电动机控制装置制造方法及图纸

为了得到即使是不具有凸极性的同步电动机，也能够在动作开始后迅速地对圆盘错位故障进行检测而对异常动作进行抑制的电动机控制装置，特征在于，具有：电动机速度检测部，其根据与作为同步电动机的电动机连接的编码器(位置传感器)的输出信号，对电动机检测速度进行检测并输出；电动机电角检测部，其根据编码器的输出信号，对电动机检测电角进行检测并输出；电动机电角推定部，其将电动机电压及电动机电流、和电动机检测速度作为输入，根据电动机电压及电动机电流，对电动机推定电角进行推定并输出；以及切换部，其将电动机检测电角及电动机推定电角作为输入，根据电动机检测电角及电动机推定电角，判定编码器是否正常动作，在编码器正常动作时将电动机检测电角输出，在编码器未正常动作时将电动机推定电角输出。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种电动机控制装置。
技术介绍
当前，作为转子与定子的电流或电压的频率同步的同步电动机，已知永磁铁型同步电动机、绕组磁场型同步电动机及同步磁阻电动机。例如，在专利文献1中公开了如下技术，即，基于电动机的感应电压进行电角的推定，使用基于电路模型的推定电角进行故障判别。通常，电动机速度越高，电动机的感应电压的振幅越大。反之，在电动机低速时，感应电压的振幅小，受到例如逆变器死区时间那样的电压干扰、开关噪声的影响，所推定的电角的精度显著下降。因此，在专利文献1所记载的技术中设为如下结构，即，在电动机加速后一段时间，在其速度变得大于或等于阈值后进行电角的推定。专利文献1：日本特开2010－029031号公报
技术实现思路
但是，根据上述现有技术，从电动机加速至进行电角的推定需要时间。因此存在如下问题，即，圆盘错位故障的检测发生延迟。圆盘错位故障有时在电动机控制装置启动前发生，如果不判别出在电动机开始动作时是否产生了圆盘错位，则在电动机启动的同时，电动机向意料外的方向进行旋转。在同步电动机被用作某机构(例如机器人或进给机构)的驱动力源的情况下，在上述故障时，机构由于意料外的旋转而进行异常动作，有时会破坏该机构自身或存在于该机构周边的其他物体，需要使电动机尽可能早地停止。此外，在电动机低速时不利用电动机的感应电压而是利用凸极性对电动机的电角、电角频率进行推定的技术不适用于不具有凸极性的电动机(例如表面磁铁型永磁铁电动机)，该凸极性是指，从定子侧观察到的电感值根据电动机的旋转位置而变化。本专利技术就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于得到一种电动机控制装置，即使是不具有凸极性的同步电动机，也能够在动作开始后迅速地对圆盘错位故障进行检测而对异常动作进行抑制。为了解决上述课题，实现目的，本专利技术是对不具有凸极性的同步电动机进行控制的电动机控制装置，其特征在于，具有：电动机速度检测部，其根据与作为同步电动机的电动机连接的编码器(位置传感器)的输出信号，对所述电动机的速度进行检测，将所述电动机的电动机检测速度输出；电动机电角检测部，其根据所述编码器的所述输出信号，对所述电动机的电角进行检测，将电动机检测电角输出；电动机电角推定部，其将所述电动机的电动机电压及电动机电流、和所述电动机检测速度作为输入，根据所述电动机电压及所述电动机电流，对所述电动机的电角进行推定，将电动机推定电角输出；以及切换部，其将所述电动机检测电角及所述电动机推定电角作为输入，根据所述电动机检测电角及所述电动机推定电角，判定所述编码器是否正常动作，在所述编码器正常动作时将所述电动机检测电角输出，在所述编码器未正常动作时将所述电动机推定电角输出。专利技术的效果本专利技术所涉及的电动机控制装置具有如下效果，即，能够得到一种电动机控制装置，即使是不具有凸极性的同步电动机，也能够在动作开始后迅速地对圆盘错位故障进行检测而对异常动作进行抑制。附图说明图1－1是表示实施方式1所涉及的电动机控制装置的一个结构例的图。图1－2是表示作为对比例的电动机控制装置的结构的图。图2－1是表示实施方式1所涉及的电动机控制装置的电角推定部的一个结构例的图。图2－2是表示作为对比例的电动机控制装置的电角推定部的结构的图。图2－3是表示实施方式3所涉及的电动机控制装置的电角推定部的一个结构例的图。具体实施方式下面，基于附图，对本专利技术所涉及的电动机控制装置的实施方式进行详细说明。此外，本专利技术不限定于本实施方式。实施方式1图1－1是表示本专利技术所涉及的电动机控制装置的实施方式1的一个结构例的图。图1－1所示的同步电动机控制装置1与逆变器2、电流检测部3及编码器5(位置传感器)连接。逆变器2及编码器5与电动机4连接，电流检测部3配置于逆变器2和电动机4之间。此外，作为电动机4，使用例如永磁铁型同步电动机。图1－1所示的同步电动机控制装置1具有速度指令部11、速度控制部13、电流控制部15、坐标变换部17、22、PWM处理部19、速度换算部7、电角换算部8、电角推定部24、和切换部26。在这里，参照现有的电动机控制装置的结构。图1－2是表示对比例、即现有的电动机控制装置的结构的图。与图1－1所示的同步电动机控制装置1同样地，图1－2所示的同步电动机控制装置1a也与逆变器2、电流检测部3及编码器5连接，逆变器2及编码器5与电动机4连接，电流检测部3配置于逆变器2和电动机4之间。同步电动机控制装置1a具有控制部、处理部、换算部以及变换部，它们呈将输出的值经由其他控制部、处理部、换算部或变换部而再次输入的结构。编码器5将编码器信号6输出。编码器信号6相当于电动机4的转子位置(角度)信息。编码器信号6被输入至速度换算部7及电角换算部8。速度换算部7对编码器信号6进行微分，或者取得差值，将电动机4的转子的旋转速度作为速度信号10而输出。速度信号10被输入至速度控制部13。速度信号10及速度指令部11所输出的速度指令12被输入至速度控制部13。速度控制部13以使速度信号10和速度指令12一致的方式进行控制处理，将电流指令14输出。速度控制部13进行例如PI(比例积分)控制、前馈控制。为了对同步电动机的速度进行控制而对同步电动机的扭矩进行控制，但在这里，在用作例子的永磁铁型同步电动机中，由于电动机扭矩和电动机电流成正比，因此速度控制部13的输出成为电流指令。该电流指令14被输入至电流控制部15。由电流控制部15及坐标变换部17构成的电流控制系统是在2轴正交旋转坐标(dq轴)上构建的。在大多数情况下，d轴被设定于电动机转子磁通方向，此时q轴电流成为产生电动机扭矩的电流，因此速度控制部13所输出的电流指令14相当于q轴电流指令。电流控制部15进行PI控制、非干涉化控制，该非干涉化控制用于对电动机4的dq轴间的电磁干涉进行抑制。向电流控制部15输入电流指令14及旋转坐标上的检测电流信号23，电流控制部15进行控制处理而将电压指令16输出。旋转坐标上的检测电流信号23是dq轴上的信号，检测电流信号23是通过将3相静止坐标上的检测电流信号21输入至坐标变换部22，根据下述式(1)进行计算的。此外，3相静止坐标上的检测电流信号21是从电流检测部3输出的。【算式1】IdIq=23本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动机控制装置，其对不具有凸极性的同步电动机进行控制，该电动机控制装置的特征在于，具有：电动机速度检测单元，其根据与作为同步电动机的电动机连接的编码器的输出信号，对所述电动机的速度进行检测，将所述电动机的电动机检测速度输出；电动机电角检测单元，其根据所述编码器的所述输出信号，对所述电动机的电角进行检测，将电动机检测电角输出；电动机电角推定单元，其将所述电动机的电动机电压及电动机电流、和所述电动机检测速度作为输入，根据所述电动机电压及所述电动机电流，对所述电动机的电角进行推定，将电动机推定电角输出；以及切换单元，其将所述电动机检测电角及所述电动机推定电角作为输入，根据所述电动机检测电角及所述电动机推定电角，判定所述编码器是否正常动作，在所述编码器正常动作时将所述电动机检测电角输出，在所述编码器未正常动作时将所述电动机推定电角输出。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电动机控制装置，其对不具有凸极性的同步电动机进行
控制，
该电动机控制装置的特征在于，具有：
电动机速度检测单元，其根据与作为同步电动机的电动机连接
的编码器的输出信号，对所述电动机的速度进行检测，将所述电动机
的电动机检测速度输出；
电动机电角检测单元，其根据所述编码器的所述输出信号，对
所述电动机的电角进行检测，将电动机检测电角输出；
电动机电角推定单元，其将所述电动机的电动机电压及电动机
电流、和所述电动机检测速度作为输入，根据所述电动机电压及所述
电动机电流，对所述电动机的电角进行推定，将电动机推定电角输出；
以及
切换单元，其将所述电动机检测电角及所述电动机推定电角作
为输入，根据所述电动机检测电角及...

【专利技术属性】
技术研发人员：古谷真一，佐野修也，堀井启太，竹居宽人，稻妻一哉，
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