[发明专利]马达控制器

说明书

对开关磁阻马达进行控制的马达控制器包括：被连接至开关磁阻马达的逆变器；转矩及磁通演算单元，其基于来自所述逆变器的输出和所述开关磁阻马达的转子角，推定或测量产生于所述开关磁阻马达的转矩和磁通作为计算转矩和计算磁通；开关模式选择部，其基于参照转矩与所述计算转矩的比较结果、参照磁通与所述计算磁通的比较结果以及磁通相位角，将选择多个开关模式中的一个模式的信号输入至所述逆变器；以及参照磁通计算部，其将通过所述转矩及磁通演算单元求得的三个相磁通中的最大相磁通与磁通限制值进行比较，在所述最大相磁通超过所述磁通限制值时，使所述参照磁通减少。

技术领域

本发明涉及一种对开关磁阻马达进行控制的马达控制器。

背景技术

由于制造成本低且结构简单而坚固的缘故，近年来，开关磁阻马达受到关注。开关磁阻马达(以下称“SRM”。)不具有转子绕组和永磁铁，而具有高速旋转时的优异的稳定性和宽泛的速度范围。在SRM中，通过在电感变化期间向定子绕组供给电流而得到转矩。若在电感增加时供给电流，则产生正的转矩。若在电感减少时供给电流，则产生负的转矩。

为了高效地控制SRM，通常在高速、中速以及低速时，使用个别算法。例如，在低速时使用斩波模式控制，在这种控制中，被离散化了的恒定电流被供给至各相。在高速时，使用被称为角度控制的另一种控制。这种控制中的开关模式被称为“单一脉冲模式”，在电感的每个周期供给一个脉冲。在中速时，进行低速和高速时的复合控制。

为了实现SRM所要求的电流模式，各种专用的逆变器被列入提案。例如，在Zeljko等(A Novel Power Inverter for Switched Reluctance Motor Drives,Elec.Energ.vol.18,No.3,Dec.2005,453-465)中，为了向三相SRM供给电流，而在逆变器中设置有四个端子。第四个端子被连接至三相绕组的星形接线位置。通过这种连接方式，各相能够形成独立控制。

然而，在国际公开第2011/65406号中，公开了一种内置磁铁型马达用的直接转矩控制(以下称为“DTC”。)系统。在DTC系统中，逆变器中的一个开关模式按照转矩、基准转矩、磁通、基准磁通、相位角等被选择。参照示出磁通的大小与相位角之间的关系的磁通轨迹而得到基准磁通。在WO2011/65406号所示的DTC系统中，磁通轨迹的形状根据转矩、基准转矩、马达速度以及交叉速度，而在圆形与多边形之间变更。

在以往的SRM用的逆变器中，由于需要专用的连接方式，因此需要在逆变器中设置分立元件。由于使用分立元件而非单一模块作为逆变器，因此导致成本、重量、尺寸、组装时间以及复杂度增加，从而逆变器的可靠性和耐久性降低。并且，无法将逆变器应用到其他马达中。

另外，在SRM用的逆变器中，需要在高速、中速以及低速时使用个别算法，由此，系统的复杂度和调整时间有所增大。

在国际公开第2013/105506号所公开的对SRM进行控制的马达控制器中，基于参照转矩与计算转矩的比较结果、参照磁通与计算磁通的比较结果、以及磁通相位角，选择多个开关模式中的一个模式并将其输入至逆变器。并且，使示出转子角与基准磁通之间的关系的磁通轨迹随着基准转矩以及转速变化，且根据磁通轨迹以及转子角求出基准磁通。

发明内容

但是，在使用DTC对开关磁阻马达进行控制时，转矩波动有可能变大。因此，本发明的目的在于用简单的结构降低转矩波动。