马达控制装置制造方法及图纸

提供能够适当地抑制交流马达的脉动转矩的马达控制装置。马达控制装置（3）具备：计算交流马达（5）的dc轴电流及qc轴电流的电流再现处理部（301）及3相/2轴变换器（302）；计算与向逆变器（1）的电压指令相对应的dc轴电压指令及qc轴电压指令的电压指令计算器（305）；修正交流马达（5）的dc轴电流、qc轴电流、dc轴电压指令以及qc轴电压指令中的至少一个的相位值和/或振幅值的带有修正功能的信号再现处理部（303，304）；推测交流马达（5）的实轴和控制轴之间的轴误差的轴误差推测器（305），以及计算修正电流指令以消除轴误差，并抑制交流马达（5）的脉动转矩的脉动转矩抑制控制器（306）。

【技术实现步骤摘要】
马达控制装置
本专利技术涉及使用无位置传感器控制交流马达的驱动的马达控制装置。
技术介绍
使用逆变器的电流检测值等推测交流马达的转子位置，进一步根据推测出的所述位置控制交流马达的驱动的无位置传感器控制为众所周知。由无位置传感器控制驱动的交流马达耐环境性优良，特别是在驱动压缩机时有用。但是，在控制交流马达并驱动压缩机时，交流马达的负荷转矩与压缩冲程同步地脉动。因此，需要进行使电流流动以消除负荷转矩的脉动、并抑制交流马达的速度变动的脉动转矩抑制控制。例如，在专利文献1中记载有根据通过控制装置内的运算而求出的轴误差来检测与转子位置同步地产生的负荷转矩的脉动分量的同步电动机的控制装置。所述的控制装置通过积分控制求出修正脉动分量的脉动转矩抑制电流，通过将其加到平均转矩电流指令值上来抑制转子的速度变动。另外，在专利文献2中记载有如下的同步电动机的控制装置:根据扩展感应电压的概念，使用交流马达的电阻值/电感值、通过控制运算求出的电压指令值/频率指令值、以及电流检测值来推测轴误差。另外，关于所述的扩展感应电压将在本专利技术中加以说明。另外，在专利文献2中记载有使用包含电流值的微分项的公式高精度地计算轴误差的情况和使用省略了电流值的微分项的公式计算轴误差的情况。专利文献1:日本特开2005-198402号公报专利文献2:日本特开2001-251889号公报
技术实现思路
但是，在进行无位置传感器控制时，所述的轴误差本身也包含误差。在专利文献1记载的专利技术中，有可能受该误差的影响而施加过剩修正，不能充分降低交流马达的振动和噪音。另外，即使在使用所述的扩展感应电压概念的专利文献2所记载的专利技术中也存在以下的问题。即，由于在脉动转矩抑制控制中有意识地使马达电流发生变化，所以电感L的微分值（L微分值）也模拟地经常变化，但是难以正确地计算该L微分值（包含微分项的数式中的问题）。另外，在省略了L微分值时，受该省略的影响而在轴误差的计算结果产生误差，可能会降低脉动转矩抑制控制的效果（省略了微分项的数式中的问题）。因此，本专利技术的课题是提供能够适当地抑制交流马达的脉动转矩的马达控制装置。为了解决所述问题，本专利技术涉及的马达控制装置的特征在于，具备：电流计算单元，根据由电流检测单元检测的交流马达的电流值计算所述交流马达的dc轴电流及qc轴电流;电压指令计算单元，计算与向驱动所述交流马达的逆变器的电压指令相对应的dc轴电压指令及qc轴电压指令;轴误差推测单元，根据扩展感应电压的概念推测所述交流马达的实轴和控制轴的轴误差;脉动转矩抑制控制单元，以消除由所述轴误差推测单元推测的所述轴误差的方式，计算修正电流指令，抑制所述交流马达的脉动转矩;以及修正处理单元，修正所述交流马达的dc轴电流、qc轴电流、dc轴电压指令以及qc轴电压指令中的至少一个的相位值和/或振幅值，其中，所述轴误差推测单元根据包含由所述修正处理单元修正了的所述至少一个的dc轴电流、qc轴电流、dc轴电压指令以及qc轴电压指令，推测所述轴误差。另外，关于上述内容，将在用于实施专利技术的实施方式中加以详细说明。根据本专利技术，能够提供适当地抑制交流马达的脉动转矩的马达控制装置。附图说明图1是包含本专利技术的一实施方式涉及的马达控制装置的结构图。图2是关于dc轴电压指令的带有修正功能的信号再现处理部的结构图。图3是表示从电压指令计算器输出的dc轴电压指令Vdc*、和从带有修正功能的信号再现处理部输出的dc轴修正电压指令Vdc*f的波形图。图4是关于dc轴电流的带有修正功能的信号再现处理部的结构图。（符号说明）S:马达控制系统;1:逆变器;2:电流传感器（电流检测单元）;3:马达控制装置;301:电流再现处理部（电流计算单元）;302:3相/2轴变换器（电流计算单元）;303，304:带有修正功能的信号再现处理部（修正处理单元、机械角相位值计算单元）;305:轴误差推测器（轴误差推测单元）;306:脉动转矩抑制控制器（脉动转矩抑制控制单元）;310:积分器（机械角相位值计算单元）;315:电压指令计算器（电压指令计算单元）;316:角频率指令发生器（角频率指令生成单元）;317:2轴/3相变换器;318:PWM信号发生器;5:交流马达。具体实施方式参考恰当的附图对用于实施本专利技术的实施方式（以下，称为实施方式）进行详细说明。《实施方式》<马达控制装置的结构>图1是包含本实施方式涉及的马达控制装置的结构图。图1所示的马达控制系统S是通过控制逆变器1的输出电压而使交流马达5的转子（未图示）旋转，而驱动压缩机6（例如旋转式压缩机）的系统。马达控制系统S具备逆变器1、电流传感器2以及马达控制装置3。逆变器1是将从直流电源4输入的直流电压V0变换为三相交流电压并输出到交流马达5的电力变换器。该直流电源4通过整流电路42及平滑电容器43将从交流电源41输入的交流电力变换为直流电力。逆变器1具有多个开关元件（未图示），按照从PWM信号发生器318输入的PWM信号切换开关元件的ON/OFF，将直流电压V0变换为三相交流电压。这样，通过施加三相交流电压而在交流马达5中产生旋转磁场，使所述的转子（未图示）旋转。另外，作为交流马达5能够使用例如具有凸极性的永久磁铁同步马达（PermanentMagnetSynchronousMotor:PMSM）。电流传感器2（电流检测单元）与逆变器1的母线P串联连接，检测流过母线P的电流值Ist，并输出到马达控制装置3。马达控制装置3是根据由电流传感器2检测出的电流值Ist等生成PWM信号、并将该PWM信号输出到逆变器1的装置。马达控制装置，例如是微型计算机（Microcomputer:未图示），读出存储在ROM（ReadOnlyMemory：只读存储器）中的程序并在RAM（RandomAccessMemory：随机访问存储器）中展开，CPU（CentralProcessingUnit）执行各种处理。在下面的记载中，所谓d轴是与交流马达5的磁通量方向相对应的轴。q轴是与d轴正交的轴。在进行无位置传感器控制的情况下，在作为所推测的d轴的dc轴及作为所推测的q轴qc轴上进行电流控制。另外，将d轴及q轴记为“实轴”，将dc轴及qc轴记为“控制轴”。马达控制装置3主要具备：电流再现处理部301；3相/2轴变换器302；带有修正功能的信号再现处理部303、304；轴误差推测器305；脉动转矩抑制控制器306；电压指令计算器315；2轴/3相变换器317；以及PWM信号发生器318。电流再现处理部301（电流计算单元）使用所述的电流值Ist再现流过交流马达5的3相交流电流Iuc，Ivc，Iwc，并输出到3相/2轴变换器302。3相/2轴变换器302（电流计算单元）根据所再现出的3相交流电流Iuc，Ivc，Iwc和从积分器310输入的相位推测值θdc计算控制系统的dc轴电流Idc及qc轴电流Iqc。3相/2轴变换器302将算出的dc轴电流Idc输出到带有修正功能的信号再现处理部304，将qc轴电流Iqc输出到轴误差推测器305中。带有修正功能的信号再现处理部303（修正处理单元）修正从电压指令计算器315输入的关于dc轴电压指令Vdc*的相位值及振幅值，将dc轴修正电压指令Vdc*f再现为模拟本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种马达控制装置，其特征在于，具备:电流计算单元，根据由电流检测单元检测的交流马达的电流值计算所述交流马达的dc轴电流及qc轴电流;电压指令计算单元，计算与向驱动所述交流马达的逆变器的电压指令相对应的dc轴电压指令及qc轴电压指令;轴误差推测单元，根据扩展感应电压的概念推测所述交流马达的实轴和控制轴的轴误差;脉动转矩抑制控制单元，以消除由所述轴误差推测单元推测的所述轴误差的方式计算修正电流指令，抑制所述交流马达的脉动转矩;以及修正处理单元，修正所述交流马达的dc轴电流、qc轴电流、dc轴电压指令以及qc轴电压指令中的至少一个的相位值和/或振幅值，所述轴误差推测单元根据包含由所述修正处理单元修正了所述至少一个的dc轴电流、qc轴电流、dc轴电压指令以及qc轴电压指令，推测所述轴误差。

【技术特征摘要】
2013.03.15 JP 2013-0527611.一种马达控制装置，其特征在于，具备：电流计算单元，根据由电流检测单元检测的交流马达的电流值计算所述交流马达的dc轴电流及qc轴电流；电压指令计算单元，计算与向驱动所述交流马达的逆变器的电压指令相对应的dc轴电压指令及qc轴电压指令；轴误差推测单元，使用基于扩展感应电压的概念的计算公式推测所述交流马达的实轴和控制轴的轴误差，所述扩展感应电压表示将依存于转子的位置和电流值的凸极机特有的项汇总为表示由磁通量感应出的电压的项；脉动转矩抑制控制单元，以消除由所述轴误差推测单元推测的所述轴误差的方式计算修正电流指令，抑制所述交流马达的脉动转矩；以及修正处理单元，修正所述交流马达的dc轴电流、qc轴电流、dc轴电压指令以及qc轴电压指令中的至少一个的相位值和/或振幅值，所述轴误差推测单元根据包含由所述修正处理单元修正了的所述dc轴电流、qc轴电流、dc轴电压指令以...

【专利技术属性】
技术研发人员：樋爪达也，小仓洋寿，吉田嘉雄，铃木尚礼，
申请(专利权)人：日立空调·家用电器株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP