电力转换装置以及马达驱动装置制造方法及图纸

在电流流过主电路布线时产生的磁通成为磁传感器的干扰，为了得到准确的转子位置信息。根据期望的转矩指令值来控制将电流输出到交流马达的电力转换装置的动作的马达驱动装置具备：主电路布线，其电连接到构成电力转换装置的开关元件，传递直流电流或者交流电流；磁传感器，其检测装配于交流马达的转子的传感器磁铁的磁通变化；以及控制部，其根据由磁传感器检测到的转子的位置信息，运算从电力转换装置输出到马达的电流指令值，控制部具有检测或者运算由流过主电路布线的电流产生的磁通分量的磁通误差校正部。

Electric power conversion device and motor drive device

The flux generated by the current flowing through the main circuit becomes the interference of the magnetic sensor, in order to get the accurate information of the rotor position. According to the desired torque command value to control the current output to the power conversion of AC motor motor unit action driving apparatus includes a main circuit wiring, which is electrically connected to a power switch device, transmission DC current or alternating current; magnetic sensor, magnetic flux change detection in AC motor rotor assembly sensor a magnet; and a control unit, according to the position information of the rotor by magnetic sensor to detect the current instruction from the power conversion device output to the motor, flux error control section has a flux component detection or current operation by the main circuit wiring through the correction of the department.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电力转换装置以及马达驱动装置
本专利技术涉及一种马达驱动装置，特别涉及一种使用装配于马达的转子的传感器磁铁以及靠近传感器磁铁设置的磁传感器来检测马达转子的位置的电力转换装置、或者马达的主电路布线配置于磁传感器附近的安装构造中的转子的位置检测方法。
技术介绍
近年来，在用于汽车、面向工业的马达驱动装置中，出于将连接马达与电力转换装置的线束删除、小型化的目的，将马达以及电力转换装置内置于共同框体中或者直接连接框体的机电一体化正在推进。在该机电一体安装构造中，为了削减马达与电力转换装置间的电气布线的接点数，开始采用非接触传感器等。作为用于检测马达的转子位置的非接触位置传感器，代替以往的旋转变压器，正大量使用霍尔元件、MR元件等磁传感器。作为使用磁传感器的系统，例如有专利文献1。在专利文献1中，涉及一种旋转角计测装置，其具备在磁场方向上进行感应的磁传感器以及被输入来自所述磁传感器的输出的检测部，所述旋转角计测装置的特征在于，所述旋转角计测装置与具备磁通发生体的旋转体一起使用，所述磁传感器的输出是与所述磁场方向对应的原角度信号集，所述检测部输出使用将所述旋转体的旋转速度作为自变量的校正函数输出的校正值来校正配置于所述磁传感器的附近的非磁性的导体的影响后的校正角度。另外，近年来，作为用于实现机电一体化的电力转换装置的高密度安装的结果，在上述磁传感器附近，配置有用于将从电源到马达之间电连接而供用于驱动马达的电流流过的主电路布线。作为经高密度化的马达驱动装置的一个例子，有专利文献2。在专利文献2中，涉及一种马达，其特征在于，具备：定子，其被卷绕多个绕组；转子，其可旋转地设置于所述定子的径向内侧；旋转轴，其与所述转子同轴地设置，并与所述转子一起旋转；磁体，其设置于所述旋转轴的一端，并与所述转子以及所述旋转轴一起旋转；磁传感器，其以与所述磁体对置的方式在所述旋转轴的轴向上设置，通过检测所述磁体产生的磁力来检测所述转子的旋转角度；控制装置，其根据由所述磁传感器检测到的所述转子的旋转角度来控制供给到所述绕组的电力；以及第1导线以及第2导线，它们设置成与以所述旋转轴的轴为中心的假想圆相交并且与所述轴平行地延伸，并将所述控制装置与所述多个绕组中的各绕组连接，所述第1导线以及所述第2导线供向所述绕组供给的电流流通，其中，分别在所述第1导线以及所述第2导线中流过的电流的任意时间点下的大小以及方向相同，如果将所述假想圆与所述第1导线以及所述第2导线的各个交点设为p1以及p2，并将所述假想圆的弧p1p2的中心角设为α(°)，则所述第1导线以及所述第2导线以满足α＝180的关系的方式配置。在这里，专利文献1所记载的内容是通过位置检测用磁铁高速地旋转来减轻在配置于磁铁附近的金属处产生的涡电流对磁传感器造成的影响的方法。但是，作为配置于位置传感器附近的非磁性体，配置例如由铜等构成的主电路布线，无法减轻在电流流过主电路布线时根据毕奥－萨伐尔定律产生的磁通对磁传感器造成的影响。另一方面，根据专利文献2所记载的内容，在连接到2个三相逆变器的6根马达布线中，6根马达布线所连接的马达绕组配置于同一框体内。另外，在由磁传感器检测转子的位置的系统中，做成以磁传感器为中心而使相同的相的2根马达布线180°对置的构造。如果这样配置，则在电流流过一根马达布线时产生的磁通矢量与在大小、方向相同的电流流过另一根马达布线时产生的磁通矢量在磁传感器的检测点处相互抵消，能够减轻在电流流过主电路布线时产生的磁通的影响。但是，在专利文献2的方式中，在一个逆变器发生故障而仅通过另一个逆变器使动作继续的情况下，就无法使从另一根马达布线产生的磁通在磁传感器的检测点处相互抵消，所以，存在位置检测精度劣化并且马达控制变得不稳定的技术问题。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2013－11538号公报专利文献2：日本特开2012－039737号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题在通过装配于马达的转子的传感器磁铁以及配置于马达驱动装置内的磁传感器检测转子的位置信息、并且为了实现高密度安装而将主电路布线配置于磁传感器附近的马达驱动装置中，在电流流过主电路布线时产生的磁通会成为磁传感器的干扰，难以得到准确的转子位置信息。解决技术问题的技术手段本专利技术涉及一种电力转换装置，其根据期望的转矩指令值，控制将电流输出到马达的电力转换装置的动作，所述马达驱动装置的特征在于，具备：主电路布线，其电连接到构成所述电力转换装置的开关元件，传递直流电流或者交流电流；磁传感器，其检测装配于所述马达的转子的传感器磁铁的磁通变化；以及控制部，其根据由所述磁传感器检测到的所述转子的位置信息，运算从所述电力转换装置输出到所述马达的电流指令值，所述控制部具有检测或者运算由流过所述主电路布线的电流产生的磁通分量的磁通误差校正部。专利技术效果根据本专利技术，能够减轻在电流流过配置于磁传感器附近的主电路布线时产生的干扰磁通对磁传感器的位置检测造成的影响，所以，可实现马达驱动装置的高密度安装。另外，实现高精度地检测马达的转子位置，并实现良好的马达控制。进一步地，通过将本专利技术应用于由2个三相桥式电路驱动1个马达的系统，从而即使在一个三相桥式电路发生故障的情况下，通过使另一个三相桥式电路的动作继续，也能够继续良好地驱动马达。附图说明图1是实施例1中的马达驱动装置的电路图。图2是现有构造中的磁传感器周边的构造图的一个例子。图3是实施例1中的与磁传感器部的磁通矢量相关的图。图4是实施例1中的磁传感器周边的构造图的一个例子。图5是实施例2中的控制部的结构图。图6是实施例4中的电压矢量的说明图。图7是实施例4中的马达电流的一个例子。图8是实施例4中的电流与干扰磁通的一个例子。图9是示出实施例4中的三相桥式电路和电流的方向的图。图10是实施例5中的传感器磁铁磁通矢量与干扰磁通矢量。图11是实施例5中的传感器磁铁磁通矢量与干扰磁通矢量。图12是实施例5中的根据准确的传感器磁铁位置和从磁通传感器输出的位置信息针对360度减去由干扰磁通造成的影响而得到的结果。图13是实施例6中的马达驱动装置的电路图。图14是实施例7中的电动助力转向装置的系统图。具体实施方式下面，参照附图，说明本专利技术的电力转换装置的实施方式。此外，在各图中，对同一要素记同一符号，省略重复的说明。实施例1使用图1，说明第1实施方式的电力转换装置以及马达驱动装置。图1是示出第1实施例的马达驱动装置10的整体结构的电路图。将直流电源400的电力从直流转换成交流的电力转换装置300连接到将电能转换成机械能而进行驱动的马达200。在这里，由电力转换装置300和马达200构成驱动装置10。马达200例如由三相马达构成，用于检测转子201的位置的传感器磁铁202装配于转子201的前端。在电力转换装置300中，具备6个构成用于将电力从直流转换成三相交流的三相桥式电路301的半导体元件。作为半导体元件，有MOSFET(metal-oxide-semiconductorfield-effecttransistor，金属氧化物半导体场效应晶体管)、IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)等功率半导体元件。此外，虽然未图示，但在相比三相桥式电路301本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种马达驱动装置，其根据期望的转矩指令值，控制将电流输出到马达的电力转换装置的动作，所述马达驱动装置的特征在于，具备：主电路布线，其电连接到构成所述电力转换装置的开关元件，传递直流电流或者交流电流；磁传感器，其检测装配于所述马达的转子的传感器磁铁的磁通变化；以及控制部，其根据由所述磁传感器检测到的所述转子的位置信息，运算从所述电力转换装置输出到所述马达的电流指令值，所述控制部具有磁通误差校正部，所述磁通误差校正部检测或者运算由流过所述主电路布线的电流产生的磁通分量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.01 JP 2015-1323121.一种马达驱动装置，其根据期望的转矩指令值，控制将电流输出到马达的电力转换装置的动作，所述马达驱动装置的特征在于，具备：主电路布线，其电连接到构成所述电力转换装置的开关元件，传递直流电流或者交流电流；磁传感器，其检测装配于所述马达的转子的传感器磁铁的磁通变化；以及控制部，其根据由所述磁传感器检测到的所述转子的位置信息，运算从所述电力转换装置输出到所述马达的电流指令值，所述控制部具有磁通误差校正部，所述磁通误差校正部检测或者运算由流过所述主电路布线的电流产生的磁通分量。2.根据权利要求1所述的马达驱动装置，其特征在于，所述磁通误差校正部根据流过所述主电路布线的电流的大小和方向，运算由流过所述主电路布线的电流产生的磁通分量。3.根据权利要求1所述的马达驱动装置，其特征在于，所述磁通误差校正部具有所述主电路布线与所述磁传感器的位置信息，根据流过所述主电路布线的电流的大小、方向和所述位置信息，运算由流过所述主电路布线的电流产生的磁通分量。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的马达驱动装置，其特征在于，所述磁传感器输出从所述传感器磁铁提供的磁通矢量的面内方向的大小。5.根据权利要求1所述的马达驱动装置，其特征在于，所述磁传感器输出针对从所述传感器磁铁提供的磁通矢量的角度信息，所述磁通误差校正部根据流过所述主电路布线的电流的大小和方向以及所述磁传感器的角度信息，运算由流过所述主电路布线的电流产生的磁通分量。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：金泽拓朗，古川公久，
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