[发明专利]逆变器控制装置及电动机驱动系统

说明书

实施方式的逆变器控制装置提供实现稳定的启动的逆变器控制装置及电动机驱动系统，具备：电流检测器(3)，检测从逆变器(1)输出的电流响应值；启动时控制部(4)，具备旋转相位角推定部(45)和旋转速度推定部(46)，旋转相位角推定部基于电流响应值在静止坐标系中运算与电动机(2)的旋转相位角相当的值(θest0)旋转速度推定部在逆变器(1)的启动时使用推定旋转相位角(θest1)运算电动机(2)的初始旋转速度推定值(ωest0)；以及通常时控制部(5)，将初始旋转速度推定值(ωest0)作为初始值，在旋转坐标系中运算电动机(2)的推定旋转相位角(θest)。

技术领域

本发明的实施方式涉及逆变器控制装置及电动机驱动系统。

背景技术

在控制电动机的逆变器装置中，为了小型轻量、低成本化、可靠性提高，提出了不使用解析器、编码器等旋转相位角传感器的无传感器控制法。

例如提出了如下方法：使用由与绕组交链的无负载磁通产生的电压信息来推定旋转相位角的方法；使用重叠高频电压而由转子凸极产生的高频电流信息的无传感器方法。

另外，在用于铁路、工业用途的逆变器装置中，从惰行运转或瞬时停电等使逆变器启动时，需要推定旋转相位角。在该情况下，提出了如下方法：在再启动时控制逆变器装置的开关模式，观测通过使绕组短路而产生的电流来推定转子位置的方法；将由磁铁感应电压产生的电流抑制控制为零，利用此时产生的特征量来推定旋转相位角的方法。

进而，作为面向PMSM(永磁同步电动机)的空运转再启动的方式，提出了如下方法：进行输出非零电压矢量的逆变器开关动作，不依赖于电动机速度而利用一个数式来推定旋转相位角的方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3692085号公报

专利文献2：日本专利第3719910号公报

专利文献3：日本专利第3636340号公报

专利文献4：日本专利第3508982号公报

专利文献5：日本专利第4139934号公报

发明内容

例如在推定不使用永久磁铁的同步磁阻马达(SynRM)的旋转相位角时，由于无负载感应电压小，因此难以应用利用了无负载感应电压的旋转相位角推定。

另外，通过重叠高频电压来推定旋转相位角的方法，虽然在低速旋转时能够准确地推定旋转相位角的推定值，但其是以基波频率相对于重叠的高频电压的频率足够小为前提的，难以进行高速旋转时的旋转相位角的推定。

本发明的实施方式是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种实现稳定的启动的逆变器控制装置及电动机驱动系统。

实施方式的逆变器控制装置具备：逆变器主电路；电流检测器，检测所述逆变器主电路的输出布线的电流；启动时控制部，具备旋转相位角推定部和旋转速度推定部，该旋转相位角推定部基于由所述电流检测器检测出的电流响应值，在静止坐标系中运算与连接于所述逆变器主电路的电动机的旋转相位角相当的值，该旋转速度推定部在所述逆变器主电路的启动时，使用与所述旋转相位角相当的值来运算与所述电动机的旋转速度相当的值；以及通常时控制部，将与所述旋转速度相当的值作为初始值，在旋转坐标系中运算所述电动机的推定旋转相位角。

附图说明

图1是概略地表示第1实施方式的逆变器控制装置及电动机驱动系统的一个结构例的图。

图2是概略地表示第1实施方式的逆变器控制装置及电动机驱动系统的启动时控制部的结构例的框图。

图3是用于说明从启动时控制部的高频电压指令生成部输出的高频电压指令的一例的图。