷轉矩的脈動分量，通過計算求用于抵消它的脈動轉矩抑制電流值。而后通過將求得的脈動轉矩抑制電流值加在平均轉矩電流值上，可以抑制轉子的速度變動。

如果對該脈動轉矩抑制控制器的內部附加說明，則在內部具備單相-dq軸變換器、2個積分控制器和dq軸-單相變換器。單相-dq軸變換器將轉矩的脈動分量分解為2個無向量值即d軸分量（cos分量）和q軸分量（sin分量）。而后積分控制器通過增加積分補正使得2個無向量值為零，分別求d軸分量（cos分量）和q軸分量（sin分量）的補正電流值。進而，dq軸單相變換器將2個補正電流值變換為脈動轉矩抑制電流值。

另一方面，在專利文獻2中，記載有對專利文獻1的技術實施改進的技術。在脈動轉矩抑制控制器內在積分控制器的輸出一側上追加了限幅器是改進點，追加的限幅器對用積分控制器計算出的2個補正電流值增加上限限制。而后，在通過該作用降低輸入電能的同時，抑制轉子的速度變動。

[專利文獻1]特開2005-198402號公報

[專利文獻2]特開2006-180605號公報

可是，當進行無位置傳感器控制的情況下，當然在上述的軸誤差自身中也包含誤差。因而，在專利文獻1中記載的發明中，因該誤差的影響脈動轉矩抑制電流過度地增加在交流電機上，根據運行條件具有不能充分減少交流電機的振動和噪音的缺點。進而將負荷轉矩的脈動分量分解為2個分量，用獨立的積分控制器各自進行補正。因此各分量的補正相互干涉，直至相互的補正電流值穩定為止，在交流電機上增加過度的脈動轉矩抑制電流。特別是在交流電機的加減速中和負荷變動中容易發生該狀態，此期間具有引起電機電流的紊亂和振動增加的缺點。

另外，在專利文獻2中記載有用限幅器對積分控制器計算出的2個補正電流值增加上上限限制的方法。但是，因為在增加上限限制時并沒有反映軸誤差的脈動分量的相位，所以存在脈動轉矩抑制效果降低的缺點。為了以最小限度的電能高效率地有效實施脈動轉矩抑制控制，需要與交流電機的加減速中和負荷變動中的狀態變化一致地始終流過與負荷轉矩的脈動分量一致的脈動轉矩抑制電流。因此，需要考慮軸誤差的誤差和負荷轉矩的脈動分量的相位的控制。

發明內容

因而，本發明的課題在于提供一種能夠恰當地抑制交流電機的脈動轉矩的電機控制裝置。

為了解決上述課題，本發明的特征在于具備：軸誤差推斷單元，根據用電流檢測單元檢測出的逆變器的電流值推斷用上述逆變器驅動的交流電機的實軸和控制軸的軸誤差；軸誤差向量提取單元，從用上述軸誤差推斷單元推斷的上述軸誤差的時間性的變動中，將用正弦波表示的脈動分量作為軸誤差向量提取；補正電流向量計算單元，對用上述軸誤差向量提取單元提取的上述軸誤差向量進行積分運算，計算用于抵消上述交流電機的脈動轉矩的補正電流向量；以及圓形限幅處理單元，將以規定的限幅值為半徑的圓周作為基準，限制用上述補正電流向量計算單元算出的上述補正電流向量的移動，上述圓形限幅處理單元執行限制上述補正電流向量的移動的圓形限幅處理，以使上述補正電流向量的偏角接近上述軸誤差向量的偏角。

而且，有關詳細內容在用于實施發明的實施方式中說明。

如果采用本發明，則能夠提供恰當地抑制交流電機的脈動轉矩的電機控制裝置。

附圖說明

圖1是涉及本發明的第1實施方式的電機控制裝置的構成圖。

圖2是電機控制裝置具有的傅里葉順變換器的構成圖。

圖3是電機控制裝置具有的附帶圓形限幅器的積分控制器的構成圖。

圖4是電機控制裝置具有的傅里葉逆變換器的構成圖。

圖5是附帶圓形限幅器的積分控制器具有的積分控制器的構成圖。