[發(fā)明專利]馬達(dá)控制裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310368126.X
• 申請日: 2013-08-22
• 公開（公告）號: CN104052360B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 樋爪達(dá)也;小倉洋壽;吉田嘉雄;鈴木尚禮
• 申請（專利權(quán)）人: 江森自控日立空調(diào)技術(shù)（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(mào)易促進(jìn)委員會專利商標(biāo)事務(wù)所11038
• 代理人: 張麗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及使用無位置傳感器控制交流馬達(dá)的驅(qū)動的馬達(dá)控制裝置。

背景技術(shù)

使用逆變器的電流檢測值等推測交流馬達(dá)的轉(zhuǎn)子位置，進(jìn)一步根據(jù)推測出的所述位置控制交流馬達(dá)的驅(qū)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(qū)動的交流馬達(dá)耐環(huán)境性優(yōu)良，特別是在驅(qū)動壓縮機(jī)時有用。

但是，在控制交流馬達(dá)并驅(qū)動壓縮機(jī)時，交流馬達(dá)的負(fù)荷轉(zhuǎn)矩與壓縮沖程同步地脈動。因此，需要進(jìn)行使電流流動以消除負(fù)荷轉(zhuǎn)矩的脈動、并抑制交流馬達(dá)的速度變動的脈動轉(zhuǎn)矩抑制控制。

例如，在專利文獻(xiàn)1中記載有根據(jù)通過控制裝置內(nèi)的運算而求出的軸誤差來檢測與轉(zhuǎn)子位置同步地產(chǎn)生的負(fù)荷轉(zhuǎn)矩的脈動分量的同步電動機(jī)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(zhuǎn)矩抑制電流，通過將其加到平均轉(zhuǎn)矩電流指令值上來抑制轉(zhuǎn)子的速度變動。

另外，在專利文獻(xiàn)2中記載有如下的同步電動機(jī)的控制裝置:根據(jù)擴(kuò)展感應(yīng)電壓的概念，使用交流馬達(dá)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(guān)于所述的擴(kuò)展感應(yīng)電壓將在本發(fā)明中加以說明。

另外，在專利文獻(xiàn)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(xiàn)1:日本特開2005-198402號公報

專利文獻(xiàn)2:日本特開2001-251889號公報

發(fā)明內(nèi)容

但是，在進(jìn)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(xiàn)1記載的發(fā)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(dá)的振動和噪音。

另外，即使在使用所述的擴(kuò)展感應(yīng)電壓概念的專利文獻(xiàn)2所記載的發(fā)明中也存在以下的問題。

即，由于在脈動轉(zhuǎn)矩抑制控制中有意識地使馬達(dá)電流發(fā)生變化，所以電感L的微分值（L微分值）也模擬地經(jīng)常變化，但是難以正確地計算該L微分值（包含微分項的數(shù)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(jié)果產(chǎn)生誤差，可能會降低脈動轉(zhuǎn)矩抑制控制的效果（省略了微分項的數(shù)式中的問題）。

因此，本發(fā)明的課題是提供能夠適當(dāng)?shù)匾种平涣黢R達(dá)的脈動轉(zhuǎn)矩的馬達(dá)控制裝置。

為了解決所述問題，本發(fā)明涉及的馬達(dá)控制裝置的特征在于，具備：電流計算單元，根據(jù)由電流檢測單元檢測的交流馬達(dá)的電流值計算所述交流馬達(dá)的dc軸電流及qc軸電流;電壓指令計算單元，計算與向驅(qū)動所述交流馬達(dá)的逆變器的電壓指令相對應(yīng)的dc軸電壓指令及qc軸電壓指令;軸誤差推測單元，根據(jù)擴(kuò)展感應(yīng)電壓的概念推測所述交流馬達(dá)的實軸和控制軸的軸誤差;脈動轉(zhuǎn)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(dá)的脈動轉(zhuǎn)矩;以及修正處理單元，修正所述交流馬達(dá)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(jù)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(guān)于上述內(nèi)容，將在用于實施發(fā)明的實施方式中加以詳細(xì)說明。

根據(jù)本發(fā)明，能夠提供適當(dāng)?shù)匾种平涣黢R達(dá)的脈動轉(zhuǎn)矩的馬達(dá)控制裝置。

附圖說明

圖1是包含本發(fā)明的一實施方式涉及的馬達(dá)控制裝置的結(jié)構(gòu)圖。

圖2是關(guān)于dc軸電壓指令的帶有修正功能的信號再現(xiàn)處理部的結(jié)構(gòu)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(xiàn)處理部輸出的dc軸修正電壓指令Vdc^*f的波形圖。

圖4是關(guān)于dc軸電流的帶有修正功能的信號再現(xiàn)處理部的結(jié)構(gòu)圖。

（符號說明）

S:馬達(dá)控制系統(tǒng);1:逆變器;2:電流傳感器（電流檢測單元）;3:馬達(dá)控制裝置;301:電流再現(xiàn)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(xiàn)處理部（修正處理單元、機(jī)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(zhuǎn)矩抑制控制器（脈動轉(zhuǎn)矩抑制控制單元）;310:積分器（機(jī)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(fā)生器（角頻率指令生成單元）;317:2軸/3相變換器;318:PWM信號發(fā)生器;5:交流馬達(dá)。

具體實施方式