用于驱动电机的设备及其控制方法技术

本公开的方面是提供一种电机驱动设备及其控制方法。根据本公开的一方面，电机驱动设备包括：逆变器，配置为向电机供应驱动电力；感测单元，配置为感测供应至逆变器的DC电压和从逆变器供应至电机的驱动电流；以及控制器，配置为通过基于所感测的DC电压和所感测的驱动电流计算电机的损耗并且基于所计算的电机的损耗控制逆变器调整驱动电流来补偿铁损耗和铜损耗。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于驱动电机的设备及其控制方法
本公开涉及用于补偿当电机被驱动时发生的损耗的电机驱动设备及其控制方法。
技术介绍
电机是设计成从电能获得旋转力的机器，并且可包括定子和转子。转子配置为与定子进行电磁相互作用并且可通过磁场与线圈中流动的电流之间作用的力而旋转。在电机中，发生铜损耗、铁损耗以及诸如电源和逆变器的电力转化单元的损耗，所述铜损耗是在电能转化为机械能期间消耗的电流损耗，所述铁损耗是在电机旋转期间消耗的磁通量损耗。虽然最大转矩电流比(MTPA)控制方法常规上已经得到了广泛地使用，但是通过其仅补偿铜损耗。因此，最近，已经对补偿铜损耗、铁损耗以及电力转化单元的损耗的方法进行了大量研究。
技术实现思路
技术问题本公开的方面提供一种电机驱动设备及其控制方法，该电机驱动设备配置为调整驱动电流以补偿铜损耗和铁损耗，并且调整直流(DC)电压以补偿逆变器和电源的损耗。技术方案根据本公开的一个方面，一种电机驱动设备包括：逆变器，配置为向电机供应驱动电力；感测单元，配置为感测供应至逆变器的DC电压和从逆变器供应至电机的驱动电流；以及控制器，配置为通过基于所感测的DC电压和所感测的驱动电流计算所述电机的损耗并且通过基于所计算的所述电机的损耗控制所述逆变器调整所述驱动电流来补偿铁损耗和铜损耗。控制器可通过基于所感测的DC电压和所感测的驱动电流计算电机的温度、电感、转矩和旋转速度并且基于所计算的温度、电感、转矩和旋转速度控制逆变器调整驱动电流来补偿铁损耗和铜损耗。控制器可基于逆变器命令计算公式控制逆变器调整所述驱动电流。控制器可基于逆变器命令数据表格控制逆变器调整驱动电流。所述感测单元可感测电机的旋转位移，且控制器可基于所感测的旋转位移计算旋转速度。控制器可计算相电阻以计算电机的温度，并且基于所计算的相电阻计算所述温度。控制器可计算反电动势常数以计算电机的温度，并且基于所计算的反电动势常数计算所述温度。感测单元可感测电机的温度，且控制器可不计算温度，而是使用所感测的温度来控制逆变器。控制器可不计算电感，而是使用预存储参数。根据本公开的另一方面，一种电机驱动设备包括：电源，配置为向逆变器供应DC电力；感测单元，配置为感测供应至逆变器的DC电压和从逆变器供应至电机的驱动电流；以及控制器，配置为通过基于所感测的驱动电流以及与逆变器和电源有关的预存储信息计算电机、逆变器和电源的损耗并且基于所计算的电机、逆变器和电源的损耗控制电源调整供应至逆变器的DC电压来补偿逆变器和电源的损耗。控制器可通过基于所感测的驱动电流计算电机的转矩和旋转速度并且基于所计算的电机的转矩和旋转速度以及逆变器和电源的损耗控制电源调整DC电压来补偿逆变器和电源的损耗。控制器可基于电源命令计算公式控制电源调整DC电压。控制器可基于电源命令数据表格控制电源调整DC电压。所述感测单元可感测电机的旋转位移，且控制器可基于所感测的旋转位移计算旋转速度。根据本公开的另一方面，一种电机驱动设备包括：逆变器，配置为向电机供应驱动电力；电源，配置为向逆变器供应DC电力；感测单元，配置为感测供应至逆变器的DC电压和从逆变器供应至电机的驱动电流；以及控制器，配置为基于所感测的DC电压和所感测的驱动电流以及与逆变器和电源有关的预存储信息来计算电机、逆变器和电源的损耗，通过基于所计算的电机的损耗控制逆变器调整驱动电流来补偿铁损耗和铜损耗，并且通过基于所计算的电机、逆变器和电源的损耗控制电源调整供应至逆变器的DC电压来补偿逆变器和电源的损耗。根据本公开的一方面，一种控制电机驱动设备的方法，该方法包括：感测供应至逆变器的DC电压和从逆变器供应至电机的驱动电流；基于所感测的DC电压和所感测的驱动电流来计算电机的损耗；以及通过基于所计算的电机的损耗调整驱动电流来补偿铁损耗和铜损耗。所述方法可进一步包括基于所感测的DC电压和所感测的驱动电流来计算电机的温度、逆变器、转矩和旋转速度，可通过基于所计算的温度、电感、转矩和旋转速度调整驱动电流来执行对铁损耗和铜损耗的补偿。可通过基于逆变器命令计算公式调整驱动电流来执行对铁损耗和铜损耗的补偿。可通过基于逆变器命令数据表格调整驱动电流执行对铁损耗和铜损耗的补偿。所述方法可进一步包括感测电机的旋转位移，且基于所感测的旋转位移来执行对旋转速度的计算。可通过计算相电阻并且基于所计算的相电阻计算温度来执行对电机的温度的计算。可通过计算反电动势常数并且基于所计算的反电动势常数计算温度来执行对电机的温度的计算。所述方法可进一步包括感测电机的温度，且可通过在不计算电机的温度情况下使用所感测的电机的温度来调整驱动电流。可在不使用所感测的DC电压和所感测的驱动电流的情况下使用预存储参数来计算电感。根据本公开的另一方面，一种控制电机驱动设备的方法，所述方法包括：感测供应至逆变器的DC电压和从逆变器供应至电机的驱动电流；基于所感测的驱动电流以及与逆变器和电源有关的预存储信息来计算电机、逆变器和电源的损耗；以及通过基于所计算的电机、逆变器和电源的损耗调整供应至逆变器的DC电压来补偿逆变器和电源的损耗。所述方法可进一步包括基于所感测的驱动电流计算电机的转矩和旋转速度，且可通过基于所计算的电机的转矩和旋转速度以及逆变器和电源的损耗调整DC电压来执行对逆变器和电源的损耗的补偿。可通过基于电源命令计算公式调整DC电压来执行对损耗的补偿。可通过基于电源命令数据表格调整DC电压来执行对损耗的补偿。所述方法可进一步包括感测电机的旋转位移，且可基于所感测的旋转位移来执行对旋转速度的计算。根据本公开的一方面，一种控制电机驱动设备的方法，所述方法可包括：感测供应至逆变器的DC电压和从逆变器供应至电机的驱动电流；基于所感测的驱动电压和所感测驱动电流以及与逆变器和电源有关的预存储信息来计算电机、逆变器和电源的损耗；以及通过基于所计算的电机的损耗调整驱动电流来补偿铁损耗和铜损耗；以及通过基于所计算的电机、逆变器和电源的损耗调整供应至逆变器的DC电压来补偿逆变器和电源的损耗。有益效果根据电机驱动设备及其控制方法，可通过调整驱动电流以补偿铜损耗和铁损耗并且调整DC电压以补偿逆变器和电源的损耗来减少发生在电机中的损耗。附图说明图1是示出电机驱动设备的配置的框图。图2是更详细地示出电源和感测单元的框图。图3是示出电机驱动设备的驱动单元、感测单元、存储器以及控制器的框图。图4是逆变器的详细框图。图5是控制器的详细框图。图6是控制器的另一详细框图。图7是示出铜损耗和铁损耗、逆变器损耗以及电机驱动设备的总损耗的曲线图。图8是示出电机的相电阻相对于温度的曲线图。图9是示出电机的反电动势常数相对于温度的曲线图。图10是示出根据MTPA的d轴电流和q轴电流以及根据第一示例性实施方式的d轴电流和q轴电流的曲线图。图11是示出电机驱动设备的驱动单元、感测单元、存储器以及控制器的框图。图12是控制器的详细框图。图13是示出DC电压的效率关于电机的旋转速度的曲线图。图14是示出DC电压的损耗关于电机的负载的曲线图。图15是示出电机驱动设备的驱动单元、感测单元、存储器以及控制器的框图。图16是控制器的详细框图。图17是控制器的另一详细框图。图18是示出电机驱动设备的驱动单元、感测单元、存储器以及控制器的框图。图19是控制器的详细本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电机驱动设备，包括：逆变器，配置为向电机供应驱动电力；感测单元，配置为感测供应至所述逆变器的直流电压和从所述逆变器供应至所述电机的驱动电流；以及控制器，配置为：通过基于所感测的直流电压和所感测的驱动电流来计算所述电机的损耗并且通过基于所计算的所述电机的损耗控制所述逆变器调整所述驱动电流，来补偿铁损耗和铜损耗。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.01.08 KR 10-2015-00027531.一种电机驱动设备，包括：逆变器，配置为向电机供应驱动电力；感测单元，配置为感测供应至所述逆变器的直流电压和从所述逆变器供应至所述电机的驱动电流；以及控制器，配置为：通过基于所感测的直流电压和所感测的驱动电流来计算所述电机的损耗并且通过基于所计算的所述电机的损耗控制所述逆变器调整所述驱动电流，来补偿铁损耗和铜损耗。2.根据权利要求1所述的电机驱动设备，其中所述控制器通过基于所感测的直流电压和所感测的驱动电流计算所述电机的温度、电感、转矩和旋转速度并且通过基于所计算的温度、电感、转矩和旋转速度来控制所述逆变器调整所述驱动电流来补偿所述铁损耗和所述铜损耗。3.根据权利要求1所述的电机驱动设备，其中所述控制器基于逆变器命令计算公式控制所述逆变器调整所述驱动电流。4.根据权利要求1所述的电机驱动设备，其中所述控制器基于逆变器命令数据表格控制所述逆变器调整所述驱动电流。5.根据权利要求2所述的电机驱动设备，其中所述感测单元感测所述电机的旋转位移，以及所述控制器基于所感测的旋转位移来计算所述旋转速度。6.根据权利要求2所述的电机驱动设备，其中所述控制器计算相电阻以计算所述电机的温度，并且基于所计算的相电阻计算所述温度。7.根据权利要求2所述的电机驱动设备，其中所述控制器计算反电动势常数以计算所述电机的温度，并且基于所计算的反电动势常数计算所述温度。8.根据权利要求2所述的电机驱动设备，其中所述感测单元感测所述电机的温度，以及所述控制器不计算温度，而是使用所感测的温度来控制所述逆变器。9.根据权利要求2所述的电机驱动设备，其中所述控制器不计算所述电感，而是使用预存储参数。10.一种电机驱动设备，包括：电源，配置为向所述逆变器供应直流电力；感测单元，所述感测单元配置为感测供应至所述逆变器的直流电压和从所述逆变器供应至所述电机的驱动电流；以及控制器，配置为：通过基于所感测的驱动电流以及与所述逆变器和所述电源有关的预存储信息计算所述电机、所述逆变器和所述电源的损耗并且通过基于所计算的所述电机、所述逆变器和所述电源的损耗控制所述电源调整供应至所述逆变器的所述直流电压来补偿所述逆变器和所述电源的损耗。11.根据权利要求10所述的电机驱动设备，其中所述控制器通过基于所感测的驱动电流计算所述电机的转矩和旋转速度并且通过基于所计算的所述电机的转矩和旋转速度以及所述逆变器和所述电源的损耗调整所述直流电压，来补偿所述逆变器和所述电源的损耗。12.根据权利要求10所述的电机驱动设备，其中所述控制器基于电源命令计算公式控制所述电源调整所述直流电压。13.根据权利要求10所述的电机驱动设备，其中所述控制器基于电源命令数据表格控制所述电源调整所述直流电压。14.根据权利要求10所述的电机驱动设备，其中所述感测单元感测所述电机的旋转位移，以及所述控制器基于所感测的旋转位移计算所述旋转速度。15.一种电机驱动设备，包括：逆变器，配置为向电机供应驱动电力；电源，配置为向所述逆变器供应直流电力；感测单元，配置为感测供应至所述逆变器的直流电压和从所述逆变器供应至所述电机的驱动电流；以及控制器，配置为：基于所感测的直流电压和所感测的驱动电流以及与所述逆变器和所述电源有关的预存储信息来计算所述电机、所述逆变器和所述电源的损耗，通过基于所计算...

【专利技术属性】
技术研发人员：辛锺玄，金善镇，金珍汉，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR