[發(fā)明專利]交流電動機的速度推測裝置、交流電動機的驅(qū)動裝置、制冷劑壓縮機及冷凍循環(huán)裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201780033623.0
• 申請日: 2017-04-18
• 公開（公告）號: CN109219922B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高橋健治;有澤浩一;鹿島美津夫
• 申請（專利權(quán)）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: H02P23/12
• 分類號: H02P23/12;F25B1/04;G05B11/36
• 代理公司: 中國貿(mào)促會專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 11038
• 代理人: 許海蘭

交流電動機(2)的速度推測裝置(101)具備：模型偏差運算部(11)，根據(jù)交流電動機(2)的電壓、電流及推測角速度，運算模型偏差；第1角速度推測部(21)，根據(jù)所述模型偏差，運算第1推測角速度，作為包含實際角速度的直流分量的低頻分量；第2角速度推測部(22)，根據(jù)包含于所述模型偏差的特定的高頻分量，運算第2推測角速度，作為實際角速度的高頻分量；以及加法器，將所述第1推測角速度和所述第2推測角速度相加，將所述第1推測角速度與所述第2推測角速度的相加值，作為所述推測角速度，反饋給所述模型偏差運算部。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及推測感應(yīng)機或者同步機這樣的交流電動機的速度的 速度推測裝置、交流電動機的驅(qū)動裝置、制冷劑壓縮機以及冷凍循環(huán) 裝置。

背景技術(shù)

交流電動機的速度通過利用發(fā)生轉(zhuǎn)矩以及負(fù)載轉(zhuǎn)矩的運動方程 式記述，在發(fā)生轉(zhuǎn)矩以及負(fù)載轉(zhuǎn)矩中的任意轉(zhuǎn)矩振動的情況下速度也 振動。速度或者轉(zhuǎn)矩的脈動成為噪音或者振動的原因，所以需要高精 度地控制交流電動機的速度或者轉(zhuǎn)矩的單元。為了高精度地控制感應(yīng) 機或者同步機這樣的交流電動機的速度或者轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)子的位置信息不 可或缺。然而，若使用位置傳感器或者速度傳感器，則存在成本上升 或者可靠性下降的可能性，所以進(jìn)行了與交流電動機的無傳感器控制 有關(guān)的大量的研究。

作為交流電動機的無傳感器控制，已知利用自適應(yīng)觀測器的手 法。使用自適應(yīng)觀測器的無傳感器矢量控制方式是根據(jù)感應(yīng)電壓高精 度地推測速度的方式，具有能夠使速度推測誤差穩(wěn)定地為零這樣的優(yōu) 點。然而，在該無傳感器矢量控制方式中存在推測響應(yīng)的制約，該無 傳感器矢量控制方式難以正確地推測高頻的速度脈動。因此，在該無 傳感器矢量控制方式中，極難以反饋速度推測值來抑制高頻的速度脈 動。

作為負(fù)載轉(zhuǎn)矩周期性地振動的負(fù)載的代表例，已知在冷凍循環(huán)裝 置中使用的壓縮機。另外，作為交流電動機的發(fā)生轉(zhuǎn)矩周期性地脈動 的主要因素，可以列舉出交流電動機的感應(yīng)電壓的畸變、電流檢測器 的偏移、增益失衡、以及電力變換器的上下短路防止時間所引起的輸 出電壓誤差。存在在驅(qū)動交流電動機時，因這些周期干擾要素而導(dǎo)致 控制性大幅惡化的情況。

在專利文獻(xiàn)1、2中，公開了用于通過反饋控制抑制高頻的速度 脈動或者轉(zhuǎn)矩脈動的方法。在專利文獻(xiàn)3中，公開了用于通過前饋控 制抑制高頻的速度脈動或者轉(zhuǎn)矩脈動的方法。

在專利文獻(xiàn)1公開的控制方法中，通過傅里葉變換分別抽出任意 諧波的旋轉(zhuǎn)不均的正弦項系數(shù)以及余弦項系數(shù)，以使它們變?yōu)榱愕姆?式進(jìn)行PID(Proportional IntegralDerivative，比例積分微分)控制 之后，使補償信號交流化并與電流指令相加，來減輕旋轉(zhuǎn)不均。在專 利文獻(xiàn)2中，無傳感器控制中的位置推測誤差被稱為軸誤差，在專利 文獻(xiàn)2公開的控制裝置中，通過構(gòu)筑用于根據(jù)軸誤差消除周期干擾分 量的反饋環(huán)，來減輕速度脈動。專利文獻(xiàn)3公開的轉(zhuǎn)矩控制裝置使用 轉(zhuǎn)矩校正量存儲單元，試圖通過前饋控制使壓縮機的負(fù)載轉(zhuǎn)矩脈動與 電機轉(zhuǎn)矩一致。通過前饋控制，在無傳感器控制的情況下，也能夠?qū)?現(xiàn)高頻的速度脈動的抑制。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開平1-308184號公報

專利文獻(xiàn)2：日本專利第4221307號公報

專利文獻(xiàn)3：日本特開2001-37281號公報

發(fā)明內(nèi)容

然而，在專利文獻(xiàn)1公開的控制方法中，在無法正確地檢測高頻 的速度脈動的情況下，無法減少旋轉(zhuǎn)不均。如果使用速度傳感器或者 位置傳感器，雖能夠正確地檢測旋轉(zhuǎn)速度，但裝置成本上升。然而， 在不使用速度傳感器或者位置傳感器的情況下，由于推測響應(yīng)的制約 無法正確地推測過渡性的旋轉(zhuǎn)速度的脈動，所以難以使用專利文獻(xiàn)1 公開的控制方式。