电动机控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种电动机控制装置，不仅在通常控制时当然能够高精度地检测出转子位置，而且在进行了弱磁通控制的情况下也能够高精度地检测出转子位置。包括：第一转子位置检测部(28)，该第一转子位置检测部(28)使用包含电流电角度或感应电压电角度、以及基于电流波峰值和[感应电压电角度－电流电角度]求出的第一电相位或第一感应电压相位以作为变量的转子位置计算式来检测出同步电动机的转子位置；第二转子位置检测部(29)，该第二转子位置检测部(29)使用包含所述电流电角度或所述感应电压电角度、以及基于所述电流波峰值和所述同步电动机转子的交链磁通求出的第二电相位或第二感应电压相位以作为变量的转子位置计算式来检测出所述同步电动机的转子位置；以及选择部(30)，该选择部(30)选择第一转子位置检测部(28)和第二转子位置检测部(29)中的某一个。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电动机控制装置
本专利技术涉及包括以无传感器的方式检测同步电动机的转子的旋转位置(以下简称为“转子位置”)的功能的电动机控制装置。
技术介绍
作为这种电动机控制装置的一个示例，已知有专利文献1所记载的电动机控制装置。专利文献1所记载的电动机控制装置检测出电流波峰值、电流电角度和感应电压电角度，并基于电流波峰值和[感应电压电角度－电流电角度]来检测出转子位置。具体而言，所述电动机控制装置从预先制作成的将电流波峰值和[感应电压电角度－电流电角度]作为参数的数据表格求出电流相位或感应电压相位，使用由“转子位置＝电流电角度－电流相位－90°”或“转子位置＝感应电压电角度－感应电压相位－90°”表示的转子位置计算式来检测出转子位置。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开2011-10438号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题然而，上述的现有电动机控制装置中，在例如为了高速旋转而进行了弱磁通控制的情况下，换言之在为了使d轴电流(负)增加而使电流相位较大地前进的情况下，存在误检测转子位置的可能性。下面，对于这一点进行说明。图7(A)表示通常控制时的电动机矢量图的一个示例，图7(B)表示弱磁通控制时的电动机矢量图的一个示例。若对图7(A)和图7(B)进行比较，则对于电流波峰值Ip和相当于[感应电压电角度－电流电角度]的[感应电压相位γ－电流相位β]，两者相等，但对于电流相位β和感应电压相位γ，两者不同。其示出了与电流波峰值和[感应电压电角度－电流电角度]对应的电流相位或感应电压相位并不限于一个。因此，在从将电流波峰值和[感应电压电角度－电流电角度]作为参数的所述数据表格求出电流相位或感应电压相位的结构的所述现有电动机控制装置中，不区分图7(A)的状态和图7(B)的状态，例如在进行了弱磁通控制的情况下，可能会使用与实际的电流相位(或感应电压相位)不同的电流相位(或感应电压相位)来检测出转子位置(即，会误检测转子位置)。因此，本专利技术的目的在于，提供一种电动机控制装置，不仅在通常控制时当然能够高精度地检测出转子位置，而且在例如进行了弱磁通控制的情况下也能够高精度地检测出转子位置。解决技术问题所采用的技术方案根据本专利技术的一个侧面，电动机控制装置包括：电流检测部，该电流检测部检测出同步电动机的定子线圈中流过的电流；施加电压检测部，该施加电压检测部检测出施加到所述定子线圈的施加电压；电流波峰值·电角度检测部，该电流波峰值·电角度检测部基于由所述电流检测部检测出的电流来检测出电流波峰值和电流电角度；感应电压波峰值·电角度检测部，该感应电压波峰值·电角度检测部基于由所述电流检测部检测出的电流、以及由所述施加电压检测部检测出的施加电压来检测出感应电压波峰值和感应电压电角度；交链磁通检测部，该交链磁通检测部基于所述感应电压波峰值和所述同步电动机的旋转速度来检测出转子的交链磁通；第一转子位置检测部，该第一转子位置检测部使用包含所述电流电角度或所述感应电压电角度、以及基于所述电流波峰值和[所述感应电压电角度－所述电流电角度]求出的第一电相位或第一感应电压相位以作为变量的转子位置计算式来检测出所述同步电动机的转子位置；第二转子位置检测部，该第二转子位置检测部使用包含所述电流电角度或所述感应电压电角度、以及基于所述电流波峰值和所述交链磁通求出的第二电相位或第二感应电压相位以作为变量的转子位置计算式来检测出所述同步电动机的转子位置；以及选择部，该选择部选择所述第一转子位置检测部和所述第二转子位置检测部中的某一个。根据本专利技术的另一个侧面，电动机控制装置包括：电流检测部，该电流检测部检测出同步电动机的定子线圈中流过的电流；施加电压检测部，该施加电压检测部检测出施加到所述定子线圈的施加电压；电流波峰值·电角度检测部，该电流波峰值·电角度检测部基于由所述电流检测部检测出的电流来检测出电流波峰值和电流电角度；感应电压波峰值·电角度检测部，该感应电压波峰值·电角度检测部基于由所述电流检测部检测出的电流、以及由所述施加电压检测部检测出的施加电压来检测出感应电压波峰值和感应电压电角度；交链磁通检测部，该交链磁通检测部基于所述感应电压波峰值和所述同步电动机的旋转速度来检测出转子的交链磁通；第一转子位置检测部，该第一转子位置检测部使用包含所述电流电角度或所述感应电压电角度、以及基于所述电流波峰值和[所述感应电压电角度－所述电流电角度]求出的第一电相位或第一感应电压相位以作为变量的转子位置计算式来检测出所述同步电动机的转子位置；第二转子位置检测部，该第二转子位置检测部使用包含所述电流电角度或所述感应电压电角度、以及基于所述电流波峰值和所述交链磁通求出的第二电相位或第二感应电压相位以作为变量的转子位置计算式来检测出所述同步电动机的转子位置；以及转子位置决定部，该转子位置决定部对由所述第一转子位置检测部检测出的转子位置、和由所述第二转子位置检测部检测出的转子位置进行加权求和以决定最终的转子位置。专利技术效果根据所述电动机控制装置，通过由所述选择部适当地选择所述第一转子位置检测部或所述第二转子位置检测部，或者通过由所述转子位置决定部使用适当的加权系数来进行所述加权求和，从而不仅在通常控制时当然能够高精度地检测出转子位置，而且在进行了弱磁通控制的情况下也能够高精度地检测出转子位置。附图说明图1是本专利技术的一个实施方式所涉及的电动机控制装置的框图。图2是进行正弦波通电时的相电流波形图。图3是进行正弦波通电时的感应电压波形图。图4是转子坐标(d-q坐标)系的电动机矢量图。图5是用于说明第一转子位置检测部中使用的数据表格和第二转子位置检测部中使用的数据表格的图，(A)表示相电流波峰值低的情况，(B)表示相电流波峰值中等的情况，(C)表示相电流波峰值高的情况。图6是本专利技术的另一个实施方式所涉及的电动机控制装置的框图。图7是用于说明与现有电动机控制装置相关的问题点的图，(A)表示通常控制时的电动机矢量图的一个示例，(B)表示弱磁通控制时的电动机矢量图的一个示例。具体实施方式图1是本专利技术的一个实施方式所涉及的电动机控制装置的框图。实施方式所涉及的电动机控制装置10包括以无传感器的方式检测出同步电动机11的转子位置的功能。此外，电动机控制装置10主要控制逆变器12，逆变器12构成为将来自直流电源13的直流电转换成交流电并提供给同步电动机11。同步电动机11是3相的星形接线，具有包含U相、V相、W相的定子线圈的定子；以及包含永磁体的转子。图中仅示出U相、V相、W相的各定子线圈，其他省略了图示。另外，虽然作为示例示出星形接线，但Delta接线也同样适用。逆变器12对U相、V相、W相的每一相，将上臂侧的开关元件+U、+V、+W和下臂侧的开关元件-U、-V、-W串联连接在直流电源13的高位侧和低位侧之间。此外，在下臂侧开关元件-U、-V、-W的低位侧，设置有用于检测出各相中流过的电流的分流电阻Ru、Rv、Rw。电动机控制装置10包含旋转控制部21、逆变器驱动部22、相电流检测部(电流检测部)23、施加电压检测部24、相电流波峰值·电角度检测部(电流波峰值·电角度检测部)25、感应电压波峰值·电角度检测部26、交链磁通检测部27、第一转子位置检测部28、第二转子位置检测部29和选择部3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动机控制装置，包括：电流检测部，该电流检测部检测出同步电动机的定子线圈中流过的电流；施加电压检测部，该施加电压检测部检测出施加到所述定子线圈的施加电压；电流波峰值·电角度检测部，该电流波峰值·电角度检测部基于由所述电流检测部检测出的电流来检测出电流波峰值和电流电角度；感应电压波峰值·电角度检测部，该感应电压波峰值·电角度检测部基于由所述电流检测部检测出的电流、以及由所述施加电压检测部检测出的施加电压来检测出感应电压波峰值和感应电压电角度；交链磁通检测部，该交链磁通检测部基于所述感应电压波峰值和所述同步电动机的旋转速度来检测出所述同步电动机的转子的交链磁通；第一转子位置检测部，该第一转子位置检测部使用包含所述电流电角度或所述感应电压电角度、以及基于所述电流波峰值和[所述感应电压电角度－所述电流电角度]求出的第一电相位或第一感应电压相位以作为变量的转子位置计算式来检测出所述同步电动机的转子位置；第二转子位置检测部，该第二转子位置检测部使用包含所述电流电角度或所述感应电压电角度、以及基于所述电流波峰值和所述交链磁通求出的第二电相位或第二感应电压相位以作为变量的转子位置计算式来检测出所述同步电动机的转子位置；以及选择部，该选择部选择所述第一转子位置检测部和所述第二转子位置检测部中的某一个。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.15 JP 2016-0513981.一种电动机控制装置，包括：电流检测部，该电流检测部检测出同步电动机的定子线圈中流过的电流；施加电压检测部，该施加电压检测部检测出施加到所述定子线圈的施加电压；电流波峰值·电角度检测部，该电流波峰值·电角度检测部基于由所述电流检测部检测出的电流来检测出电流波峰值和电流电角度；感应电压波峰值·电角度检测部，该感应电压波峰值·电角度检测部基于由所述电流检测部检测出的电流、以及由所述施加电压检测部检测出的施加电压来检测出感应电压波峰值和感应电压电角度；交链磁通检测部，该交链磁通检测部基于所述感应电压波峰值和所述同步电动机的旋转速度来检测出所述同步电动机的转子的交链磁通；第一转子位置检测部，该第一转子位置检测部使用包含所述电流电角度或所述感应电压电角度、以及基于所述电流波峰值和[所述感应电压电角度－所述电流电角度]求出的第一电相位或第一感应电压相位以作为变量的转子位置计算式来检测出所述同步电动机的转子位置；第二转子位置检测部，该第二转子位置检测部使用包含所述电流电角度或所述感应电压电角度、以及基于所述电流波峰值和所述交链磁通求出的第二电相位或第二感应电压相位以作为变量的转子位置计算式来检测出所述同步电动机的转子位置；以及选择部，该选择部选择所述第一转子位置检测部和所述第二转子位置检测部中的某一个。2.如权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于，所述选择部在弱磁通区域以外的通常区域中选择所述第一转子位置检测部，在所述弱磁通区域中选择所述第二转子位置检测部。3.如权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于，所述选择部在由所述电流检测部检测出的电流为规定值以下的情况下选择所述第一转子位置检测部，在由所述电流检测部检测出的电流超过所述规定值的情况下选择所述第二转子位置检测部。4.如权利要求1所述的电动机控制装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：塚本健郎，堀田征史，广野大辅，
申请(专利权)人：三电汽车部件株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP