风扇马达驱动装置以及送风装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供风扇马达驱动装置以及送风装置。风扇马达驱动装置通过马达驱动风扇，所述风扇马达驱动装置具有：位置速度推测部，所述位置速度推测部计算所述马达的旋转角度的推测值以及所述马达的转速的推测值；乘法运算部，所述乘法运算部将由所述位置速度推测部计算出的所述转速乘以流量系数来计算控制目标值；以及电流矢量控制部，所述电流矢量控制部根据所述控制目标值通过反馈控制来控制所述马达的驱动电流，所述风扇马达驱动装置的特征在于，至少根据通过电流传感器取得的驱动电流和从所述位置速度推测部得到的所述旋转角度计算所述马达的转子磁通密度，根据计算出的所述转子磁通密度改变用于驱动所述马达的控制值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于通风管的送风等的风扇马达驱动装置以及送风装置。
技术介绍
以往，送风装置被广泛使用于各领域，例如在顶棚埋入型换气装置中，经由通风管 通过送风机对屋内的空气进行换气。在这样的换气装置中，通风管的污垢、设置于通风管内 的过滤器的污垢等会引起送风装置的负荷变化。在国际公开第2007/040180号公报、国际 公开第2009/110219号公报中公开了如下结构：根据马达的转速和驱动电流计算风量，从 而控制马达的驱动，由此降低负荷的变化引起的流量（风量）变动。并且在日本公开公报 特开2008-4308号公报中公开了如下结构：没有另外设置用于检测转子的旋转位置的传感 器（所谓的无传感器），通过驱动电流检测转子的旋转位置，从而驱动马达。 并且关于这样的送风装置等的马达的控制，在日本公开公报专利3653670号公报 等中公开了如下结构：通过所谓的矢量控制来控制马达。 可是在马达中存在如下缺点：转子磁通密度的偏差会引起所产生的转矩变化，该 转子磁通密度在马达间存在偏差。其结果是，例如在送风装置中存在如下问题：风量因马达 而变化，相对于设定风量的误差在马达间变化较大。
技术实现思路
本专利技术考虑到以上问题点，以充分地降低转子磁通密度的偏差引起的所产生的转 矩的变化为目的。 本专利技术者们想到通过如下方式完成本专利技术：在通过矢量控制驱动马达的风扇马达 驱动装置中，基于转子磁通密度改变控制量。 (1)是一种风扇马达驱动装置，其通过马达驱动风扇，所述风扇马达驱动装置具 有： 位置速度推测部，所述位置速度推测部计算所述马达的旋转角度的推测值以及所 述马达的转速的推测值； 乘法运算部，所述乘法运算部将由所述位置速度推测部计算出的所述转速乘以流 量系数来计算控制目标值；以及 电流矢量控制部，所述电流矢量控制部根据所述控制目标值通过反馈控制来控制 所述马达的驱动电流， 所述风扇马达驱动装置至少根据通过电流传感器取得的驱动电流和从所述位置 速度推测部得到的所述旋转角度，计算所述马达的转子磁通密度，根据计算出的所述转子 磁通密度改变用于驱动所述马达的控制值。 根据（1)，能够将转速乘以流量系数来设定控制目标值，由此通过基于流量恒定控 制的矢量控制驱动马达，其结果是，与以往相比能够通过简单的处理以将流量维持为恒定 的方式驱动马达。并且这时计算马达的转子磁通密度，根据计算出的该转子磁通密度改变 用于驱动所述马达的控制值，由此通过与马达间的转子磁通密度的偏差对应的控制值驱动 马达，从而能够充分地降低转子磁通密度的偏差引起的所产生的转矩的变化。 (2)是在（1)中，通过基于所述转子磁通密度对所述乘法运算部的相乘值进行运 算处理，改变所述控制值。 根据（2)，通过操作控制目标值，能够充分降低转子磁通密度的偏差引起的所产生 的转矩的变化。 (3)是在（1)中，根据所述转子磁通密度改变用于所述反馈控制的反馈值，由此改 变所述控制值。 根据（3)，通过操作反馈控制所涉及的反馈值，能够充分降低转子磁通密度的偏差 引起的所产生的转矩的变化。 ⑷是在⑴、⑵或⑶中， 所述电流矢量控制部具有： 克拉克变换部，所述克拉克变换部对所述马达的驱动电流进行克拉克变换； 派克变换部，所述派克变换部根据由所述位置速度推测部取得的旋转角度对所述 克拉克变换部的输出进行派克变换而输出所述反馈值； 减法运算部，所述减法运算部计算所述控制目标值与输出的所述反馈值之间的差 分值； 控制器，所述控制器根据所述减法运算部的输出而生成所述控制值； 派克逆变换部，所述派克逆变换部根据由所述位置速度推测部取得的旋转角度对 所述控制值进行派克逆变换；以及 克拉克逆变换部，所述克拉克逆变换部对所述派克逆变换部的输出进行克拉克逆 变换。 根据（4)，更具体地构成电流矢量控制部，能够充分降低转子磁通密度的偏差引起 的所产生的转矩的变化。 (5)是一种送风装置，通过（1)、（2)、（3)、（4)中的任一项记载的风扇马达驱动装 置驱动所述风扇的马达而进行送风。 根据（5)，能够提供一种有效避免喘振的送风装置。 根据本专利技术，能够充分降低转子磁通密度的偏差引起的所产生的转矩的变化。 通过以下参照附图对优选实施方式进行的详细说明，可以更清楚地理解本专利技术的 上述以及其他要素、特征、步骤、特点和优点。【附图说明】 图1是示出本申请的例示性的一实施方式所涉及的风扇马达驱动装置的框图。 图2是详细示出图1的风扇马达驱动装置的基本结构的框图。 图3是用于说明图2的框图的图。 图4是示出控制特性的特性曲线图。 图5是示出涉及转矩的控制特性的特性曲线图。 图6是示出位置速度推测部的详细结构的框图。 图7是示出本申请的例示性的另一实施方式所涉及的风扇马达驱动装置的框图。 图8是用于说明图7的框图的图。 图9是示出本申请的例示性的其他实施方式所涉及的风扇马达驱动装置的框图。【具体实施方式】 以下，参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。 在本申请的例示性的一实施方式中，以将风量保持为由控制目标值指示的恒定值 的方式驱动马达，从而修正马达间的偏差引起的风量相对于该控制目标值的偏差。因此关 于该实施方式所涉及的送风装置，先对将风量保持为恒定值的马达控制的原理进行说明。 在此若设送风的风量（流量）为Q、用于送风的马达的转速为N、该马达的输出为 P ，则通过比例关系表示、即通过以下的关系式来表示风量Q和转速N与输出P。 _]【式⑴】 QN2°c P ......(1) 由此可知：为了将风量Q保持为恒定，只要以P/N2为恒定值的方式进行控制即可。 在此若定义与风量Q成比例的系数（KtjOcQ),则式（1)能够变形为通过下式表示的那样。 【式⑵】 Kq · N2= P ......(2) 将该转速N和输出P变换为在矢量控制中使用的物理量。在此，转速N能够使用 电角速度Wf3和马达的极对数Pp来通过下式表示。 【式（3)】 /V --?紙 ………i 3 ) 2m、P p 、 并且，马达输出P能够通过马达产生的转矩τ和机械角速度com由下 式表不。 【式（4)】 P = τ ωη ......(4) 并且，在一般的无刷直流马达（表面磁铁型的永磁铁型同步马达）中，该转矩τ 能够由下式表示的那样通过极对数Ρρ、转子磁通密度φ 与q轴驱动电流iq的积 表不。 【式（5)】 τ = ρρ . φ . iq ......(5)[0055当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风扇马达驱动装置，其通过马达驱动风扇，所述风扇马达驱动装置具有：位置速度推测部，所述位置速度推测部计算所述马达的旋转角度的推测值以及所述马达的转速的推测值；乘法运算部，所述乘法运算部将由所述位置速度推测部计算出的所述转速乘以流量系数来计算控制目标值；以及电流矢量控制部，所述电流矢量控制部根据所述控制目标值,通过反馈控制来控制所述马达的驱动电流，所述风扇马达驱动装置的特征在于，至少根据通过电流传感器取得的驱动电流和从所述位置速度推测部得到的所述旋转角度，计算所述马达的转子磁通密度，根据计算出的所述转子磁通密度来改变用于驱动所述马达的控制值。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：石川理朋，
申请(专利权)人：日本电产伺服有限公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP