逆变器控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术的目的在于减小逆变器和马达的过电流。一种各相绕组独立接线的电动机的控制装置，使用基于所述电动机中流动的各相电流的检测值和所述电动机的转子位置来计算零相电流的零相电流计算单元，控制所述电动机中流动的电流，使得驱动电流与所述零相电流的矢量和成为预定电流以下。

Inverter control device

The aim of the present invention is to reduce the overcurrent of the inverter and the motor. A control device for motor windings of each phase independent wiring, used to calculate the zero phase current zero phase current calculation unit of rotor position detection of the phase current flowing in the motor and the motor based on current flow control of the motor, the driving current vector and the zero phase the current and current below a predetermined.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】逆变器控制装置
本专利技术涉及逆变器控制装置，尤其涉及车载用的逆变器控制装置。
技术介绍
对于混合动力汽车、电动汽车，从防止车辆行驶中发生故障的观点出发，要求提高可靠性，从车辆轻量化的观点出发，要求提高输出转矩。针对这些要求可考虑三相6线式驱动装置，但是由于使用未连接中性点的电动机，存在驱动电动机的驱动电流中叠加3n次高次谐波电流，铜耗等损失增加这样的课题。作为本
的
技术介绍
，有日本特开2004-80975号公报(专利文献1)。该公报中记载有“计算用于抵消用于驱动电动机的驱动电流中包含的3n次高次谐波电流(3为相数，n为整数)的3n次高次谐波电压指令值，修正三相电压指令值”。由此，修正目标电压以便抵消3n次高次谐波电流，因此能去除驱动电流中的高次谐波电流，减小高次谐波电流导致的损失。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利公开2004-80975号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题专利文献1所记载的方法中，在3n次高次谐波电流的频率超过了逆变器控制装置的可控频率的情况下，有可能不能去除高次谐波电流从而发生过电流。本专利技术的目的在于减小逆变器和马达的过电流。用于解决课题的手段为了解决上述课题，本专利技术是各相绕组独立接线的电动机的控制装置，使用基于所述电动机中流动的各相电流的检测值和所述电动机的转子位置来计算零相电流的零相电流计算单元，控制所述电动机中流动的电流，使得驱动电流与所述零相电流的矢量和成为预定电流以下。专利技术效果根据本专利技术涉及的逆变器控制装置，能减小逆变器和马达的过电流。附图说明图1是表示马达驱动装置的结构的图。图2是表示第一实施方式中的控制动作的框图。图3是表示电流指令运算部10的流程图的图。图4是说明应用最大转矩电流控制时的电流指令运算部10的动作的矢量图。图5是说明应用磁场削弱控制时的电流指令运算部10的动作的矢量图。图6是表示第二实施方式中的控制动作的框图。图7是表示第三实施方式中的控制动作的框图。图8是表示第四实施方式中的控制动作的框图。具体实施方式以下参照附图说明本专利技术的实施方式。但是，本专利技术不被限定解释为下述的实施方式，而是可以组合公知的其他构成要素来实现本专利技术的技术构思。而且，各图中对同一要素标注同一符号，并省略重复的说明。图1是表示第一实施方式涉及的马达驱动装置的结构的图。马达驱动装置具有马达200、位置传感器210、电流传感器220、逆变器100、马达控制装置1。马达200由未连接中性点的磁铁埋入式同步电动机等构成。马达200的定子上卷绕的U相绕组201连接到U相全桥逆变器110的输出端子。马达200的定子上卷绕的V相绕组202连接到V相全桥逆变器111的输出端子。马达200的定子上卷绕的W相绕组202连接到W相全桥逆变器112的输出端子。本实施方式涉及的马达200由于未连接中性点，从而能分别独立控制在U相绕组201、V相绕组202、W相绕组203中流动的电流。但是，由于马达200未连接中性点，因此在U相绕组201、V相绕组202、W相绕组203中流动的驱动电流中包括3n次高次谐波电流。位置传感器210检测马达200的转子的位置，并输出检测到的转子位置θ。电流传感器220检测马达200的定子上卷绕的U相绕组201、V相绕组202、W相绕组203中流动的电流，并输出检测到的三相电流iu、iv、iw。逆变器100由U相全桥逆变器110、V相全桥逆变器111、W相全桥逆变器112构成。U相全桥逆变器110、V相全桥逆变器111和W相全桥逆变器112并联连接到图中省略的直流电源。U相全桥逆变器110由开关元件110a～110d构成。开关元件110a及110b构成U相第一支路，开关元件110c及110d构成U相第二支路。开关元件110a及110c配置在上桥臂，开关元件110b及110d与下桥臂连接。同样地，V相全桥逆变器111由开关元件111a～111d构成，W相全桥逆变器112由开关元件112a～112d构成。开关元件110a～110d、111a～111d、112a～112d基于逆变器控制装置1中生成的开关信号被接通或者断开。由此，逆变器100将从图中省略的直流电源施加的直流电压转换为交流电压。转换后的交流电压被施加到马达200的定子上卷绕的3相绕组201～203，产生3相交流电流。该3相交流电流使马达200产生旋转磁场，转子210旋转。开关元件110a～110d、111a～111d、112a～112d通过将金属氧化膜型场效应晶体管(MOSFET)、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)等与二极管组合而构成。本实施方式中，以使用MOSFET和二极管的结构进行说明。马达控制装置1基于来自外部的转矩指令T*、由电流传感器220检测到的三相电流iu、iv、iw、由位置传感器210检测到的转子位置θ对逆变器100进行PWM控制。图2是表示第一实施方式中的控制动作的框图。是说明第一实施方式涉及的本专利技术第一实施例的控制框图。电流指令运算部10中输入转矩指令值T*、角速度ω、零相电流i0，基于式(1)计算不超过预定电流值imax的dq轴电流指令值id*、iq*。预定电流值imax表示为了防止逆变器100以及马达200故障而设定的最大电流值。电流指令运算部10基于输入的目标转矩T*和角速度ω，输出满足式(1)的条件的适当的dq轴电流指令值id*、iq*。作为dq轴电流指令值id*、iq*的计算方法，能使用最大转矩电流控制、磁场削弱控制等方法。而且，dq轴电流指令值id*、iq*的计算可使用预先设定的表格。dq轴电流控制部20中输入dq轴电流指令值id*、iq*和dq轴电流检测值id、iq，使用比例控制、积分控制等输出dq轴电压指令值vd*、vq*。三相转换部30中输入dq轴电压指令值vd*、vq*和转子位置θ，输出三相电压指令值vu*、vv*、vw*。开关信号生成部40中输入三相电压指令值vu*、vv*、vw*，生成使开关元件110a～110d、111a～111d、112a～112d接通或者断开的开关信号。然后，逆变器100中输入开关信号，通过所述动作使马达运转。dq转换部50中输入由电流传感器220检测到的三相电流iu、iv、iw和由位置传感器210检测到的转子位置θ，输出dq轴电流检测值id、iq。零相电流计算部60中输入由电流传感器220检测到的三相电流iu、iv、iw和由位置传感器210检测到的转子位置θ，输出零相电流i0。所述零相电流i0的计算式以式(2)表示。而且，由于零相电流i0根据马达200的旋转速度而变化，因此可以考虑由角速度ω推定的零相电流值进行计算。速度转换部70中输入由位置传感器210检测到的转子位置θ，输出角速度ω。图3是电流指令运算部10的流程图。首先，电流指令运算部10在步骤a1中取得转矩指令值T*。接着，电流指令运算部10在步骤a2中取得由速度转换部70输出的角速度ω。接着，电流指令运算部10在步骤a3中取得由零相电流计算部60输出的零相电流i0。接着，电流指令运算部10在步骤a4中基于转矩指令值T*和角速度ω运算dq轴电流指令值id*、iq*。接下来，在dq轴电流指令值id*、iq*与零相电流i0之和为预定电流值以下的情况下，电流指令运算部使处理结束，输出dq轴电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动机的控制装置，该电动机的各相绕组独立接线，其特征在于，所述控制装置具备：零相电流计算单元，其基于在所述电动机中流动的各相电流的检测值和所述电动机的转子位置来计算零相电流，所述控制装置对在所述电动机中流动的电流进行控制，使得驱动电流与所述零相电流的矢量和成为预定电流以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.05.25 JP 2015-1050751.一种电动机的控制装置，该电动机的各相绕组独立接线，其特征在于，所述控制装置具备：零相电流计算单元，其基于在所述电动机中流动的各相电流的检测值和所述电动机的转子位置来计算零相电流，所述控制装置对在所述电动机中流动的电流进行控制，使得驱动电流与所述零相电流的矢量和成为预定电流以下。2.根据权利要求1所述的电动机的控制装置，其特征在于，在所述驱动电流大于第一电流的情况下，所述控制装置将所述驱动电流控制为所述第一电流以下，所述第一电流为从所述预定电流减去所述零相电流计算单元计算出的所述零相电流的分量而得到的电流。3....

【专利技术属性】
技术研发人员：荒木隆宏，宫崎英树，三井利贞，
申请(专利权)人：日立汽车系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP