本发明专利技术提供一种电动机控制装置，其具备：电动机电流检测机构，其根据在驱动三相式电动机的逆变器与直流电源之间流动的电流，检测在上述电动机中流动的电动机电流；电压指令矢量生成机构，其根据上述电动机的电枢线圈的交链磁通，生成表示对上述电动机的施加电压应追踪的电压的矢量的电压指令矢量；电压指令矢量校正机构，其校正所生成的上述电压指令矢量；和磁通推定机构，其根据上述电动机电流和校正后的电压指令矢量来推定上述交链磁通，根据上述校正后的电压指令矢量，通过上述逆变器控制上述电动机。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及驱动控制电动机的电动机控制装置，尤其是采用1分路(shunt)电流检测方式的电动机控制装置。
技术介绍
为了向电动机提供三相交流电力来控制电动机，需要检测U相，V相和W相这3相中2相份的电流(例如U相电流和V相电流)。为了检测2相份的电流，通常要使用2个电流传感器(电流互感器等)，但2个电流传感器的使用导致安装电动机的系统全体成本提高。 因此，以往，建议了通过1个电流传感器检测逆变器和直流电源间的母线电流(直流电流)，根据其检测的母线电流，检测2相份的电流的方式。该方式，被称为1分路电流检测方式(单分路电流检测方式)，该方式的基本原理如例如日本国专利第2712470号公报中所述。 图23表示采用1分路电流检测方式的以往的电动机驱动系统的全体框图。逆变器(PWM逆变器)202，具备3相份具有上臂和下臂的半桥电路，通过根据由控制部203提供的三相电压指令值来开关各臂，将来自直流电源204的直流电压变换为三相交流电压。该三相交流电压被提供给三相永磁同步电动机201，驱动控制电动机201。 将连接逆变器202内的各下臂和直流电源204的线路称为母线213。电流传感器205，将表示流经母线213的母线电流的信号传递到控制部203。控制部203，通过在适当的时刻取样电流传感器205的输出信号，来检测电压电平变为最大的相(最大相)的相电流和变为最小的相(最小相)的相电流，即，检测2相份的电流。 在不同相电压间的电压电平能充分分开时，可以根据电流传感器205的输出信号检测2相份的电流，但如果电压的最大相和中间相接近或者电压的最小相和中间相接近，则不能检测2相份的电流(并且，包含不能检测这2相份的电流的说明的1分路电流检测方式的说明，参照图4等，在后面进行)。 在此，提出了下述方法，即在1分路电流检测方式中，在不能检测2相份的电流期间，根据3相的门(gate)信号，校正针对逆变器内各臂的PWM信号的脉冲宽度的方法。 图24表示对应该校正的通常的电压指令值(脉冲宽度)的校正例。在图24中，横轴表示时间，220u、220v和220w表示U相、V相和W相的电压电平。各相的电压电平遵从对于各相的电压指令值(脉冲宽度)，因此可以认为两者等效。如图24所示，校正各相电压指令值(脉冲宽度)，以使电压的“最大相和中间相”以及“最小相和中间相”不接近规定间隔以下。由此，越是不能检测2相份的电流，越不能接近各相电压，可以稳定地检测2相份的电流。 例如，日本国特开2003-189670号公报公开了进行这种电压校正的技术。但是在该公报所述的方法中，需要根据3相电压指令值(脉冲宽度)的关系确定校正量，尤其是在施加电压低时产生需要对全部3相进行校正的情况，而校正处理变得繁杂。 另一方面，作为与进行矢量控制的情况相比能够降低转矩波动的控制方法，提出了直接转矩控制。图25表示实现直接转矩控制的以往电动机驱动系统的全体构成框图。这种电动机驱动系统在例如文献“井上、其他3人，‘直接トルク制御による埋入磁石同期モ一タのトルクリプル低減と弱め磁束制御(Torque ripple reduction，and flux-weakening control forinterior permanent magnet synchronous motor based on direct torque control’平成18年電気学会全国大会講演論文集，電気学会，平成18年3月，第4分冊，4-106，p166”中被公开。 在图25电动机驱动系统中，根据由2个电流传感器得到的2相电流(iα和iβ)和由2个电压检测器得到的2相电压(vα和vβ)，推定电动机的电枢线圈的交链磁通的α轴成分Фα和β轴成分Фβ的同时，推定电动机的产生转矩T。另外，计算交链磁通的矢量的从α轴方向看的相位θS。这些值根据下式(A-1)～(A-4)计算。其中，Rα表示相当于电枢线圈的每一相的电阻值，PN表示电动机的极对数，Фα|t＝0以及Фβ|t＝0，分别表示时刻t＝0时Фα和Фβ的值(即，Фα和Фβ的初始值)。 φα＝∫(vα-Raiα)dt+φα|t＝0…(A-1) φβ＝∫(vβ-Raiβ)dt+φβ|t＝0…(A-2) θS＝tan-1(φβ/φα) …(A-3) T＝PN(φαiβ-φβiα) …(A-4) 并且，根据推定的转矩T和转矩指令值T*之间的转矩误差ΔT(＝T*-T)，和由相位θS，Фα和Фβ形成的交链磁通矢量的大小(即，交链磁通的振幅)的目标值|ФS*|，计算Фα和Фβ的目标值Фα*和Фβ*，进行磁通控制，以使Фα和Фβ跟随Фα*和Фβ*。即，计算二相电压(vα和vβ)的目标值(vα*和vβ*)，以使Фα和Фβ跟随Фα*和Фβ*，根据此二相电压的目标值生成三相电压指令值(vu*，vv*和vw*)，提供给逆变器。 直接转矩控制中，用于推定磁通的电压和电流，通常由检测器检测。可以使用电压指令值计算用于推定磁通的电压，但对直接转矩控制应用1分路电流检测方式时，需要对电压指令值添加校正，因此考虑这一点，如果不形成控制系统，则会产生对推定磁通产生误差等不良情况。 另外，不仅在直接转矩控制中应用1分路电流检测方式时，对于进行磁通推定的电动机控制装置，应用1分路电流检测方式时也产生同样的问题。
技术实现思路
在此，本专利技术目的在于提供一种可以抑制在组合经由交链磁通的电动机控制和1分路电流检测方式时产生的交链磁通的推定误差的电动机控制装置以及电动机驱动系统。 本专利技术中的电动机控制装置，特征在于具备电动机电流检测机构，其根据在驱动三相式电动机的逆变器与直流电源之间流动的电流，检测在上述电动机中流动的电动机电流；电压指令矢量生成机构，其根据上述电动机的电枢线圈的交链磁通，生成表示对上述电动机的施加电压应追踪的电压的矢量的电压指令矢量；电压指令矢量校正机构，其校正所生成的上述电压指令矢量；和磁通推定机构，其根据上述电动机电流和校正后的电压指令矢量来推定上述交链磁通，根据上述校正后的电压指令矢量，通过上述逆变器控制上述电动机。 实现直接转矩控制等时，需要推定交链磁通。一方面，根据驱动在三相式电动机的逆变器和直流电压之间流动的电流来检测电动机电流时，需要对电压指令进行校正。担忧根据该校正对交链磁通产生推测误差，但如果根据校正后的电压指令推定交链磁通，则可以抑制由校正引起的交链磁通的推测误差。 另外，如果在电压指令矢量阶段进行校正处理，可以容易得到用于交链磁通的推定的校正后的电压指令矢量，能够省略逆变换三相电压的工序，并且在图25的电动机驱动系统中也不需要以前需要的用于检测三相电压的电压检测器。 具体地说，例如，由上述电压指令矢量生成机构生成的上述电压指令矢量，为旋转坐标上的电压指令矢量，上述电压指令矢量校正机构，在将其旋转坐标上的电压指令矢量变换为三相固定坐标上的三相电压指令值的过程中，校正上述旋转坐标上的电压指令矢量，该电动机控制装置，通过向上述逆变器提供与校正后的电压指令矢量相对应的上述三相电压指令值，来控制上述电动机。 更具体的说，例如，由上述电压指令矢量生成机构生成的上述电压指令矢量，为根据以规定的固定轴作为基准的上述电压指令矢量的相位，每电气角6本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电动机控制装置，其特征在于，具备： 电动机电流检测机构，其根据在驱动三相式电动机的逆变器与直流电源之间流动的电流，检测在上述电动机中流动的电动机电流； 电压指令矢量生成机构，其根据上述电动机的电枢线圈的交链磁通，生成表示对上述电动机的施加电压应追踪的电压的矢量的电压指令矢量； 电压指令矢量校正机构，其校正所生成的上述电压指令矢量；和 磁通推定机构，其根据上述电动机电流和校正后的电压指令矢量来推定上述交链磁通， 根据上述校正后的电压指令矢量，通过上述逆变器控制上述电动机。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：富樫仁夫，
申请(专利权)人：三洋电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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