[發(fā)明專利]馬達(dá)控制裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201980076247.2
• 申請(qǐng)日: 2019-11-14
• 公開（公告）號(hào): CN113165689B
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高岡碧;原崇文;青柳滋久;松井大和;野野村重幸
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 日立安斯泰莫株式會(huì)社
• 主分類號(hào): B62D6/00
• 分類號(hào): B62D6/00;B62D101/00;B62D113/00;B62D119/00;H02M7/48;H02P27/08
• 代理公司: 上海華誠知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31300
• 代理人: 肖華

在步驟S54～步驟S55中，對(duì)馬達(dá)(10)的扭矩指令值的變化率Δτ*在規(guī)定值以上的情況下，基于馬達(dá)(10)的轉(zhuǎn)速N，以載波頻率fc的頻率切換速度Δfc的響應(yīng)頻率ωfc變得比電流控制部(70)的響應(yīng)頻率ωACR快的方式，來設(shè)定載波頻率fc的頻率切換速度Δfc。在步驟S54、步驟S56中，對(duì)馬達(dá)(10)的扭矩指令值的變化率Δτ*在小于規(guī)定值的情況下，基于對(duì)馬達(dá)(10)的扭矩指令值τ*和馬達(dá)(10)的轉(zhuǎn)速N，與電流控制部(70)的響應(yīng)頻率ωACR無關(guān)地設(shè)定載波頻率fc的頻率切換速度Δfc。根據(jù)本發(fā)明，能夠在防止了馬達(dá)控制裝置的響應(yīng)劣化的基礎(chǔ)上抑制載波頻率的切換時(shí)的扭矩變動(dòng)，能夠在廣泛的運(yùn)轉(zhuǎn)范圍內(nèi)穩(wěn)定地驅(qū)動(dòng)馬達(dá)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種馬達(dá)控制裝置。

背景技術(shù)

馬達(dá)控制裝置通過PWM(Pulse Width Modulation：脈寬調(diào)制)控制來控制逆變器而驅(qū)動(dòng)馬達(dá)。在PWM控制中，使用載波和作為電壓指令的調(diào)制波來進(jìn)行脈寬調(diào)制，將脈沖電壓施加到馬達(dá)上。在PWM控制中，如果將載波頻率設(shè)定得高，則可以降低馬達(dá)中發(fā)生的諧波損耗，從而可以實(shí)現(xiàn)提高馬達(dá)的效率或防止發(fā)熱。另一方面，逆變器會(huì)由于開關(guān)元件的導(dǎo)通/斷開次數(shù)增加而增加逆變器損耗(開關(guān)損耗)，成為逆變器發(fā)熱的主要原因。此外，向逆變器供給直流電壓的電路中包含LC電路，如果設(shè)定發(fā)生LC諧振的載波頻率，就會(huì)造成過電流和過電壓。為此，在馬達(dá)控制裝置中，為了逆變器或馬達(dá)的熱保護(hù)或避免LC諧振，基于轉(zhuǎn)速或扭矩指令、溫度信息等馬達(dá)的運(yùn)轉(zhuǎn)信息一邊切換載波頻率一邊進(jìn)行PWM控制。

在PWM控制中，如果突然切換載波頻率，包含在施加到馬達(dá)上的脈沖電壓中的諧波電壓也會(huì)驟變，產(chǎn)生被稱為切換沖擊的扭矩變動(dòng)。如果產(chǎn)生扭矩變動(dòng)，馬達(dá)就會(huì)發(fā)生振動(dòng)、噪音，成為馬達(dá)零件故障的主要原因，并且馬達(dá)控制也會(huì)變得不穩(wěn)定。因此，在馬達(dá)的全部的運(yùn)轉(zhuǎn)信息中穩(wěn)定地輸出扭矩需要抑制在載波頻率的切換時(shí)產(chǎn)生的扭矩變動(dòng)。在此，載波頻率和馬達(dá)控制系統(tǒng)的響應(yīng)頻率成比例關(guān)系，例如如果將載波頻率設(shè)定得高則馬達(dá)控制裝置的可設(shè)定的響應(yīng)頻率的上限也會(huì)變高。將該馬達(dá)控制裝置的響應(yīng)頻率低于請(qǐng)求值的情形稱為響應(yīng)劣化，如果產(chǎn)生響應(yīng)劣化，則馬達(dá)會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)、噪音，并且不能實(shí)現(xiàn)所希望的動(dòng)作。通常由于載波頻率和馬達(dá)轉(zhuǎn)速以及載波頻率和響應(yīng)頻率的上限值成比例關(guān)系，因此響應(yīng)頻率或載波頻率是根據(jù)馬達(dá)轉(zhuǎn)速速來預(yù)先設(shè)定適當(dāng)?shù)闹怠８鶕?jù)這些背景技術(shù)，需要一種在防止馬達(dá)控制裝置的響應(yīng)劣化的同時(shí)抑制載波頻率切換時(shí)產(chǎn)生的扭矩變動(dòng)的技術(shù)。

在專利文獻(xiàn)1中有以下記載：將載波頻率的設(shè)定值從設(shè)定頻率降低到LC諧振上限頻率的情況下，將載波頻率的設(shè)定值變更為至少基于由溫度傳感器檢測(cè)出的開關(guān)元件的溫度和第一規(guī)定溫度而算出的第一變更頻率，且將升壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓設(shè)定值變更為LC諧振上限頻率是第一變更頻率的電壓。在專利文獻(xiàn)2中有以下記載：將用于防止開關(guān)元件的溫度上升的扭矩限制量設(shè)為最小，由此來提高通電能力以謀求逆變器的高功率小型化。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本專利特開2015-80343號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本專利特開2011-97672號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的問題

在專利文獻(xiàn)1以及專利文獻(xiàn)2所記載的技術(shù)中，不能防止馬達(dá)控制裝置的響應(yīng)劣化，并且不能抑制載波頻率的切換時(shí)的扭矩變動(dòng)，也不能在廣泛的運(yùn)轉(zhuǎn)范圍內(nèi)穩(wěn)定地驅(qū)動(dòng)馬達(dá)。

解決問題的技術(shù)手段

本發(fā)明的馬達(dá)控制裝置具備：PWM控制部，其通過脈寬調(diào)制來生成用于驅(qū)動(dòng)逆變器的信號(hào)；載波頻率設(shè)定部，其根據(jù)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速來設(shè)定用于所述脈寬調(diào)制的載波頻率；以及載波頻率切換運(yùn)算部，其運(yùn)算所述載波頻率的頻率切換速度，所述載波頻率切換運(yùn)算部基于對(duì)所述馬達(dá)的扭矩指令值的變化率來切換所述頻率切換速度的運(yùn)算方法。

發(fā)明的效果