本发明专利技术的交流旋转电机控制装置包括电压指令运算单元（1），该电压指令运算单元（1）对两个旋转轴上的电压指令进行运算；以及电压施加单元（2），该电压施加单元（2）基于电压指令运算单元输出的两个旋转轴上的电压指令对交流旋转电机（3）施加电压，电压指令运算单元（1）在对两个旋转轴的第一轴上的电压指令及第二轴上的电压指令进行运算的同时，还使得第二轴上的电压指令的限制值与第一轴上的电压指令的平方成比例地减少。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术的交流旋转电机控制装置包括电压指令运算单元（1），该电压指令运算单元（1）对两个旋转轴上的电压指令进行运算；以及电压施加单元（2），该电压施加单元（2）基于电压指令运算单元输出的两个旋转轴上的电压指令对交流旋转电机（3）施加电压，电压指令运算单元（1）在对两个旋转轴的第一轴上的电压指令及第二轴上的电压指令进行运算的同时，还使得第二轴上的电压指令的限制值与第一轴上的电压指令的平方成比例地减少。【专利说明】交流旋转电机控制装置及具备交流旋转电机控制装置的电动助力转向装直
本专利技术涉及基于两个旋转轴上的电压指令来控制交流旋转电机的交流旋转电机控制装置、以及具备交流旋转电机控制装置的电动助力转向装置。
技术介绍
使用功率转换器将直流电压转换成交流电压，并将该交流电压施加到交流旋转电机，在此情况下，功率转换器所能施加到交流旋转电机上的电压振幅的上限由直流电压的振幅来决定。 在基于两个旋转轴上的电压指令对功率转换器施加到交流旋转电机上的电压进行控制的情况下，随着交流旋转电机的转速增大，交流旋转电机的感应电压变大，因此两个转轴上的电压指令也需要增大，然而，当达到由直流电压的振幅所决定的电压振幅的上限时，施加到交流旋转电机上的电压振幅将无法进一步增大。另一方面，施加到交流旋转电机上的电压相位可以任意地设定。例如，专利文献I所记载的现有交流旋转电机控制装置中，功率转换装置检测出功率转换装置的三相输出电流之中的至少两相电流，将该检测电流坐标变换成旋转坐标系上正交的两轴分量，对其与各电流指令值之间的偏差进行放大来得到电压指令值，并且再次进行坐标变换，从而运算出三相电压指令值，由此进行控制，以使得所述功率转换装置的输出电压跟踪该电压指令值，该交流旋转电机控制装置包括:第一限制电路，该第一限制电路将d轴分量的偏差放大信号的绝对值限制在第一限制值以下；控制值运算电路，该控制值运算电路根据第一限制电路的输出信号即d轴分量电压指令值V/和第二限制值Vm，按照Vqm= (Vffl2-V；2)1/2的关系来运算q轴电压限制值Vqm ;以及第二限制电路，该第二限制电路将q轴分量的偏差信号的绝对值限制在由控制值运算电路运算出的限制值Vqm以下，所述第二限制电路的输出信号即为q轴分量电压指令 通过采用上述结构来进行以下控制:在交流旋转电机的转速增大、且功率转换器输出的电压振幅达到第二限制值V111的情况下，将施加到交流旋转电机上的电压振幅保持在第二限制值Vm，并且使施加到交流旋转电机上的电压相位相对于d轴仅变化tarT1 (Vqm/V；)。此外，例如在专利文献2所记载的现有交流旋转电机控制装置中，进行以下控制:根据d轴及q轴的电流指令值、d轴及q轴的电流检测值、频率运算值、电动机常数的设定值，对驱动永磁体电动机的功率转换器的输出电压指令值进行控制，在功率转换器的输出电压值被限制的情况下，利用q轴的电流指令值与q轴的电流检测值之间的偏差，生成控制基准轴与电动机磁通轴之间的偏差即相位误差的指令值。 通过采用上述结构来进行以下控制:在交流旋转电机的转速增大、且功率转换器输出的电压振幅达到上限值的情况下，q轴的电流指令值与q轴的电流检测值的偏差变大，通过基于该偏差来提供控制基准轴与电动机磁通轴之间的偏差即相位误差的指令，从而改变施加到交流旋转电机上的电压相位。 现有技术文献 专利文献专利文献1:日本专利特开平2 — 111281号公报 专利文献2:日本专利特开2007 - 252052号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题在专利文献I所记载的现有交流旋转电机控制装置中，根据d轴分量电压指令值V；与第二限制值Vm，按照vqm=(vm2-v/2)1/2的关系来运算q轴电压限制值Vtp,因此存在以下问题:若V；接近于Vm，则导致电压相位急剧变化，所述d轴分量的偏差放大信号发生波动，其结果是d轴电流发生振荡。 此外，在专利文献I所记载的现有交流旋转电机控制装置中，利用第一限制电路将d轴分量电压指令值V/限制在第一限制值以下，并基于d轴分量电压指令值V/通过平方根运算来得出q轴电压限制值Vtp,然而，第一限制电路会将d轴分量电压指令值V/限制为以使得平方根内的值不是负值。其结果导致以下问题:q轴电压限制值Vqm的可运算范围是从零到第二限制值Vm的范围，不能使q轴电压限制值Vtp为负值，因而可操作的电压相位被限制在相对于d轴为O?180度的范围内。此外，在专利文献2所记载的现有交流旋转电机控制装置中，在功率转换器的输出电压值被限制的情况下，利用q轴的电流指令值与q轴的电流检测值的偏差来生成控制基准轴与电动机磁通轴之间的偏差即相位误差的指令值，因此，虽然能解决在V/接近Vm时电压相位急剧变化、可操作的电压相位被限制在相对于d轴为O?180度的范围内的问题，但由于在功率转换器的输出电压值被限制的情况和不被限制的情况下，进行控制的切换，因此存在动作不连续且因切换而产生转矩波动的问题。本专利技术是为解决上述问题点而完成的，其目的在于提供一种交流旋转电机控制装置，能够将电压已饱和的电压相位控制为所期望的相位，而不进行伴随着不连续动作的控制切换。 解决技术问题所采用的技术方案本专利技术所涉及的交流旋转电机控制装置包括:电压指令运算单元，该电压指令运算单元对两个旋转轴上的电压指令进行运算；以及电压施加单元，该电压施加单元基于所述电压指令运算单元输出的两个旋转轴上的电压指令对交流旋转电机施加电压，所述电压指令运算单元运算所述两个旋转轴的第一轴上的电压指令及第二轴上的电压指令，并且使得所述第二轴上的电压指令的限制值与所述第一轴上的电压指令的平方成比例地减少。 专利技术的效果根据本专利技术的交流旋转电机控制装置，由于使第二轴上的电压指令的限制值与第一轴上的电压指令的平方成比例地减少，因此，在电压施加单元发生电压饱和的情况下，电压施加单元输出的电压振幅固定，且能够使相对于第一轴的电压相位随着第一轴上的电压指令的大小变化而相应地进行线性变化。 其结果是，即使相对于第一轴的电压相位接近于第一轴的情况下，也能抑制电压相位的急剧变化，从而能够进行稳定的控制。关于本专利技术的上述及其他目的、特征、效果，可以从以下实施方式中的详细说明及附图的记载来进一步明确。【专利附图】【附图说明】图1是表示本专利技术的实施方式I中交流旋转电机控制装置的整体结构的图。 图2是描绘本专利技术的实施方式I中第一轴上的电压指令与第二轴上的电压指令的限制值之间的关系的图。 图3是描绘本专利技术的实施方式I中以第一轴为基准的“第一轴上的电压指令”和“限制后的第二轴上的电压指令”的电压相位的图。 图4是表示本专利技术的实施方式2中交流旋转电机控制装置的电压指令运算单元的内部结构的图。 图5是描绘本专利技术的实施方式2中第一轴上的电压指令与第二轴上的电压指令的限制值之间的关系的图。 图6是表示本专利技术的实施方式3中交流旋转电机控制装置的结构的图。 图7是记载有本专利技术的实施方式3中上下限值运算器输出的上限值和下限值的表格。图8是描绘本专利技术的实施方式3中在转速为正的情况下、第一轴上的电压指令与第二轴上的电压指令的限制值之间的关系的图。 图9是描绘本专利技术的实施方式3中在转速为零的情况下、第一轴上本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种交流旋转电机控制装置，其特征在于，包括：电压指令运算单元，该电压指令运算单元对两个旋转轴上的电压指令进行运算；以及电压施加单元，该电压施加单元基于所述电压指令运算单元输出的两个旋转轴上的电压指令来对交流旋转电机施加电压，所述电压指令运算单元在对所述两个旋转轴上的第一轴上的电压指令及第二轴上的电压指令进行运算的同时，还使所述第二轴上的电压指令的限制值与所述第一轴上的电压指令的平方成比例地减少。
【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：金原义彦，堀恭彰，岩根雅史，森辰也，高塚有史，白木扶，
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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