[发明专利]电动机控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及推定电动机的线圈温度的线圈温度推定方法、以及基于推定得到的线圈温度来控制电动机的电动机控制装置。

背景技术

若对DC电动机施加电压，则产生线圈电阻所对应的热量，线圈温度上升。若线圈温度上升，则会破坏线圈被膜，具有短路及发热等弊端，因此需要在成为过高温前对电压施加进行限制。

因此，以往有时利用温度传感器来测定线圈温度。

此外，由于电动机的线圈电阻具有随着温度上升而变高的现象，因此有时求取将电动机的端子间电压与电动机电流相乘而得到的值的平均值或积分值，来推定电动机的相对温度变化(例如，参照专利文献1)。

此外，有时基于电动机电流、母线电压、PWM(Pulse Width Modulation：脉宽调制)时间宽度来推定线圈电阻，利用事先获得的线圈电阻和线圈温度的关系求取线圈温度(例如，参照专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开平8-133107号公报

专利文献2：日本专利特开2010-28911号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

如上所述，以往需要测定线圈温度的温度传感器或测定电动机电流的电流传感器，但具有由于设置空间的问题，难以应用于无法设置温度传感器或电流传感器的电制致动器所使用的DC电动机的问题。

本发明是为了解决上述那样的问题而完成的，其目的在于，提供一种不使用用于推定线圈温度的温度传感器及电流传感器等，且无需用于搭载的硬件变更的线圈温度推定方法及电动机控制装置。

解决技术问题所采用的技术手段

本发明的电动机控制装置包括：驱动电路，该驱动电路根据占空比指令值对施加于电动机的电压进行PWM控制；电压检测电路，该电压检测电路对电动机的施加电压进行检测；线圈温度推定部，该线圈温度推定部基于预先提供的电动机的线圈等效电阻、热容、热阻以及电压检测电路检测出的施加电压和占空比指令值，来推定电动机的线圈温度；温度异常判定部，该温度异常判定部判定线圈温度推定部推定出的线圈温度是否是正常温度；以及占空比限制部，该占空比限制部在温度异常判定部判定为线圈温度不是正常温度的情况下，将占空比指令值限制为较低的值，线圈温度推定部通过下式计算出单位时间的电动机的功耗W，利用热容和热阻计算出该功耗W所对应的单位时间的线圈温度上升值，并对该线圈温度上升值进行累计，从而推定线圈温度，

W＝V/R×V×f(x)

这里，V是电压检测电路检测出的施加电压，R是预先提供给线圈温度推定部的线圈等效电阻，f(x)是将占空比指令值作为变量x的函数。

发明效果

根据本发明，基于预先提供的所述电动机的线圈等效电阻、热容、热阻以及电压检测电路检测出的施加电压和占空比指令值，来推定电动机的线圈温度，从而能在不使用温度传感器及电流传感器等的情况下推定线圈温度。因而，能提供无需用于线圈温度推定的硬件变更的电动机控制装置。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1所涉及的电动机控制装置的结构例的图。

图2是表示实施方式1所涉及的电动机控制装置的动作的流程图。

图3是说明实施方式1所涉及的电动机控制装置的线圈温度异常判定处理的曲线图。

图4是表示由矩形波状的PWM电压驱动的RL负载的所消耗的功耗模拟模型的图。

图5(a)和图5(b)是表示对R＝1Ω、L＝0.1mH的LR负载中流过的电流和施加于该LR负载的电压进行测量而得到的结果的曲线图。

图6(a)和图6(b)是表示对R＝1Ω、L＝0.2mH的LR负载中流过的电流和施加于该LR负载的电压进行测量而得到的结果的曲线图。

图7(a)和图7(b)是表示对R＝1Ω、L＝0.4mH的LR负载中流过的电流和施加于该LR负载的电压进行测量而得到的结果的曲线图。

图8(a)和图8(b)是表示对R＝1Ω、L＝0.8mH的LR负载中流过的电流和施加于该LR负载的电压进行测量而得到的结果的曲线图。

图9是表示RL负载的功耗相对于占空(Duty)比指令值的大小的曲线图。

具体实施方式

下面，为了更详细地说明本发明，根据附图对用于实施本发明的方式进行说明。

实施方式1.