[发明专利]交流旋转电机的控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及交流旋转电机的控制装置，特别涉及不用对交流旋转电机安装速度传感器的无速度传感器矢量控制型的交流旋转电机的控制装置。

背景技术

在无速度传感器矢量控制中，在交流旋转电机的速度非常小的极低速区域的情况下，从功率转换器向交流旋转电机输出的交流输出电压的电压值成为非常小的值。另外，在无速度传感器矢量控制中，会产生使用的交流旋转电机的旋转电机常数的设定误差、构成功率转换器的半导体元件的上下桥臂的防短路期间带来的交流输出电压的电压值误差、以及构成功率转换器的半导体元件的导通电压降带来的交流输出电压的电压值误差。所以，在交流输出电压的电压值变小的极低速区域中，该交流输出电压的电压值误差的影响变得非常大。另一方面，在无速度传感器矢量控制中，交流输出电压作为与电压指令值一致的电压，来计算交流输出电压的角频率的推定值即角频率推定值，若上述原因引起的电压值误差增大，则交流输出电压的角频率推定输出的误差也会增大，控制就不稳定。因此，在无速度传感器矢量控制中，稳定在极低速区域，计算交流输出电压的角频率推定输出成为一个问题。

与此问题相对应，下面的专利文献1设有：基于q轴电流指令值Iq^*和q轴电流检测值Iq、生成从功率转换器向交流旋转电机输出的交流输出电压的角频率推定值的第1推定单元；以及基于q轴电流指令值Iq^*和d轴电流指令值Id^*、生成交流输出电压的角频率推定值的第2推定单元，若通过第1推定单元得到的交流电压的角频率推定值位于规定值以下，则切换到第2推定单元进行控制。该专利文献1的第2推定单元通过d轴电流指令值Id^*和q轴电流指令值Iq^*的积求出加速度指令值，通过将即将切换前的角频率推定值作为初始值对加速度指令值进行积分，求出角频率推定值。另外，下面的专利文献2中具 有监视单元，该监视单元将角频率推定部的输出的角频率推定值与预先设定的下限水平设定值进行比较，当角频率推定值位于下限水平设定值以下的时候，通过开关单元进行切换，以便使用函数发生单元的输出信号的设定角频率来替代角频率推定值。

专利文献1：日本专利特开2001—238497号公报，特别是其段落0005

专利文献2：日本专利特开平8—80098号公报，特别是其摘要

发明内容

但在专利文献1中，在交流旋转电机的速度提高到某种程度的时候，虽然需要从第2推定单元切换至第1推定单元，但此时第1推定单元和第2推定单元的角频率推定输出不一定一致，难以决定从第2推定单元切换至第1推定单元的时间，需要复杂的算法。另外，由于第2推定单元是基于q轴电流指令值Iq^*和d轴电流指令值Id^*生成角频率推定值，因此虽然角频率推定值的运算的稳定性较高，但是无法跟踪功率转换器的直流侧的电压变动以及电车等发生的空转等的速度变动的扰动等。由于对电压、速度的变动的应对能力较差，因此使用第2推定单元的时候，作为控制装置的稳定性以及可靠性下降。

另外，在专利文献2中，角频率推定输出为下限水平设定值以下的时候，虽然设定函数发生单元的输出来代替角频率推定输出，但难以设定该函数发生单元，另外由于一旦交流旋转电机改变，就需要改变函数发生单元的设定，所以交流旋转电机每次改变都需要花费时间调整函数发生单元。

本发明提供了能改善这样的专利文献1、2的问题的交流旋转电机的控制装置。