[发明专利]交流电机的控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及交流电机的控制装置，特别涉及能驱动不同类型交流电机的控制装置。

背景技术

交流电机(以下简称为AC电机)可以分为多种类型，根据转矩产生的特殊原理，它包括感应电机和同步电机。一般来说，用于驱动AC电机的控制装置可由几个单元构成，每个单元都可根据AC电机特殊类型具有所适用的控制装置以及每个单元都可根据AC电机的类型用于驱动电机。例如，在日本申请专利未公开出版No.06-265607中所描述的，当需要驱动感应电机(下面称为IM)时，就需要对IM驱动换流器(inverter)提供自动调谐来自动测量电机的常数，以提供在运转起动之前的转矩性能。另外，只有IM是采用通常称之为通用换流器的单元来控制的，该通用换流器具有与IM的电机常数有关的多功能性。

在矢量控制类型的换流器单元中往往是采用单元的架构，正如专利公告No2708479中所披露的那样，该单元能够驱动感应电机和同步电机。然而，对这类单元而言，要驱动的电机类型需要事先确定的。

发明内容

最近，新型的电机，诸如，嵌入式永磁电机(下面称为IPM)，表面涂覆的永磁电机(同样，下面称为SPM)以及同步磁阻电机(下面称为SynRM)，都已经研究开发出来并已在商业上取代IM。用于驱动和控制这些新型电机的控制装置也已经研究开发出来了。然而，为了能驱动这类电机，就需要使用能适用于各类电机的专用控制装置。

本发明的一个目的是提供不仅能自动识别IM，还能自动识别AC电机(例如，IPM，SPM，和SynRM)的方法和AC电机控制装置，该种识别装置是与控制装置相连接的，即使用户不了解电机的类型也能使用。本发明的另一个目的是提供一种设备，它能自动地对采用上述方法识别的各类电机，选择适用的电机控制方案，并采用在自动识别电机类型过程中所获得的电机常数，来驱动每个电机，上述所获得的电机常数可设置为上述电机的可变速度控制的电机常数。

与本发明相关的AC电机控制装置具有一个电机类型识别装置，通过该装置对电机发出一个用于电机类型识别的适当的电压命令并从检测的电流中判断出电机转子是否装配了磁铁以及电机转子是否有磁凸极，可以识别出与电机控制装置相连接的电机的类型。与本发明相关的AC电机控制装置还具有一个控制方案选择装置，它根据上述识别的类型电机来选择适当的控制方案并控制电机的驱动。

附图说明

图1是用于实施例1的AC电机的控制电路的整体电路方框图。

图2是实施例1所使用的控制常数计算电路的方框图。

图3是实施例1所使用的矢量控制器的示意图。

图4是实施例1中AC电机识别的流程图。

图5是用于实施例2的AC电机的控制电路的整体电路方框图。

图6是实施例2中AC电机识别的流程图。

图7是实施例3中AC电机识别的流程图。

图8是实施例4中AC电机识别的流程图。

具体实施方式

以下将结合附图详细讨论本发明。

(实施例1)

图1是实施例的电路方框图，在该实施例中，采用PWM换流器来驱动AC电机的系统适用于本发明。

在图1中，AC电机1是一个需要识别它的类型和它的转子的AC单元，并附有位置监测器10。AC电机1也与PWM换流器2相连接，PWM换流器根据PWM信号向AC电机1提供可变频率的AC电压。三相电压命令信号Vu，Vv，和Vw是由dq-uvw座标变换器3产生。构成该dq-uvw座标变换器是为了能接受根据d-轴电压命令Vd，q-轴电压命令Vq，以及来自积分器61的一阶角频率命令ω所产生的输入相位信号θ，并对三相电压命令信号Vu，Vv，和Vw进行算术运算。

电流检测器4a用于检测U相位的电流，电流监测器4b用于检测W相位的电流，它们设置在PWM换流器2和AC电机1之间的连接线上，检测出的电流作为监测器的输出，并提供给uvw-dq座标变换器5。该uvw-dq座标变换器5构成了电流分量产生装置，用于从电流监测器4a和4b的检测电流和上述的相位信号θ中产生d-轴电流分量Id和q-轴电流分量Iq，它们分别与标注为d-轴和q-轴的两个座标轴有关。与电流分量有关的信号提供给具有电机类型识别功能的矢量控制单元6。