[发明专利]用于交流旋转电机的控制装置

说明书

在控制装置的磁通变动估算器中，指令电压校正器校正d轴指令电压和q轴指令电压，以减小每个d轴指令电压及q轴指令电压与待施加到旋转电机的对应的实际电压之间的偏差，从而输出校正后的d轴指令电压和校正后的q轴指令电压。标准电压计算器基于旋转电机的电角速度和在旋转电机中流动的电流，计算出当旋转电机处于预定标准状态时待施加到旋转电机的d轴标准电压和q轴标准电压。估算器根据校正后的d轴指令电压、校正后的q轴指令电压和q轴标准电压来估算磁通变动。

技术领域

本公开涉及用于一种用于控制永磁交流(AC)旋转电机的控制装置。

背景技术

已知有多种技术，用于估算安装到永磁AC旋转电机的永磁单元的磁通。

作为永磁AC旋转电机的一例，日本专利公布第2,943657号中公开的一种用于凸极永磁电动机的控制装置构造成：对用于永磁电动机的相应相的电力转换器的每对上臂开关元件和下臂开关元件的接通断开开关动作进行控制。控制装置还构造成：根据预定的d轴和q轴指令电压来调节实际施加到凸极永磁电动机的d轴电压和q轴电压。

如上所述构造的控制装置特别地根据由电力转换器施加到电动机并由电压传感器测量的实际q轴电压，来执行估算电动机的永磁单元的磁通的方法。之后，该方法根据估算出的永磁的磁通来检测永磁单元的减磁和/或校正电动机的输出扭矩中的误差。

发明内容

我们假设：

(1)作为永磁AC旋转电机一例的永磁AC电动机的永磁单元的磁通被定义为具有预定标准条件的AC电动机上的标准磁通，

(2)AC电动机的永磁单元的磁通与标准磁通的偏差被定义为磁通变动。

我们将上述方法应用于永磁AC电动机，使得能够根据由电压传感器测量的实际q轴电压来估算AC电动机的磁通变动。

使用q轴指令电压代替由电压传感器测量的实际q轴电压，能够从AC电机中去除电压传感器。

鉴于此，已知在施加到AC电动机的实际q轴电压与q轴指令电压之间存在间隙是因例如以下原因造成的：

(1)空载时间，每个空载时间表示相应成对的上臂开关元件和下臂开关元件同时断开的时段；

(2)电力转换器的每个开关元件两端的电压降。

该间隙可能导致在使用q轴指令电压的上述方法估算得到的磁通变动中含有误差。

上述方法基于q轴电压而不使用d轴电压来估算磁通变动。这可能导致估算出的磁通变动易受到电压传感器的测量误差的变化和/或作为AC电动机的机器参数的电感的变化的影响。这可能导致上述方法的估算精度降低。

鉴于此，本公开的一个方面旨在提供用于交流旋转电机的控制装置，每个控制装置能够以更高的精度估算磁通变动。

根据本公开的第一示例性方面，提供一种控制装置，用于包括永磁单元的交流的旋转电机。控制装置包括指令电压计算器，其构造成基于旋转电机的请求扭矩来计算d轴指令电压和q轴指令电压。控制装置包括电力转换器，其构造成基于d轴指令电压和q轴指令电压将输入该电力转换器的输入电力转换为交流电力，并将该交流电力供给至旋转电机。控制装置包括磁通变动估算器，其构造成估算永磁单元相对于标准磁通的磁通变动。标准磁通被定义为当旋转电机处于预定标准状态时永磁单元的磁通。

磁通变动估算器包括指令电压校正器，其构造成校正d轴指令电压和q轴指令电压，以减小每个d轴指令电压及q轴指令电压与待施加到旋转电机的相应的实际电压之间的偏差，从而输出校正后的d轴指令电压和校正后的q轴指令电压。