[发明专利]电动机的控制装置及电动机的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及通过矢量(vector)控制来控制电动机的控制装置及电动机的控制方法，特别涉及即使电动机为过调制状态时也判定稳定还是不稳定从而驱动电动机的控制装置及电动机的控制方法。

背景技术

以往，在交流电动机中，在dq轴上进行电流反馈控制，即进行所谓的电流矢量控制，专利文献1公开了作为进行这样的电流矢量的交流电动机的驱动控制装置的一例。

在该专利文献1所公开的以往的交流电动机的驱动控制装置中，在通过脉宽调制可以实现模拟正弦波电压的通常调制区域和超过通常调制区域的范围并施加电压的过调制区域之间进行不同的控制，目的在于在从通常调制区域移动到过调制区域时使电动机中产生的转矩冲击降低。而且，在通常调制区域中使用电流控制，在过调制区域中使用电压控制和矩形波控制，从而根据状况来切换控制。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2000-50686号公报

发明内容

但是，在上述以往的交流电动机的驱动控制装置中，由于在过调制区域中不进行稳定还是不稳定的判定，所以只能进行单纯的矩形波的控制。由此，由于电源电压的利用率下降，所以电动机的效率下降，因而存在不能提高电动机的输出的问题。

此外，由于在通常调制区域和过调制区域之间切换三个控制方式，所以用于无缝地切换控制的处理复杂，并且为了各个控制方式而需要处理装置的资源，因此还有硬件和相应需要的成本增大的问题。

而且，由于在电压控制及矩形波控制中通过操控电压相位来控制转矩，所以与电压振幅不能操控，进行电流控制的情况比较，也有电流控制性能下降，模型化误差和干扰产生的高谐波电流流过，效率下降的问题。

因此，本发明鉴于上述实际情况而提出，目的在于，提供即使电动机为过调制状态也能够提高电源电压的利用率从而实现电动机的效率提高及输出提高的电动机的控制装置及电动机的控制方法。

本发明的电动机的控制装置通过包括：电流控制单元，基于从转矩指令值算出的电压指令值计算用的状态量和从电动机检测出的电流检测值，计算用于驱动电动机的电压指令值；以及过调制处理单元，基于电压指令值的相位和用于控制电动机的控制用的状态量，判定电动机在过调制状态时稳定还是不稳定，并基于该判定结果，驱动电动机，从而解决上述课题。

附图说明

图1是表示采用了本发明的第1实施方式的电动机的控制装置的整体结构的方框图。

图2是表示采用了本发明的第1实施方式的过调制处理单元的结构的方框图。

图3是表示采用了本发明的第1实施方式的电动机的控制装置的电动机的控制处理的处理过程的流程图。

图4是简要地表现了采用了本发明的第1实施方式的电动机的电流控制系统的方框图。

图5是用于说明采用了本发明的第1实施方式的电动机的控制装置中的过调制稳定性的判定方法的图。

图6是用于说明采用了本发明的第1实施方式的电动机的控制装置中的稳定或不稳定的判定方法的图。

图7是表示采用了本发明的第2实施方式的电动机的控制装置的整体结构的方框图。

图8是表示采用了本发明的第2实施方式的过调制处理单元的结构的方框图。

图9是采用了本发明的第2实施方式的电动机的控制装置的电动机的控制处理的处理过程的流程图。

图10是用于说明采用了本发明的第2实施方式的电动机的控制装置中的过调制稳定性的图。

图11是表示采用了本发明的第3实施方式的电动机的控制装置的整体结构的方框图。

图12是表示采用了本发明的第3实施方式的过调制处理单元的结构的方框图。

图13是用于说明采用了本发明的第3实施方式的电动机的控制装置中的电流控制常数的图。

图14是表示采用了本发明的第3实施方式的电动机的控制装置的电动机的控制处理的处理过程的流程图。

图15是简要地表现采用了本发明的第3实施方式的电动机的电流控制系统的方框图。

图16是表示采用了本发明的第4实施方式的电动机的控制装置的整体结构的方框图。

图17是表示采用了本发明的第4实施方式的过调制处理单元的结构的方框图。

图18是表示采用了本发明的第4实施方式的电动机的控制装置的电动机的控制处理的处理过程的流程图。

图19是用于说明采用了本发明的第4实施方式的电动机的控制装置中的稳定或不稳定的控制方法的图。