[发明专利]电动机控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及控制具有励磁部和电枢的同步电动机的技术。

特别是，涉及根据该励磁部产生的磁场磁通与由流过电枢绕组的电枢电流产生的电枢反作用的磁通的合成即所谓的一次磁通控制旋转电动机的技术。

背景技术

以往，提出了各种基于一次磁通的旋转电动机的控制、所谓的一次磁通控制。一次磁通控制，简单来说，是通过对旋转电动机的一次磁通依据其指令值进行控制来稳定地控制旋转电动机的技术。

例如将磁场磁通Λ0的相位用于旋转坐标系的d轴，将一次磁通λ1的相位用于另一旋转坐标系的δ轴，将δ轴相对于d轴的相位差视为负载角不过，这里在相对于δ轴为90度进相的相位中采用γ轴。并且，定义δc轴和γc轴作为在一次磁通的控制中采用的旋转坐标系的控制轴。δc轴和γc轴分别对应于δ轴和γ轴，将δc轴相对于d轴的相位差设定为

在该情况下，一次磁通λ1的指令值(以下称为“一次磁通指令值”)具有δc轴分量Λδ*，γc轴分量为零。因此，如果一次磁通λ1等于一次磁通指令值，则一次磁通λ1的δc轴分量λ1δc等于δc轴分量Λδ*，相位差等于负载角δc轴与δ轴一致。

一次磁通λ1的δc轴分量λ1δc和γc轴分量λ1γc由于一次磁通指令值的变更、负载的变动、控制干扰的影响等而变动。例如一次磁通指令值的变更或负载的变动导致一次磁通λ1的过渡性的变化，控制干扰导致γc轴/δc轴的变动。作为有控制干扰的状态，可以例示出：由于无用时间、接通损耗、空时的影响而使电压指令与施加给旋转电动机的电压不同的状态、旋转电动机的设备常数与控制系统假定的设备常数之间有偏差的状态。因此，在一次磁通λ1与一次磁通指令值之间产生偏差，因而在负载角与相位差之间也产生偏差。

在一次磁通控制中，在一次磁通λ1与一次磁通指令值产生偏差的情况下，进行例如校正电压指令值的控制，不仅使一次磁通λ1的δc轴分量λ1δc等于一次磁通指令值的δc轴分量Λδ*，而且使其γc轴分量λ1γc为零。由此，相位差与负载角一致。

这样的一次磁通控制可以控制为使旋转电动机的扭矩不依赖于其旋转角速度而与电枢电流的γc轴分量成比例。

另外，在下述的现有技术文献中非专利文献6与下述的其它现有技术文献更换δ轴和γ轴来采用。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第3672761号公报

专利文献2：日本特开平4－91693号公报

非专利文献

非专利文献1：掘田、浅野、常広，“无位置检测部的直流无刷电动机的控制法”昭和63年度电气关系学会东海支部连合大会(位置検出器のないDCブラシレスモータの制御法」昭和63年度電気関係学会東海支部連合大会)，P.161

非专利文献2：角、常広，“直流无刷电动机的无位置传感器控制法”1990年度电气关系学会东海支部连合大会(DCブラシレスモータの位置センサレス制御法」、1990年度電気関係学会東海支部連合大会)，P.172

非专利文献3：角、山村、常広，“直流无刷电动机的无位置传感器控制法”，电气学会论文誌D，平成3年，111卷8号(DCブラシレスモータの位置センサレス制御法」、電気学会論文誌D、平成3年、111巻8号)，p.639－644

非专利文献4：瓜田、塚本、常広，“关于受到一次磁通控制的同步机的常数估计法”1998年度电气关系学会东海支部连合大会(一次磁束制御された同期機の定数推定法について」1998年度電気関係学会東海支部連合大会)，P.101

非专利文献5：瓜田、山村、常広，“关于同步机驱动用通用逆变器”，电气学会论文誌D，平成11年，119卷5号(同期機駆動用汎用インバータについて」電気学会論文誌D、平成11年、119巻5号)，p.707－712

非专利文献6：矢部、坂廼边，“并用了过调制PWM的IPM电动机的无传感器驱动”，电气学会研究会资料，RM，旋转机研究会2001(159)(過変調PWMを併用したIPMモータのセンサレス駆動」、電気学会研究会資料.RM、回転機研究会2001(159))，p.7－12

发明内容

发明所要解决的课题

在专利文献1中，不使用电枢电流的γ轴分量而使用δ轴分量中的偏差来实现反馈。并且在非专利文献3中，以负载角可以近似等于其正弦值的范围作为前提。