[发明专利]同步电动机控制系统

权利要求书

1.一种同步电动机的控制系统，其具备同步电动机、与所述同步电动机相连接且由多个开关元件构成的电力转换器、和对所述电力转换器输出电压指令来控制所述同步电动机的控制器，该同步电动机的控制系统的特征在于，包括：

第一相位推测单元，其从所述同步电动机的三相绕组中选择通电的两相绕组来施加脉冲电压，基于该脉冲施加时的非通电相电动势来推测相位和速度；

基于所述同步电动机的速度电动势来推测相位和速度的第二相位推测单元；

以120度通电方式驱动所述同步电动机的第一驱动单元；

以180度通电方式驱动所述同步电动机的第二驱动单元；

选择所述第一相位推测单元和所述第二相位推测单元的第一选择单元；和

选择所述第一驱动单元和所述第二驱动单元的第二选择单元，

在所述同步电动机的转速为预先设定的规定值V1以上的情况下，通过所述第一选择单元选择所述第二相位推测单元，并且通过所述第二选择单元选择所述第二驱动单元，

在所述同步电动机的转速为预先设定的规定值V1以下且为比该规定值V1低的规定值V2以上的情况下，通过所述第一选择单元选择所述第二相位推测单元，并且通过所述第二选择单元选择所述第一驱动单元，

在所述同步电动机的转速为所述规定值V2以下的情况下，通过所述第一选择单元选择所述第一相位推测单元，并且通过所述第二选择单元选择所述第一驱动单元。

2.如权利要求1所述的同步电动机的控制系统，其特征在于：

基于所述非通电相电动势来推测相位和速度的所述第一相位推测单元由控制器构成，所述控制器从所述同步电动机的三相绕组中选择通电的两相绕组，在6种通电模式中，通过脉冲宽度调制动作对所述电力转换器进行通电控制，

所述控制器包括：

检测所述非通电相的端子电位与所述同步电动机的定子绕组的连接点电位即中性点电位的电位差的电位差单元；

与所述通电相的通电期间同步地对所述检测值进行采样的采样单元；

将所述采样值与基准电压进行电平比较的比较单元；和

根据该比较结果依次地切换通电模式的通电模式切换单元。

3.如权利要求1所述的同步电动机的控制系统，其特征在于：

所述基于速度电动势推测相位和速度的第二相位推测单元包括：

通过所述电力转换器对所述同步电动机进行矢量控制的电压矢量运算部；

推测轴误差的轴误差推测运算部，所述轴误差为对速度的推测值积分而求出的相位推测部的值与所述同步电动机的磁通轴的值的偏差；和

速度推测部，其控制速度使得所述轴误差的推测值与所述轴误差的指令值一致。

4.一种同步电动机的控制系统，其具备同步电动机、与所述同步电动机相连接并由多个开关元件构成的电力转换器、和对所述电力转换器输出电压指令来控制所述同步电动机的控制器，该同步电动机的控制系统的特征在于：

所述同步电动机的转速区域至少分割成第一区域、第二区域和第三区域，划分所述各区域的转速V1和V2的关系设定为V2＜V1，使得第一区域＜第二区域＜第三区域，

在所述第一区域中，以120度通电方式驱动所述同步电动机，并且从所述同步电动机的三相绕组中选择通电的两相绕组来施加脉冲电压，基于所述脉冲施加时的非通电相电动势至少推测相位，基于该相位依次切换所述两相绕组的通电模式，

在所述第二区域中，以120度通电方式驱动所述同步电动机，并且基于所述同步电动机的速度电动势至少推测相位，基于该相位依次切换所述两相绕组的通电模式，

在所述第三区域中，以180度通电方式驱动所述同步电动机，并且基于所述同步电动机的速度电动势至少推测相位，基于该相位对所述三相绕组通电。

5.如权利要求4所述的同步电动机的控制系统，其特征在于：

所述第二区域的宽度设定为比所述第一区域的宽度和所述第三区域的宽度小的宽度，其中，所述第二区域的宽度为V1与V2之间的转速范围，所述第一区域的宽度为从停止或极低速到V2之间的转速范围，所述第三区域的宽度为从V1到额定转速或最大转速之间的转速范围。

6.如权利要求5所述的同步电动机的控制系统，其特征在于：

以所述180度通电方式和所述120度通电方式切换所述同步电动机的驱动方式的转速V1为所述同步电动机的额定转速或最大转速的10%程度。