设置有：扭矩极限输出部，其对电动机消耗电力在规定的电动机电力极限值以内、且所述电动机驱动所需的电压振幅在规定的电压极限值以内的扭矩极限值进行输出；位置指令生成部，其根据所述扭矩极限值而生成针对目标位置的位置指令；以及电力·电压限制部，其基于电动机消耗电力的相对于电动机消耗电力极限值的超过量进行校对电动机扭矩电流的处理、以及基于电动机扭矩对应电压的相对于电动机扭矩对应电压极限值的超过量而进行校正电动机励磁电流的处理处理。由此，能够将电动机的消耗电力及电动机驱动所需的电压抑制在规定的范围内。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】设置有：扭矩极限输出部，其对电动机消耗电力在规定的电动机电力极限值以内、且所述电动机驱动所需的电压振幅在规定的电压极限值以内的扭矩极限值进行输出；位置指令生成部，其根据所述扭矩极限值而生成针对目标位置的位置指令；以及电力·电压限制部，其基于电动机消耗电力的相对于电动机消耗电力极限值的超过量进行校对电动机扭矩电流的处理、以及基于电动机扭矩对应电压的相对于电动机扭矩对应电压极限值的超过量而进行校正电动机励磁电流的处理处理。由此，能够将电动机的消耗电力及电动机驱动所需的电压抑制在规定的范围内。【专利说明】电动机控制装置
本专利技术涉及经由逆变器而驱动控制电动机的电动机控制装置。
技术介绍
电动机控制装置生成使逆变器具备的开关元件进行接通.断开动作的控制信号。通过开关元件根据来自电动机控制装置的控制信号而进行接通.断开动作，逆变器将直流电源的输出电力变换为交流电力并供给至电动机。由此，控制电动机以使其位置、速度或者扭矩成为希望的值。在这种电动机中，采用感应电动机及永磁同步电动机等。作为逆变器的直流电源的例子，有对来自3相交流电源的电力进行整流并输出的二极管转换器、对来自电池、电容器的电力进行电压电平变换并输出的DC/DC转换器等。这种直流电源通常存在可输出的电力、电压的上限、且需要在该范围内使用。例如，电池、电容器根据其寿命及积蓄能量等确定可输出的电力的上限。对于DC/DC转换器、二极管转换器而言，自身能够处理的电压值、电流值等的规格与前述上限相当。并且，在二极管转换器中，是作为其他制约要因的3相交流电源的电源设备容量。因此，逆变器能够输出的电力也受到制约。在该制约中，不仅存在因逆变器自身的规格引起的制约，也有应该使输出的交流电力小于或等于所述直流电源的输出电力的制约。另外，在逆变器中，由于借助于半导体开关元件的接通?断开动作而将直流电源的直流电压供给至电动机，因此无法将超过来自直流电源的直流电压的电压供给至电动机。由此，与上述的电力相同 ，逆变器能够输出的电压也受到制约。根据以上的理由，在电动机控制装置中，需要在由直流电源、逆变器规格确定的电力及电压的制约范围内控制电动机。针对该课题，例如在专利文献I中，公开有如下技术，即，预先考虑电动机的动作定时和电源的供给电力，生成假想了电动机的加速度(扭矩)及电动机速度的限制的位置指令。如果采用该技术，则能够将电动机的加减速所需的电力抑制在规定的范围内。专利文献1:日本特开2002 - 272153号公报
技术实现思路
但是，在专利文献I所公开的技术中，在考虑电动机消耗的电力时并未考虑电动机的损耗。由此，例如在应用于损耗大的电动机的情况下，存在直流电源应该供给的电力超过可输出的电力的上限的可能性。另外，在专利文献I所公开的技术中，未考虑电动机驱动所需的电压。由此，例如有电动机高速运转时产生感应电压、并超过逆变器可供给电压而产生电压饱和的可能性。在产生这些电力.电压不足的情况下，会导致产生扭矩不足、位置控制或速度控制的精度下降或不稳定的问题。另外，当作为避免电压饱和的方法而使弱电流流过时，由于因弱电流引起的铜损增加，因此导致发生不能够同时满足前述的电力和电压的制约的情况。本专利技术就是鉴于上述而提出的，其目的是获得一种能够将电动机的消耗电力及电动机驱动所需的电压抑制在规定范围内的电动机控制装置。为了解决上述的课题、实现目的，本专利技术提供一种电动机控制装置，其具备:位置指令生成部，其输出用于使电动机的转子位置追随目标位置的位置指令；位置控制部，其进行控制以使所述电动机的转子位置和所述位置指令两者一致，且输出电动机转子速度指令；以及扭矩极限输出部，其输出作为所述电动机的容许扭矩的扭矩极限值，所述扭矩极限输出部根据所述电动机的转子速度，输出使所述电动机的驱动所需的消耗电力在规定的电动机电力极限值以内、且使所述电动机的驱动所需的电压振幅在规定的电压极限以内的所述扭矩极限值，所述位置指令生成部根据所述扭矩极限值而生成所述位置指令。专利技术的效果根据本专利技术，发挥能够将电动机的消耗电力及电动机驱动所需的电压抑制在规定的范围内的效果。【专利附图】【附图说明】图1是表示基于本专利技术的实施方式I的电动机控制装置的结构的框图。图2是表示图1所示的扭矩极限输出部的结构例的框图。图3是表示图1所示的扭矩极限输出部的其他结构例的框图。图4是说明在图1所示的位置指令生成部中，加减速设定部判断电动机模型的加速.减速的顺序的流程图。图5是表示在图3所示的扭矩极限输出部的扭矩表的计算例的图。图6是表示基于本专利技术的实施方式2的电动机控制装置的结构的框图。图7是表示作为本专利技术的实施方式3，在图3所示的扭矩极限输出部中的扭矩表的计算例的图。【具体实施方式】下面，基于附图对本专利技术涉及的电动机控制装置的实施方式进行详细说明。此外，本专利技术并不限定于该实施方式。实施方式1.图1是表示基于本专利技术的实施方式I的电动机控制装置的结构的框图。基于本实施方式I的电动机控制装置Ia具备位置控制的结构，该位置控制的结构将电动机5的消耗电力以及电动机5的驱动所需的电压分别抑制在小于或等于规定值，将电动机5的转子位置控制在目标位置。在图1中，逆变器3通过根据来自本实施方式I涉及的电动机控制装置Ia的开关指令9而进行开关元件3a的接通?断开动作，从而将直流电源2的输出电力变换为交流电力，并供给至电动机5。将由安装在逆变器3和电动机5之间的电源电缆上的电流检测器4检测出的检测电动机电流8作为反馈信号而输入至电动机控制装置Ia中。另外，将由安装在电动机5上的位置检测器6检测出的检测电动机位置7作为反馈信号而输入至电动机控制装置la。 在本实施方式I中，电动机5是磁体埋入型同步电动机(IPM)。IPM的驱动控制是通过如下方式进行的，即，在由d轴和与该d轴正交的q轴构成的2轴正交旋转坐标上，将该电动机电流分解为d轴上的电流成分(励磁电流成分)和q轴上的电流成分(扭矩电流成分)而处理，其中，d轴是与IPM转子的永磁体的磁束矢量的方向一致的轴。在IPM的驱动控制所使用的dq轴坐标上的电路方程式由式(I)表示。此外，在式(I)中，Vd为d轴电压、V,为q轴电压、R为线圈电阻、Ld为d轴电感成分、Lq为q轴电感成分、Φ为感应电压常数、为电气角频率(电动机旋转速度的极对数倍)、ρ为极对数、Id为励磁(弱)电流、Iq为扭矩电流。【数学式I】【权利要求】1.一种电动机控制装置，其特征在于， 该电动机控制装置具备:位置指令生成部，其输出用于使电动机的转子位置追随目标位置的位置指令；位置控制部，其进行控制以使所述电动机的转子位置和所述位置指令两者一致，且输出电动机转子速度指令；以及扭矩极限输出部，其输出作为所述电动机的容许扭矩的扭矩极限值， 所述扭矩极限输出部根据所述电动机的转子速度，输出使所述电动机的驱动所需的消耗电力在规定的电动机电力极限值以内、且使所述电动机的驱动所需的电压振幅在规定的电压极限以内的所述扭矩极限值， 所述位置指令生成部根据所述扭矩极限值而生成所述位置指令。2.一种电动机控制装置，其特征在于， 该电动机控制装置具备:速度指令生成部，其输出用于使电动机的转子速度追随目标速度的速度指令；速度控制部，其进行控制以使所述电动机本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电动机控制装置，其特征在于，该电动机控制装置具备：位置指令生成部，其输出用于使电动机的转子位置追随目标位置的位置指令；位置控制部，其进行控制以使所述电动机的转子位置和所述位置指令两者一致，且输出电动机转子速度指令；以及扭矩极限输出部，其输出作为所述电动机的容许扭矩的扭矩极限值，所述扭矩极限输出部根据所述电动机的转子速度，输出使所述电动机的驱动所需的消耗电力在规定的电动机电力极限值以内、且使所述电动机的驱动所需的电压振幅在规定的电压极限以内的所述扭矩极限值，所述位置指令生成部根据所述扭矩极限值而生成所述位置指令。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：古谷真一，安藤和秋，田边章，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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