[發明專利]電動機的控制裝置

有效

• 申請號: 201680048869.0
• 申請日: 2016-06-23
• 公開（公告）號: CN107980203B
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發明（設計）人: 酒井剛志
• 申請（專利權）人: 株式會社電裝
• 主分類號: H02P21/18
• 分類號: H02P21/18;H02P21/32
• 代理公司: 上海華誠知識產權代理有限公司 31300
• 代理人: 張麗穎

本發明的電動機的控制裝置(10)具備：控制部(11)，該控制部控制對電動機供給電力的驅動電路的動作；以及電流傳感器(8)，該電流傳感器檢測產生于電動機的電流?？刂撇拷浻沈寗与娐穼⒂糜谕贫ù艠O位置的基本高頻電壓施加于電動機，從而經由電流傳感器檢測產生于電動機的基本高頻電流，并且基于基本高頻電流的檢測值來選定與磁極位置的d軸方向對應的第一電角度和第二電角度，經由電流傳感器檢測第一特定高頻電流和第二特定高頻電流，該第一特定高頻電流是經由驅動電路對第一電角度的位置施加了特定高頻電壓時產生于電動機的高頻電流，該第二特定高頻電流是經由驅動電路對第二電角度的位置施加了特定高頻電壓時產生于電動機的高頻電流，通過對第一特定高頻電流的檢測值與第二特定高頻電流的檢測值進行比較，從而推定磁極位置的正的d軸方向。

相關申請的相互參照

本申請基于在2015年8月25日申請的日本申請編號2015-165549號，其記載內容援引于此。

技術領域

本發明涉及一種基于轉子的磁極位置來控制電動機的驅動的電動機的控制裝置。

背景技術

已知一種不使用對轉子的磁極位置進行檢測的位置傳感器來控制電動機的驅動的所謂無位置傳感器的控制裝置。以往，有如下高頻電壓推定方式：通過將比電動機的驅動電壓的頻率高的高頻電壓施加于電動機，從而對轉子的磁極位置進行推定。首先，對該高頻電壓推定方式進行說明。

在凸極式同步電動機中，電樞線圈的電感在旋轉正交座標(dq軸座標)系上的d軸方向成為最小。因此，將一定振幅下的以規定頻率旋轉的高頻電壓施加于電樞線圈時，此時的固定正交座標(αβ軸座標)系上的高頻電流的軌跡如圖11所示。圖11是表示αβ軸座標系中的高頻電壓Vh的軌跡和高頻電流Ih的軌跡的圖形。如圖11所示，高頻電流Ih的軌跡呈橢圓形狀。以下，將該橢圓也稱為電流橢圓軌跡。在圖11中，轉子的磁極位置被決定為d軸相對于α軸所成的角度θ。在該情況下，將高頻電壓1周期的電流橢圓軌跡中的高頻電流Ih的振幅的最大值Imax的α軸成分及β軸成分分別設為“Imaxα”及“Imaxβ”時，“tanθ＝Imaxβ/Imaxα”的關系成立。通過使用該關系，能夠基于“Imaxα”及“Imaxβ”的檢測值來運算轉子的磁極位置θ。

然而，在電流橢圓軌跡具有如圖11所示那樣的對稱形狀的情況下，在高頻電壓Vh的1周期中，電流橢圓軌跡1周期中的長徑軸向存在兩個最大振幅值Imax1、Imax2?！癐max1”是長徑軸向的正側的最大值，換言之是朝向長徑軸向N極的最大振幅值。“Imax2”是長徑軸向的負側的最大值，換言之是朝向長徑軸向S極的最大振幅值。即，從電流橢圓軌跡1周期中提取兩個高頻電流Ih的最大值。

方便的是，在PM型同步電動機(磁鐵轉子式同步電動機)中，在磁路相對于高頻電流具有磁飽和傾向的情況下，基于高頻電流的磁通的方向與轉子的磁鐵磁通的方向一致的情況與它們的方向為反方向的情況相比，電樞線圈的電感減少。電流橢圓軌跡的長徑與電樞線圈的電感減少的量對應地變長。即，如圖12所示，電流橢圓軌跡成為朝向長徑軸向N極延伸的不規則的形狀。因此，若從電流橢圓軌跡1周期中的高頻電流Ih的各數據中選擇其最大振幅值，則朝向長徑軸向S極的最大振幅值Imax2自然地被排除，能夠提取朝向長徑軸向N極的最大振幅值Imax1。因此，能夠基于提取的朝向長徑軸向N極的最大振幅值Imax1，根據上述的運算式推定轉子的磁極位置θ。

然而，在使用這樣的推定方法時，朝向長徑軸向N極的最大振幅值Imax1與朝向長徑軸向S極的最大振幅值Imax2的差較小時，有可能將“Imax2”誤判定為朝向長徑軸向N極的最大振幅值。在該情況下，基于“Imax2”運算轉子的磁極位置θ的話，有可能將轉子的磁極位置誤判定為在電角度中偏離180°的位置。