[发明专利]电机控制装置

说明书

一种电机控制装置(12)，包括：第二设置单元，其被配置成基于转速和电机转矩命令值来设置电枢电流命令值和电流相位角命令值；以及电流矢量设置单元，其被配置成基于电枢电流命令值和电流相位角命令值来设置d轴电流命令值和q轴电流命令值。第二设置单元被配置成设置电枢电流命令值和电流相位角命令值，使得基于d轴电流命令值和q轴电流命令值设置的电枢电流矢量被包括在由最大转矩/电流控制中的电枢电流矢量轨迹和d‑q坐标系中的竖轴包围的区域中。

技术领域

本发明涉及控制其中转子使用磁阻转矩来旋转的电机的电机控制装置(下文也称为“使用磁阻转矩的电机”)。除了其中转子仅使用磁阻转矩来旋转的磁阻电机之外，使用磁阻转矩的电机的示例还包括其中转子使用磁阻转矩和磁体转矩来旋转的电机。

背景技术

仅使用磁阻转矩来旋转转子的磁阻电机是已知的。磁阻电机的示例包括开关磁阻电机(switched reluctance motor，SRM)和同步磁阻电机(synchronous reluctancemotor，SynRM)，开关磁阻电机包括具有突出的磁极部分的转子和定子，同步磁阻电机具有与无刷电机相同结构的定子。

在同步磁阻电机的定子和转子中，仅转子包括突出的磁极部分。在同步磁阻电机中，由于转子的突出的磁极部分，存在磁通量容易流通的突出磁极部分的方向(下文称为“d轴方向”)和磁通量不容易流通的非突出磁极部分的方向(下文称为“q轴方向”)。因此，由于d轴方向上的电感(下文称为“d轴电感L_d”)与q轴方向上的电感(下文称为“q轴电感L_q”)之间的差异(L_d-L_q)，生成磁阻转矩，并且转子通过磁阻转矩来旋转。

WO 2019-017231公开了一种控制同步磁阻电机的控制方法，其中，基于转速来切换使用最大转矩表的最大转矩/电流控制和使用高输出表的最大输出/速度控制。在最大转矩表中，关于电枢电流命令值和电流相位角命令值的组合来存储从电机生成的电机转矩，在所述组合中，针对每个电枢电流命令值，在电枢电流命令值处，电机转矩在电流相位角命令值处最大化。在高输出表中，针对电机的每个转速，存储其中电机转矩被最大化的电枢电流命令值和电流相位角命令值的组合。

当电机的转速处于等于或低于预定转速的低转速区域时(例如，在恒定转矩区域)，执行最大转矩/电流控制。具体地，基于最大转矩表来计算电枢电流命令值和电流相位角命令值，使得从电机生成对应于电机转矩命令值的电机转矩，并且基于计算的电枢电流命令值和计算的电流相位角命令值来控制电机。

另一方面，当电机的转速处于高于预定转速的高转速区域时(例如，在恒定输出区域中)，执行最大输出/速度控制。具体地，基于高输出表来计算电枢电流命令值和电流相位角命令值——利用该电枢电流命令值和该电流相位角命令值，电机转矩在电流转速处最大化——并且基于计算出的电枢电流命令值和计算出的电流相位角命令值来控制电机。

发明内容

在WO 2019/017231中描述的控制方法中，在执行最大输出/速度控制的高转速区域中，可以输出最大转矩，但是不能输出对应于电机转矩命令值的电机转矩。本发明提供一种电机控制装置，其可以输出最大转矩并在所有转速区域中输出对应于电机转矩命令值的电机转矩。