控制装置、方法以及系统、学习装置和模型数据生成方法制造方法及图纸

技术编号:18599009 阅读:26 留言:0更新日期:2018-08-04 20:57
控制装置、方法以及系统、学习装置和模型数据生成方法。控制装置(100)具备:电力供给电路(200),其向具有励磁磁铁(23)和定子(30)的电动机(10)供给驱动电力;磁通估计器(324),其取得与电动机(10)的电枢交链磁通相关的磁通相关数据;谐波提取部(350),其从磁通相关数据中提取谐波成分;以及退磁检测部(360),其根据谐波成分的增加,检测励磁磁铁(23)的退磁。

Control device, method and system, learning device and model data generating method

Control device, method and system, learning device and model data generation method. The control device (100) has: a power supply circuit (200), which provides driving power to an electric motor (10) with an excitation magnet (23) and a stator (30); a flux estimator (324), which obtains magnetic flux related data related to the AC flux of the armature of the motor (10); the harmonic extraction unit (350), which extracts harmonic components from the magnetic flux correlation data. The demagnetization detection unit (360) detects the excitation of magnetizing magnets (23) according to the increase of harmonic components.

【技术实现步骤摘要】
控制装置、方法以及系统、学习装置和模型数据生成方法
本申请涉及控制装置、控制方法、控制系统、学习装置和模型数据生成方法。
技术介绍
国际公开第2014/118958号中公开了一种退磁诊断装置,该退磁诊断装置比较自适应磁通观测器在无负载运转时根据电力转换器施加的交流电压和电流传感器检测出的电动机电流而估计的永磁同步电动机的磁通和预先设定的磁通参照值,从而诊断有无退磁。
技术实现思路
本公开的目的在于提供能够以更高的可靠性检测励磁磁铁的退磁的控制装置。本公开的一个侧面的控制装置具备:电力供给电路,其向具有励磁磁铁和电枢的电动机供给驱动电力;数据取得部,其取得作为与电动机的电枢交链磁通相关的数据的磁通相关数据;谐波提取部,其从磁通相关数据中提取谐波成分;以及退磁检测部,其根据谐波成分的增加来检测励磁磁铁的退磁。本公开的另一侧面的控制方法包含如下步骤:控制电力供给电路向具有励磁磁铁和电枢的电动机供给驱动电力;取得作为与电动机的电枢交链磁通相关的数据的磁通相关数据;从磁通相关数据中提取谐波成分;以及根据谐波成分的增加来检测励磁磁铁的退磁。本公开的又一侧面的控制系统具备控制装置和学习装置,控制装置具有:电力供给电路,其向具有励磁磁铁和电枢的电动机供给驱动电力;数据取得部,其取得作为与电动机的电枢交链磁通相关的数据的磁通相关数据;谐波提取部,其从磁通相关数据中提取谐波成分;以及退磁检测部,其根据模型来检测励磁磁铁的退磁,该模型是以表示多个次数的谐波成分的大小与励磁磁铁的退磁状态之间的关系的方式通过机械学习构建的,学习装置具有:数据蓄积部,其蓄积与多个次数的谐波成分的大小相关的数据和与励磁磁铁的退磁状态相关的数据的组合数据;和模型构建部,其通过基于数据蓄积部中蓄积的组合数据的机械学习来构建模型。本公开的又一侧面的学习装置具备:数据蓄积部,其蓄积与具有励磁磁铁和电枢的电动机的电枢交链磁通中的、多个次数的谐波成分的大小相关的数据和表示励磁磁铁的退磁状态的数据的组合数据;和模型构建部,其通过基于所蓄积的组合数据的机械学习来构建表示多个次数的谐波成分的大小与励磁磁铁的退磁状态之间的关系的模型。本公开的又一侧面的模型数据生成方法包含如下步骤:蓄积与具有励磁磁铁以及电枢的电动机的电枢交链磁通中的、多个次数的谐波成分的大小相关的数据和表示励磁磁铁的退磁状态的数据的组合数据;和通过基于所蓄积的组合数据的机械学习来导出确定表示多个次数的谐波成分的大小与励磁磁铁的退磁状态之间的关系的模型的数据。根据本公开,可提供能够以更高的可靠性检测励磁磁铁的退磁的控制装置。附图说明图1是示出控制装置的概要结构的示意图。图2是简化示出电动机的结构的示意图。图3是示出控制电路的功能结构的框图。图4是示出退磁诊断器的功能结构的框图。图5是示出学习装置的功能结构的框图。图6是控制系统的硬件结构图。图7是示出退磁诊断步骤的流程图。图8是示出模型构建步骤的流程图。具体实施方式以下,参照附图对实施方式详细地进行说明。在说明中,对相同要素或具有相同功能的要素标注相同的标号,省略重复的说明。[驱动系统]图1所示的驱动系统1是用于利用电力来对驱动对象进行驱动的系统。驱动系统1具备电动机10、位置传感器50和控制装置100。(电动机)电动机10具有励磁磁铁和电枢。电动机10例如是旋转式电动机。图2是简化示出旋转磁场式电动机的结构的一例作为电动机10的一例的示意图。如图2所示,电动机10具有转子20和定子30。转子20具有轴21、设置于轴21的外周的转子铁芯22以及安装于转子铁芯22的励磁磁铁23。励磁磁铁23例如是永久磁铁。定子30(电枢)具有定子铁芯41和多个线圈42。定子铁芯41包含包围转子20的磁轭41a和从磁轭41a向转子20侧突出的多个齿41b。多个齿41b沿着磁轭41a的内周实质上等间隔地配置。多个线圈42被分别装配在多个齿41b上,根据电力的供给产生旋转磁场。在图中,为了简单起见,示出了三相三槽的定子30,但是,定子30的槽数不限于此。另外,电动机10只要具有励磁磁铁和电枢,可以任意构成。例如,在图中,例示了励磁磁铁23设置于转子铁芯22的表面的SPM(SurfacePermanentMagnet)电动机,但不限于此。电动机10也可以是励磁磁铁23嵌入于转子芯22内的IPM(InteriorPermanentMagnet)电动机。此外,为了简单起见,设励磁为两个极、电枢为三相三槽进行图示,但是,电场的极数和电枢的槽数不限于此。电动机10可以是旋转电机型电动机,也可以是线性电动机。(位置传感器)位置传感器50是至少检测与电动机10的动作速度相关的信息的传感器。位置传感器50例如是旋转编码器,产生与转子20的旋转速度成比例的频率的脉冲信号。(控制装置)返回到图1,控制装置100具备电力供给电路200、电流传感器111、112、113以及控制电路300。电力供给电路200向电动机10供给驱动电力。整流电路210例如是二极管桥式电路,将交流电源PS的电力直流化后输出至直流母线201、202。平滑电容器220连接于直流母线201、202之间,使直流母线201、202间的直流电压平滑化。逆变器电路230是将直流母线201、202的直流电力转换为交流电力(例如三相交流电力)并输出至电动机10的电路。逆变器电路230包含开关电路240和栅极驱动电路250。开关电路240是具有多个开关元件241的桥式电路,通过对该多个开关元件241的接通/断开进行切换而将直流电力转换为交流电力。开关元件241例如是功率MOSFET(MetalOxideSemiconductorFieldEffectTransistor)或IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor)等,根据栅极驱动信号对接通/断开进行切换。栅极驱动电路250生成基于来自控制电路300的指令(例如电压指令)的栅极驱动信号,输出至开关电路240的开关元件241。栅极驱动电路250也可以包含防止上臂(正极直流母线201侧的开关元件241)和下臂(负极直流母线202侧的开关元件241)同时接通的死区时间电路(未图示)。电力供给电路200只要构成为向电动机10提供驱动电力,可以任意构成。例如,电力供给电路200可以是具有整流电路210、平滑电容器220和逆变器电路230并向电动机10供给电压的电压型逆变器,也可以是具备直流电抗器来代替平滑电容器220并向电动机10供给电流的电流型逆变器,此外,也可以是在交流电源PS侧的交流电力与电动机10侧的交流电力之间进行双向的电力转换的矩阵变换电路。电流传感器111、112、113检测从逆变器电路230到电动机10的电流。电流传感器111检测u相电流(三相交流的U相电流),电流传感器112检测v相电流(三相交流的V相电流),电流传感器113检测w相电流(三相交流的W相电流)。控制电路300构成为执行如下动作:控制电力供给电路200向电动机10供给驱动电力;根据驱动电力,导出与线圈42的交链磁通(电枢交链磁通)相关的磁通相关数据;从磁通相关数据中提取谐波成分;以及根据谐波成分的增加,检测励磁磁铁23的退磁。以下,对控制电路300的结构更详细地进行说明。在该说明中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种控制装置,其具备:电力供给电路,其向具有励磁磁铁和电枢的电动机供给驱动电力;数据取得部,其取得作为与所述电动机的电枢交链磁通相关的数据的磁通相关数据;谐波提取部,其从所述磁通相关数据中提取谐波成分;以及退磁检测部,其根据所述谐波成分的增加来检测所述励磁磁铁的退磁。

【技术特征摘要】
1.一种控制装置,其具备:电力供给电路,其向具有励磁磁铁和电枢的电动机供给驱动电力;数据取得部,其取得作为与所述电动机的电枢交链磁通相关的数据的磁通相关数据;谐波提取部,其从所述磁通相关数据中提取谐波成分;以及退磁检测部,其根据所述谐波成分的增加来检测所述励磁磁铁的退磁。2.根据权利要求1所述的控制装置,其中,所述退磁检测部至少根据偶数次的所述谐波成分的增加来检测所述励磁磁铁的退磁。3.根据权利要求2所述的控制装置,其中,所述退磁检测部至少根据二次的所述谐波成分的增加来检测所述励磁磁铁的退磁。4.根据权利要求2所述的控制装置,其中,所述退磁检测部至少根据六次的所述谐波成分的增加来检测所述励磁磁铁的退磁。5.根据权利要求1~4中的任意一项所述的控制装置,其中,所述退磁检测部根据多个次数的所述谐波成分的合计值的增加来检测所述励磁磁铁的退磁。6.根据权利要求1至4中的任意一项所述的控制装置,其中,所述退磁检测部根据模型来检测所述励磁磁铁的退磁,该模型是以表示多个次数的所述谐波成分的大小与所述励磁磁铁的退磁状态之间的关系的方式通过机械学习构建的。7.根据权利要求1至4中的任意一项所述的控制装置,其中,所述控制装置还具备基波提取部,该基波提取部从所述磁通相关数据中提取基波成分,所述退磁检测部根据所述谐波成分相对于所述基波成分的相对增加来检测所述励磁磁铁的退磁。8.根据权利要求1至4中的任意一项所述的控制装置,其中,所述控制装置还具备指令生成部,该指令生成部以使所述电动机的速度跟随目标速度的方式生成针对所述电力供给电路的指令值,所述退磁检测部根据所述指令值相对于所述目标速度的相对增加和所述谐波成分的增加双方来检测所述励磁磁铁的退磁。9.一种控制...

【专利技术属性】
技术研发人员:繁冈克也龟井健大户基道山本阳一
申请(专利权)人:株式会社安川电机
类型:发明
国别省市:日本,JP

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