[發明專利]電動機控制裝置

有效

• 申請號: 201380078837.1
• 申請日: 2013-08-12
• 公開（公告）號: CN105493396B
• 公開（公告）日: 2017-03-08
• 發明（設計）人: 生武芳貴;藤田陽一;川村敏
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: H02P29/64
• 分類號: H02P29/64
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司31100
• 代理人: 周全

技術領域

本發明涉及推定電動機的線圈溫度的線圈溫度推定方法、以及基于推定得到的線圈溫度來控制電動機的電動機控制裝置。

背景技術

若對DC電動機施加電壓，則產生線圈電阻所對應的熱量，線圈溫度上升。若線圈溫度上升，則會破壞線圈被膜，具有短路及發熱等弊端，因此需要在成為過高溫前對電壓施加進行限制。

因此，以往有時利用溫度傳感器來測定線圈溫度。

此外，由于電動機的線圈電阻具有隨著溫度上升而變高的現象，因此有時求取將電動機的端子間電壓與電動機電流相乘而得到的值的平均值或積分值，來推定電動機的相對溫度變化(例如，參照專利文獻1)。

此外，有時基于電動機電流、母線電壓、PWM(Pulse Width Modulation：脈寬調制)時間寬度來推定線圈電阻，利用事先獲得的線圈電阻和線圈溫度的關系求取線圈溫度(例如，參照專利文獻2)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利特開平8-133107號公報

專利文獻2：日本專利特開2010-28911號公報

發明內容

發明所要解決的技術問題

如上所述，以往需要測定線圈溫度的溫度傳感器或測定電動機電流的電流傳感器，但具有由于設置空間的問題，難以應用于無法設置溫度傳感器或電流傳感器的電制致動器所使用的DC電動機的問題。

本發明是為了解決上述那樣的問題而完成的，其目的在于，提供一種不使用用于推定線圈溫度的溫度傳感器及電流傳感器等，且無需用于搭載的硬件變更的線圈溫度推定方法及電動機控制裝置。

解決技術問題所采用的技術手段

本發明的電動機控制裝置包括：驅動電路，該驅動電路根據占空比指令值對施加于電動機的電壓進行PWM控制；電壓檢測電路，該電壓檢測電路對電動機的施加電壓進行檢測；線圈溫度推定部，該線圈溫度推定部基于預先提供的電動機的線圈等效電阻、熱容、熱阻以及電壓檢測電路檢測出的施加電壓和占空比指令值，來推定電動機的線圈溫度；溫度異常判定部，該溫度異常判定部判定線圈溫度推定部推定出的線圈溫度是否是正常溫度；以及占空比限制部，該占空比限制部在溫度異常判定部判定為線圈溫度不是正常溫度的情況下，將占空比指令值限制為較低的值，線圈溫度推定部通過下式計算出單位時間的電動機的功耗W，利用熱容和熱阻計算出該功耗W所對應的單位時間的線圈溫度上升值，并對該線圈溫度上升值進行累計，從而推定線圈溫度，

W＝V/R×V×f(x)

這里，V是電壓檢測電路檢測出的施加電壓，R是預先提供給線圈溫度推定部的線圈等效電阻，f(x)是將占空比指令值作為變量x的函數。

發明效果

根據本發明，基于預先提供的所述電動機的線圈等效電阻、熱容、熱阻以及電壓檢測電路檢測出的施加電壓和占空比指令值，來推定電動機的線圈溫度，從而能在不使用溫度傳感器及電流傳感器等的情況下推定線圈溫度。因而，能提供無需用于線圈溫度推定的硬件變更的電動機控制裝置。

附圖說明

圖1是表示本發明的實施方式1所涉及的電動機控制裝置的結構例的圖。

圖2是表示實施方式1所涉及的電動機控制裝置的動作的流程圖。

圖3是說明實施方式1所涉及的電動機控制裝置的線圈溫度異常判定處理的曲線圖。

圖4是表示由矩形波狀的PWM電壓驅動的RL負載的所消耗的功耗模擬模型的圖。

圖5(a)和圖5(b)是表示對R＝1Ω、L＝0.1mH的LR負載中流過的電流和施加于該LR負載的電壓進行測量而得到的結果的曲線圖。

圖6(a)和圖6(b)是表示對R＝1Ω、L＝0.2mH的LR負載中流過的電流和施加于該LR負載的電壓進行測量而得到的結果的曲線圖。

圖7(a)和圖7(b)是表示對R＝1Ω、L＝0.4mH的LR負載中流過的電流和施加于該LR負載的電壓進行測量而得到的結果的曲線圖。

圖8(a)和圖8(b)是表示對R＝1Ω、L＝0.8mH的LR負載中流過的電流和施加于該LR負載的電壓進行測量而得到的結果的曲線圖。

圖9是表示RL負載的功耗相對于占空(Duty)比指令值的大小的曲線圖。

具體實施方式

下面，為了更詳細地說明本發明，根據附圖對用于實施本發明的方式進行說明。

實施方式1.