[發明專利]電動機控制裝置

有效

• 申請號: 201380007352.3
• 申請日: 2013-01-30
• 公開（公告）號: CN104081653B
• 公開（公告）日: 2017-03-22
• 發明（設計）人: 吉本拓史;山下良范
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: H02P21/22
• 分類號: H02P21/22;H02P21/02;H02P21/04
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司31100
• 代理人: 俞丹

技術領域

本發明涉及電動機控制裝置。

背景技術

以往，已揭示了如下方法：解析地導出表示感應電動機(motor)內產生的全部損耗為最小的勵磁電流指令值的數學式，根據利用了所導出的勵磁電流指令值的電流控制對感應電動機進行控制(例如下述的專利文獻1)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利特開平9－191700號公報(第0043段落、數學式(16))

發明內容

發明所要解決的技術問題

然而，在由上述專利文獻1所導出的數學式中存在如下問題；在平方根的計算式內包含了平方根彼此的除法運算、三角函數的乘法運算以及冪運算，導致無法簡單地進行控制計算。

在電動機控制裝置中，當對作為控制對象的電動機的轉速進行控制時，通常例如從啟動時起直到低速區域或者中速區域為止進行將電壓與頻率之比設為恒定的V/F恒定控制。另一方面，在上述現有技術中存在如下問題：在從啟動時起直到高速區域的整個速度區域中，進行使用了上述數學式的運算處理，所進行的控制未必能夠得到與控制方式相對應的效果。

另外，在V/F恒定控制方式中，根據電動機的轉速指令而非與負載相對應的值，決定電壓與頻率之比，從而能夠得到在額定時達到最佳的輸出電壓特性。因此，存在如下問題：在低速區域或低負載的驅動區域中，對電動機會施加過量的電壓，導致電動機損耗大于最佳值，從而進行的運轉并不高效。

本發明是鑒于上述問題而得到的，其目的在于提供電動機控制裝置，在使用V/F恒定控制方式的電動機控制裝置中，尤其能夠降低在低速區域或低負載的驅動區域中的電動機損耗，從而能夠進一步提高效率。

解決技術問題所采用的技術方案

為了解決上述問題、并達成目的，本發明所涉及的電動機控制裝置將從由逆變器所驅動的電動機流出的電流、或流入由逆變器所驅動的電動機的電流分成轉矩電流和勵磁電流，并分別進行控制，該電動機控制裝置的特征在于具有：

二次磁通指令運算部，該二次磁通指令運算部具有對二次磁通指令進行運算的第1運算部，所述二次磁通指令用于使由轉矩電流和勵磁電流所得到的電流有效值達到最小；以及

PWM信號生成部，該PWM信號生成部生成用于輸出所希望的轉矩指令的轉矩電流指令和用于輸出所述二次磁通指令的勵磁電流指令，進行轉矩控制，以使得所述轉矩電流的檢測值和所述勵磁電流的檢測值分別與所述轉矩電流指令和所述勵磁電流指令相一致，并生成使所述逆變器中所包括的開關元件導通或斷開的控制信號。

發明效果

根據本發明，在使用了V/F恒定控制方式的電動機控制裝置中，尤其能夠在低速區域或輕負載的驅動區域中更進一步地降低電動機損耗，從而能夠進行更高效的運轉。

附圖說明

圖1是表示實施方式1所涉及的電動機控制裝置的一個結構示例的框圖。

圖2是說明電動機常數和dq各軸電流之間的關系的圖。

圖3是說明dq各軸電流和轉矩之間的關系的圖。

圖4是表示實施方式1所涉及的二次磁通指令運算部的一個結構示例的框圖。

圖5是表示相對于二次磁通指令的損耗曲線的圖。

具體實施方式

下面，參照附圖對本發明的實施方式所涉及的電動機控制裝置進行說明。另外，本發明并不局限于以下示出的實施方式。

實施方式1

圖1是表示實施方式1所涉及的電動機控制裝置的一個結構示例的框圖。實施方式1所涉及的電動機控制裝置1是利用轉矩控制方式進行控制的控制裝置，該轉矩控制方式中，將從由逆變器11驅動的電動機12流出、或流入由逆變器11驅動的電動機12的電流(一次電流)分為轉矩電流和勵磁電流來分別進行控制，該電動機控制裝置1如圖所示，由轉矩指令運算部4、二次磁通指令運算部5、電動機常數運算部6、坐標變換部7、速度控制部8、以及生成作為電壓指令的PWM信號的PWM信號生成部9構成。

向電動機控制裝置1中輸入從未圖示的外部控制裝置輸出的檔位指令和載荷補償信號、由設置于逆變器11和電動機(motor)12之間的電流檢測器14(14U、14V、14W)檢測出的各相(U相、V相、W相)電動機電流IU、IV、IW、以及由設置于電動機12的脈沖發生器(PG)13檢測出的PG脈沖信號等。電動機控制裝置1根據這些檔位指令、載荷補償信號、電動機電流IU、IV、IW以及PG脈沖信號，利用位于最終級的PWM信號生成部9來生成作為控制逆變器11的電壓指令的PWM信號(U、V、W、X、Y、Z)。