[發明專利]馬達控制裝置

有效

• 申請號: 201310368126.X
• 申請日: 2013-08-22
• 公開（公告）號: CN104052360B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發明（設計）人: 樋爪達也;小倉洋壽;吉田嘉雄;鈴木尚禮
• 申請（專利權）人: 江森自控日立空調技術（香港）有限公司
• 主分類號: H02P21/05
• 分類號: H02P21/05
• 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: 張麗

技術領域

本發明涉及使用無位置傳感器控制交流馬達的驅動的馬達控制裝置。

背景技術

使用逆變器的電流檢測值等推測交流馬達的轉子位置，進一步根據推測出的所述位置控制交流馬達的驅動的無位置傳感器控制為眾所周知。由無位置傳感器控制驅動的交流馬達耐環境性優良，特別是在驅動壓縮機時有用。

但是，在控制交流馬達并驅動壓縮機時，交流馬達的負荷轉矩與壓縮沖程同步地脈動。因此，需要進行使電流流動以消除負荷轉矩的脈動、并抑制交流馬達的速度變動的脈動轉矩抑制控制。

例如，在專利文獻1中記載有根據通過控制裝置內的運算而求出的軸誤差來檢測與轉子位置同步地產生的負荷轉矩的脈動分量的同步電動機的控制裝置。所述的控制裝置通過積分控制求出修正脈動分量的脈動轉矩抑制電流，通過將其加到平均轉矩電流指令值上來抑制轉子的速度變動。

另外，在專利文獻2中記載有如下的同步電動機的控制裝置:根據擴展感應電壓的概念，使用交流馬達的電阻值/電感值、通過控制運算求出的電壓指令值/頻率指令值、以及電流檢測值來推測軸誤差。另外，關于所述的擴展感應電壓將在本發明中加以說明。

另外，在專利文獻2中記載有使用包含電流值的微分項的公式高精度地計算軸誤差的情況和使用省略了電流值的微分項的公式計算軸誤差的情況。

專利文獻1:日本特開2005-198402號公報

專利文獻2:日本特開2001-251889號公報

發明內容

但是，在進行無位置傳感器控制時，所述的軸誤差本身也包含誤差。在專利文獻1記載的發明中，有可能受該誤差的影響而施加過剩修正，不能充分降低交流馬達的振動和噪音。

另外，即使在使用所述的擴展感應電壓概念的專利文獻2所記載的發明中也存在以下的問題。

即，由于在脈動轉矩抑制控制中有意識地使馬達電流發生變化，所以電感L的微分值（L微分值）也模擬地經常變化，但是難以正確地計算該L微分值（包含微分項的數式中的問題）。

另外，在省略了L微分值時，受該省略的影響而在軸誤差的計算結果產生誤差，可能會降低脈動轉矩抑制控制的效果（省略了微分項的數式中的問題）。

因此，本發明的課題是提供能夠適當地抑制交流馬達的脈動轉矩的馬達控制裝置。

為了解決所述問題，本發明涉及的馬達控制裝置的特征在于，具備：電流計算單元，根據由電流檢測單元檢測的交流馬達的電流值計算所述交流馬達的dc軸電流及qc軸電流;電壓指令計算單元，計算與向驅動所述交流馬達的逆變器的電壓指令相對應的dc軸電壓指令及qc軸電壓指令;軸誤差推測單元，根據擴展感應電壓的概念推測所述交流馬達的實軸和控制軸的軸誤差;脈動轉矩抑制控制單元，以消除由所述軸誤差推測單元推測的所述軸誤差的方式，計算修正電流指令，抑制所述交流馬達的脈動轉矩;以及修正處理單元，修正所述交流馬達的dc軸電流、qc軸電流、dc軸電壓指令以及qc軸電壓指令中的至少一個的相位值和/或振幅值，其中，所述軸誤差推測單元根據包含由所述修正處理單元修正了的所述至少一個的dc軸電流、qc軸電流、dc軸電壓指令以及qc軸電壓指令，推測所述軸誤差。

另外，關于上述內容，將在用于實施發明的實施方式中加以詳細說明。

根據本發明，能夠提供適當地抑制交流馬達的脈動轉矩的馬達控制裝置。

附圖說明

圖1是包含本發明的一實施方式涉及的馬達控制裝置的結構圖。

圖2是關于dc軸電壓指令的帶有修正功能的信號再現處理部的結構圖。

圖3是表示從電壓指令計算器輸出的dc軸電壓指令Vdc^*、和從帶有修正功能的信號再現處理部輸出的dc軸修正電壓指令Vdc^*f的波形圖。

圖4是關于dc軸電流的帶有修正功能的信號再現處理部的結構圖。

（符號說明）

S:馬達控制系統;1:逆變器;2:電流傳感器（電流檢測單元）;3:馬達控制裝置;301:電流再現處理部（電流計算單元）;302:3相/2軸變換器（電流計算單元）;303，304:帶有修正功能的信號再現處理部（修正處理單元、機械角相位值計算單元）;305:軸誤差推測器（軸誤差推測單元）;306:脈動轉矩抑制控制器（脈動轉矩抑制控制單元）;310:積分器（機械角相位值計算單元）;315:電壓指令計算器（電壓指令計算單元）;316:角頻率指令發生器（角頻率指令生成單元）;317:2軸/3相變換器;318:PWM信號發生器;5:交流馬達。

具體實施方式