[发明专利]马达控制装置、马达控制系统、马达控制模块及制冷装置

说明书

技术领域

本发明涉及马达控制装置、马达控制系统、马达控制模块及制冷 装置。

背景技术

在永久磁铁同步马达(以下称为“马达”)的无位置传感器驱动 装置中，公知的是如下方法：在起动的最初，一边使规定振幅的电流 流过马达，一边逐渐提高逆变器的输出频率，使马达加速至规定转速 (称为同步运转模式)，接下来根据对马达施加的电压与电流信息， 推测马达转子轴与控制系统轴的轴误差，切换到将推测的轴误差控制 为规定值的模式(称为无传感器运转模式)。

在该方法中，在以规定转速切换运转模式时，有时同步运转模式 状态的马达的转子轴与控制系统轴由于马达负载扭矩而较大地不同、 或者在切换前后无法保持马达输出扭矩的连续性，所以产生在刚刚切 换之后发生轴振动、或者马达电流、转速较大地变化的切换冲击。另 外，在最差的情况下，产生马达过电流，有可能使控制系统变得不稳 定。

抑制切换冲击的技术例如有专利文献1中记载的方法。在该以往 技术中，作为同步运转模式的电压的决定方法，根据如果负载扭矩变 大则流过马达的电流变小这样的关系来推测负载扭矩，对马达施加与 所推测的负载扭矩对应的电压。之后，使用马达的感应电压相位，推 测马达转子位置，并切换运转模式。

另外，在专利文献2中，公开了如下方法：根据同步运转模式的 电压指令与电流检测值，运算马达转子轴与控制系统轴的轴误差，并 推测切换时的负载扭矩。

专利文献1：日本特开2004-222382号公报

专利文献2：日本特开2007-37352号公报

在专利文献1的技术中，在同步运转模式下，为了决定电压而根 据流过马达的电流的变化来推测负载扭矩的变化，但未记载切换时前 后的负载扭矩的推测方法。另外，为了检测马达的感应电压相位，需 要追加电路和逆变器的特殊通电模式，装置变得复杂。

在专利文献2的技术中，可以推测切换前的负载扭矩，并与负载 扭矩对应地设定切换后的电流指令，但由于无法调整马达转子轴与控 制轴的轴误差，所以由于负载状况的变化而遗留切换时的轴误差。

发明内容

因此，本发明是为了解决上述课题而完成的，其目的在于提供一 种马达控制装置、马达控制系统、马达控制模块及制冷装置，可以降 低从同步运转模式向无位置传感器模式切换时的切换冲击。

为了解决上述课题，本发明提供一种马达控制系统，具备：永久 磁铁同步马达(1)；逆变器(3)，对上述永久磁铁同步马达进行驱 动；以及控制装置(6)，使用对上述永久磁铁同步马达的马达电流 进行检测而得到的马达电流检测值，对上述永久磁铁同步马达进行dq 矢量控制，所述马达控制系统的特征在于，上述控制装置具备：与对 上述速度指令值进行积分而得到的转角(θm^)同步地驱动上述永久 磁铁同步马达的同步运转模式；以及对上述永久磁铁同步马达的转角 (θm)进行反馈控制的无位置传感器模式，并具备切换器19，该切 换器19在上述同步运转模式中，推测上述永久磁铁同步马达的转子 轴(d-q轴)与上述dq矢量控制的控制系统轴(dc-dq轴)的轴误 差(Δθc)，使所推测的轴误差(Δθc)与电流指令值(Iqc^＊、Idc^＊) 的相位差(电流矢量相位θs)大致一致之后，从上述同步运转模式切 换到上述无位置传感器模式。由此，不产生转子位置的急剧变化，所 以切换冲击少。另外，括号内是例示。

根据本发明，可以降低从同步运转模式向无位置传感器模式切换 时的切换冲击。

附图说明

图1是作为本发明的一个实施方式的马达控制系统的结构图。

图2是作为本发明的第一实施方式的控制装置的功能块结构图。

图3是用于说明作为本发明的第一实施方式的马达控制系统的 控制系统推测轴以及转子轴的图。

图4是作为本发明的第一实施方式的马达控制装置的电压指令 控制器的结构图。

图5是马达起动时的电流指令值与转速指令值的波形图。

图6是利用马达的转子轴与控制系统轴说明的以往方法的电流 矢量图。

图7是利用马达的转子轴与控制系统轴说明的第一实施方式的 电流矢量图。

图8是作为第一实施方式的马达控制装置的电流指令运算器的 结构图。