[發明專利]旋轉電機控制系統

在審

• 申請號: 202180054097.2
• 申請日: 2021-08-31
• 公開（公告）號: CN116472665A
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發明（設計）人: 島田有禮;山下大輔;白村陽明;森本健兒
• 申請（專利權）人: 株式會社愛信;株式會社BluENexus
• 主分類號: H02P21/20
• 分類號: H02P21/20;H02P21/22;H02P21/05
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 宋曉寶

旋轉電機控制系統(10)具有：基本電流指令設定部(1)，基于旋轉電機的目標扭矩(T*)，設定基本電流指令(Idq*)；校正電流指令設定部(6)，設定與扭矩波動對應的頻率的校正電流指令(Idqh*)；電流控制部(2)，進行電流反饋控制，運算施加于旋轉電機(80)的電壓的指令值即電壓指令(Vdq*)。電流控制部(2)具有將基本電流指令(Idq*)的分量作為控制對象的第一電流控制部(20)、以及將校正電流指令(Idqh*)的分量作為控制對象的第二電流控制部(21)。第二電流控制部(21)的增益被設定為比第一電流控制部(20)的增益低。

技術領域

本發明涉及以永久磁鐵型的旋轉電機作為控制對象，在dq軸正交矢量坐標系中進行電流反饋控制的旋轉電機控制系統。

背景技術

在Antti?Piippo及Jorma?Luomi的論文“Torque?Ripple?Reduction?inSensorless?PMSM?Drives”中示出了如下技術：為了抑制旋轉電機的扭矩波動，將與扭矩波動對應的頻率的高次諧波的校正電流指令與電流指令疊加。校正電流指令是輸出扭矩波動的反相的校正扭矩的電流指令，通過校正電流指令輸出的校正扭矩使扭矩波動降低。dq軸正交矢量坐標系中的電流指令是直流電流，而校正電流指令是交流電流。因此，在以未疊加校正電流指令的以往的電流指令為控制對象的控制器中，不一定能夠適當地控制疊加了校正電流指令的電流指令。在上述的論文中，通過與以往的控制器并行地追加與交流電流對應的控制器來改善響應性。

現有技術文獻

非專利文獻

非專利文獻1：Antti?Piippo,Jorma?Luomi,“Torque?Ripple?Reduction?inSensorless?PMSM?Drives.”,The?32nd?Annual?Conference?of?the?IEEE?IndustrialElectronic?Society(IECON’06),pp.920-925

發明內容

發明要解決的技術問題

上述的論文所記載的技術在旋轉電機的扭矩為恒定的穩定狀態的情況下非常有效地發揮作用。也就是說，疊加了校正電流指令的電流指令受到了適當地控制，有效地抑制了扭矩波動。但是，在旋轉電機為例如車輛的驅動力源的情況下，有時追加的控制器也會對旋轉電機的扭矩急劇變動(步進變動)、或連續變動(掃描變動)時的交流分量產生反應。其結果，有可能誘發旋轉電機的扭矩產生過沖(overshoot)或產生振動的現象即所謂的控制干擾。

鑒于上述背景，期望提供即使在扭矩變動的旋轉電機中也不會產生控制干擾，能夠適當地降低扭矩波動的技術。

用于解決問題的手段

鑒于上述的旋轉電機控制系統，以由N相交流(N為任意的自然數)驅動的永久磁鐵型的旋轉電機作為控制對象，在沿由永久磁鐵產生的勵磁磁通的方向的d軸和與所述d軸正交的q軸的dq軸正交矢量坐標系中進行電流反饋控制，其中，所述旋轉電機控制系統具有：基本電流指令設定部，基于所述旋轉電機的目標扭矩，設定作為在所述旋轉電機流動的電流的指令值即電流指令的基本電流指令；校正電流指令設定部，設定校正電流指令，所述校正電流指令是為了降低所述旋轉電機的扭矩波動而與所述基本電流指令疊加的電流指令，并且是與降低對象的所述扭矩波動對應的頻率的交流電流；以及電流控制部，基于所述基本電流指令和所述校正電流指令相加而得到的控制對象的對象電流指令與流過所述旋轉電機的電流即實際電流之間的偏差來進行電流反饋控制，運算施加于所述旋轉電機的電壓的指令值即電壓指令，所述電流控制部具有將所述基本電流指令的分量作為控制對象的第一電流控制部、以及將所述校正電流指令的分量作為控制對象的第二電流控制部，所述第二電流控制部的增益設定得比所述第一電流控制部的增益低。