[发明专利]电动机控制装置和驱动装置

说明书

技术领域

本发明涉及利用三相电流反馈控制来控制三相电动机的驱动的电 动机控制装置，特别涉及分别由各电流传感器检测三相电动机的三相的 各相电流并反馈至电动机控制的电动机控制装置。本发明的电动机控制 装置例如能够使用于控制从逆变器向三相电动机供给的电力和其反方 向的再生电力的电动机控制装置，以及，以三相电动机驱动车轮的电动 车辆(EV)、和进而具有被发动机驱动并对电池充电的电动机的电动车 辆(HEV)的驱动装置。

背景技术

在利用三相电流反馈控制来控制三相电动机的驱动的电动机控制 中，在由于制造时的偏差或者信号电路的调整的偏差等，三相电流传感 器中存在增益不平衡的情况下，会发生电动机电流脉动、电动机转矩脉 动。为了防止该情况，进行电流传感器的校正(例如专利文献1、2)， 或者在安全侧设置容限(margin)使得即使电流发生脉动也不会产生过 电流。

在专利文献1中记载有，由电流传感器3检测三相电动机的二相U、 W的电流iu、iw，分别由乘法器21、23乘以增益，基于此运算出剩余 的V相的电流iv，得到三相的各相电流值，将它们作为反馈值通过矢量 控制，经由PWM逆变器控制感应电动机的驱动的电路。反馈至矢量控 制的上述三相的各相电流值的检测增益的修正，是在使切换开关33向 修正电路侧闭路时进行的。即，通过该闭路修正电路将上述三相的各相 电流值通过三相/二相变换而变换为d轴值和q轴值，抽出包含d轴电 流的高谐波成分，调整W相的乘法器23的增益以使其绝对值最大，将 调整值存储于存储元件32而结束修正，在进行下一次修正之前将乘法 器23的增益维持为该调整后的值。

专利文献2记载有下述电梯控制装置，将接受逆变器4的供电而对 电梯进行升降驱动的三相交流电动机的三相的各个电流由电流检测器 10a、10b、10c进行检测，并变换为2轴值，对用于使它们为目标值的 误差输出进行二相/三相变换，然后变换为PWM信号，驱动逆变器。 电动机的各相电流的检测增益的修正是，将修正指令开关23切换至修 正电路侧，并且，将转矩电流指令固定为规定值，而且，决定转子电角 中一相为零、其它两相的和为零的60°、120°等特定的定时，在该定 时调整二相的增益，使得三相检测电流的总和为0。

专利文献1：日本特开2003-259698号公报

专利文献2：日本特开2005-162462号公报

在专利文献1和2的任一个中，均利用切换开关启动增益调整，而 且，均需要将调整增益更新存储于存储元件并进行保持，因此，增益调 整需要耗费时间，并且需要进行增益调整的管理。在从之前的增益调整 到之后的增益调整的期间中增益是固定的，因此，由于该期间的过程中 的电动机的运转状态的变化所引起的电动机电流的较大变动，或者电流 传感器的温度变化所引起的电路特性的偏移等，增益可能变得不合适。

发明内容

本发明的目的在于实时(real-time)且自动地将三相电流传感器的 电动机电流检测值修正为平衡值。

在本发明中，分别由各电流传感器检测三相电动机的三相各自的电 流，基于检测出的三相各电流的总和即三相总和(0°移相电流)的相 位和振幅，计算出三相中的至少二相的相电流的修正量，以计算出的修 正量修正相电流检测值，并使用于上述三相电动机的反馈控制的反馈电 流值。更具体地说，根据三相总和即不平衡电流的相位和振幅，计算出 不平衡电流的至少二相的成分，相应地修正三相各电流的对应相电流。 实施此过程的本发明的第一方式的电动机驱动控制装置，记载于下述 (1)中。

(1)一种电动机控制装置，其包括：

供电单元(18～29)，其向三相电动机供电；

三相电流传感器(14～16)，其分别检测上述三相电动机的三相各 自的相电流；

加法运算单元(44)，其使该三相电流传感器检测出的三相各自的 相电流(iu、iv、iw)相加，计算出三相总和(isum)；以及

检测电流修正单元(31a/31b/31c/31d)，其基于该三相总和的相位 (φ)和振幅(A)，计算三相中至少二相的相电流的修正量(Δiu、Δ iv、Δiw)，以计算出的修正量修正相电流检测值，以及