在具有永久磁铁的同步电动机的控制中，通过测定输入功率放大器的交流电源电压、或者整流输入电压的直流的ＤＣ链路电压，通过根据该电源电压使无功电流（ｄ轴电流）变化、或者使电流控制相位超前量变化，可以根据输入电源电压的变化直接进行无功电流的控制和电流相位的控制。构成为具有测定供给驱动放大器的电压的电压测定单元、根据测定电压控制流过同步电动机的电流的电流控制单元，通过使用电压测定单元测定供给电动机的电压、电流控制单元根据该测定电压控制流过同步电动机的电流，根据电动机的输入电源电压的变化直接进行控制。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种电动机控制装置，特别涉及通过d-q变换的同步电动机 的控制。技术背景对3相电流进行d-q变换、变换为d相、q相后控制各自的相的方法是众 所周知。在根据正交的d-q坐标轴控制同步电动机的控制方法中，设想通过 电源电压的变动来变动电动机控制装置的最大输出电压，历来进行估计电压 裕度的参数设定，以使即使在该情况下也能稳定地驱动同步电动机。在考虑 的最低输入电压的状态下，设定无功电流或者电流控制相位，以使转矩成为 最大。图10是现有的无功电流控制中的无功电流和连续输出转矩的旋转速度 的特性的示意图。在现有的无功电流控制中，在设想的最低电压下必须要流 过可以旋转的数量的无功电流，在高速区域的连续输出转矩急剧减小。另外，图ll、 12是表示现有的相位超前中的相位超前量和瞬时最大转矩 的旋转速度的特性的图。图11所示的例子是适用于低电压时的相位超前的控 制，因为相位超前量的控制与电压无关是恒定的，所以在高电压时转矩降低。 另一方面，图12所示的例子是适用于高电压时的相位超前的控制，因为相位 超前量的控制与电压无关是恒定的，所以在低电压时转矩降低。此外，在电源电压变动的场合，因为电动机控制装置可以施加在电动机 上的最大电压以其变动数量变化，所以在以电源电压最大的场合设定的最大 负荷时的d相电流指定开始转速为基础生成电流指令的场合，在电源电压降 低到最小值时电压不足，电流控制不稳定。在这样的状态中，为维持以同一 指令旋转速度旋转时的电动机端电压控制器内部的电压指令值增大电源电压 降低的数量。利用这一性质，如特开2003—52199号公报公开的那样，提出 了一种电动机的控制装置，它在高速旋转区域通过以作为d、 q相电流指令值的函数输出的指令值为基础使最大负荷时的d相电流指令开始转速变化，加 减d相最大电流值以及d相最小电流值，间接地加减d相电流指令值，降低 电源电压变动的影响。由于电源电压的变动，在考虑的最低的输入电压的状态下使转矩变大那 样设定无功电流或者电流控制相位的场合，因为估计了电动机控制装置的电 压裕度，结果流过比所需要的大的d相电流，存在对于电流电动机输出效率 降低，电动机发热这样的问题。上述2003—52199号公报中所述的电动机控制装置利用控制器内部的特 性，在高速旋转区域，以作为d、 q相电流指令值的函数输出的指令值为基础 使最大负荷时的d相电流指令开始转速变化，由此间接地加减d相电流指令 值，降低电源电压变动的影响，不能根据输入电源电压的变化直接进行无功 电流的控制和电流相位的控制。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是，根据输入电源电压的变化直接进行无功电流的 控制和电流相位的控制。本专利技术，在具有永久磁铁的同步电动机的控制中，通过测定输入功率放 大器的交流电源电压，或者整流输入电压的直流的DC链路电压，根据该电 源电压使无功电流(d轴电流)变化，或者使电流控制相位超前量变化，可 以根据输入电源电压的变化直接进行无功电流的控制和电流相位的控制。本专利技术，在具有永久磁铁的同步电动机的控制中，具有测定供给驱动放 大器的电压的电压测定单元、根据测定电压控制流过同步电动机的电流的电 流控制单元，通过使用电压测定单元测定供给驱动放大器的电压，电流控制 单元根据该测定电压控制流过同步电动机的电流，可以根据驱动放大器的输 入电源电压的变化直接进行控制。本专利技术可以分为控制无功电流的第一形态，和控制电流相位的第二形态。本专利技术的控制无功电流的第一形态是这样的结构，在具有永久磁铁的同 步电动机的控制中，具有测定供给驱动放大器的电压的电压测定单元、根据 该测定电压增减流过同步电动机的无功电流的无功电流增减单元。这里，电压测定可以取多种形式。第一形式是测定交流电压的形式，电压测定单元测定供给驱动放大器的 交流的电源电压，无功电流增减单元根据该测定的交流的电源电压增减流过 同步电动机的无功电流。第二形式是测定直流电压的形式，电压测定单元测定供给驱动放大器的直流的DC链路电压，或者测定把在驱动放大器内从交流电源输入变换为直 流的DC链路电压，无功电流增减单元根据测定的DC链路电压增减流过同 步电动机的无功电流。在上述各形态中，无功电流增减单元可以取多种形式。第一形式的无功电流增减单元构成为，具有计算电动机实际速度和开始 流过无功电流的基速度的速度差的速度差计算单元，和根据测定电压变更基 速度的基速度变更单元，根据速度差生成无功电流指令。该无功电流增减单 元在算出的速度差上乘以无功电流的速度依赖系数，生成无功电流指令。具 有速度依赖系数增减单元，根据测定电压增减无功电流的速度依赖系数。第二形式的无功电流增减单元构成为，具有根据测定电压变更无功电流 的最大值的无功电流最大值变更单元，根据变更了的无功电流的最大值限制 无功电流指令的最大值。该无功电流最大值变更单元把在测定电压和基准电 压的电压差上乘以电压依赖系数的值作为变更值，生成无功电流指令。本专利技术的控制电流相位的第二形态是这样的结构，在具有永久磁铁的同 步电动机的控制中，具有测定供给驱动放大器的电压的电压测定单元、和根 据测定电压增减从流过同步电动机的电流的基准相位起的相位超前量的相位 超前量增减单元。这里，和上述控制无功电流的第一实施形态同样，电压测定可以取多种 形式。第一形式是测定交流电压的形式，电压测定单元测定供给驱动放大器的 交流的电源电压，相位超前量增减单元根据测定的交流的电源电压增减从流 过同步电动机的电流的基准相位起的相位超前量。第二形式是测定直流电压的形式，电压测定单元测定供给驱动放大器的 直流的DC链路电压，或者测定把在驱动放大器内从交流电源输入变换为直 流的DC链路电压，相位超前量增减单元根据测定的DC链路电压增减从流过同步电动机的电流的基准相位起的相位超前量。在上述各形态中，关于相位超前量增减单元，也和上述无功电流增减单 元同样，可以取多种形式。第一形式的相位超前量增减单元构成为，具有计算电动机实际速度和开 始相位超前的基速度的速度差的速度差计算单元，和根据上述测定电压变更 基速度的基速度变更单元，生成相位超前量。该相位超前量增减单元在算出 的速度差上乘以相位超前量的速度依赖系数，生成相位超前量。具有速度依 赖系数增减单元，根据测定电压增减相位超前量的速度依赖系数。第二形式的相位超前量增减单元构成为，具有根据上述测定电压变更相 位超前量的最大值的相位超前量最大值变更单元，根据相位超前的变更了的 最大值限制相位超前量的最大值。该相位超前量最大值变更单元把在测定电 压和基准电压的电压差上乘以相位超前量最大值的电压依赖系数的值作为变 更值，生成相位超前量最大值。此外，各权利要求中记载的用语，并不限定于在实施例中记载的特定的 意义。 附图说明通过参照下面的附图，可以更明确地理解本专利技术。图1是用于说明本专利技术的电动机控制装置的结构的框图。图2是用于说明本专利技术的无功电流增减单元的第一形式的框图。图3是用于说明本专利技术的无功电流增减单元的第二形式的框图。图4是用于说明本专利技术的相位超前量增减单元的第一形式的框图。图5是用于说明本专利技术的相位超前量增减单元的第二形式的框图。图6及图7是用于说明本专利技术的电流控制单元的动作例的流程图。图8是表示本专利技术的无功电流本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电动机控制装置，用于对具有永久磁铁的同步电动机进行控制，其中，具有测定供给驱动放大器的电压的电压测定单元，和根据该测定电压增减流过同步电动机的无功电流的无功电流增减单元， 所述电压测定单元测定供给驱动放大器的交流的电源电压，所述无功电流增减单元根据该测定的交流的电源电压增减流过同步电动机的无功电流， 所述无功电流增减单元具有根据所述测定电压变更无功电流最大值的无功电流最大值变更单元，根据所述无功电流的最大值限制无功电流指令的最大值。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：岩下平辅，置田肇，鸿上弘，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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