无感马达驱动装置及用于保护和控制该装置的方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种无感马达驱动装置及用于保护和控制该装置的方法。该无感马达驱动装置包括一单元，用于利用施加至马达的电流值及转子的位置评估角，判定包含在该马达内的该转子的位置评估误差的存在或不存在。因此，该无感马达驱动装置无需利用传感器就能判定该转子的位置评估误差的存在或不存在，从而缩减了生产成本，阻止该马达产生误操作，并阻止包括该马达的压缩机损坏。

【技术实现步骤摘要】
无感马达驱动装置及用于保护和控制该装置的方法
本专利技术涉及一种无感(sensorless)马达驱动装置及用于保护和控制该装置的方法，特别是涉及一种包括位置评估误差检测器的无感马达驱动装置，以使该装置能够在使用利用软件方法的无感方法对马达转子(rotor)位置的评估中，判定是否有不希望的误差出现，以及用于保护和控制该无感马达驱动装置的方法。
技术介绍
以下将参照图1描述传统的无感马达驱动装置。图1是示出该传统的无感马达驱动装置的框图。参照图1，该传统的无感马达驱动装置包括：整流器2，用于将从AC电源1产生的AC电压整流为DC电压；包括多个电容的DC链路(link)3，用于平滑该DC电压，以及将该平滑后的DC电压输出至外部；逆变器4，用于接收整流后的电压，以及将接收到的整流电压转换为三相AC电压；电流检测器5，用于检测从逆变器4发送至马达7的电流；以及控制器6，用于基于施加至马达7的电压和电流信号评估马达7的转速和转子位置，以及将控制信号发送至逆变器4以控制马达7。上述的无感马达驱动装置将马达安装至一特殊构造，例如无法将传感器安装在内的压缩机中，并且检测该马达的转速和转子位置等。若传感器安装至马达驱动装置，则会出现多种问题，例如：生产成本的增加，以及由损坏的传感器导致的可靠性的退化等等。无感马达驱动装置能够改进上述问题。以下将参照图1描述上述的传统无感马达驱动装置的运行。从AC电源1产生的AC电压被施加至该无感马达驱动装置，以使马达7运行。整流器2将该AC电压整流为直流电压，并将该直流电压发送至DC链路3。-->DC链路3平滑从整流器2接收到的该DC电压，并将该平滑后的DC电压输出至外部。逆变器4从DC链路3接收该平滑后的DC电压，将接收到的DC电压转换为三相电压，并将该三相电压输出至马达7，从而适当地控制马达7。该无感马达驱动装置还包括电流检测器5，以使电流检测器5检测从逆变器4施加至马达7的电流的量值。为使马达7正常地运行，控制器6利用由DC链路3测得的电压和由电流检测器5检测到的电流量值，评估马达7的转速和转子位置，并响应马达7的评估的转速和评估的转子位置，将能够控制马达7的控制信号发送至逆变器4。用于马达7的无感控制方法对保证稳定性至关重要。典型地，如果在该无感马达驱动装置内包含的DC链路3中发生了过电压，或者如果过电流被施加至马达7，则马达7可能会被误操作或被损坏，并且安装马达7于其上的压缩机也可能被损坏，因此该无感马达驱动装置还包括保护装置，用于保证稳定性，以阻止上述问题产生，该保护装置例如为：过电压检测器(未示出)、低电压检测器(未示出)或过电流检测器(未示出)。用作上述保护装置的每一个过电压检测器及低电压检测器都接收施加到DC链路3的电压信号，并且当在接收到的电压信号中发生不希望的误差时，将误差信号输出至控制器6。过电流检测器从电流检测器5接收电流信号，并且当在接收到的电流信号中发生不希望的误差时，将误差信号输出至控制器6。已接收到误差信号的控制器6停止产生发送至逆变器4的能够控制马达7的脉宽调制(PWM)信号，以使逆变器4停止马达7的运行。然而，在通过评估马达的转速和转子位置而能够实施无感控制过程的传统的无感马达驱动装置中，如果在无感控制过程中发生了不希望的误差，除了上述保护装置之外，该传统的无感马达驱动装置不具有用于检测该误差及处理检测到的误差的装置，从而难以保证该无感马达驱动装置的稳定性。更具体地，不希望的误差可能发生在马达转子位置的评估中，并且此误差称为位置评估误差。然而，该位置评估误差不能由过电压检测器、低电压检测器或过电流检测器所检测的。因此，倘若马达连续运行在位置评估误差过多地产生的情况下，正常的-->无感控制过程就无法进行，使得马达驱动装置和包括该马达的压缩机被损坏。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个目的是提供一种无感马达驱动装置，用于利用软件方法而非利用传感器来判定转子的位置评估误差的存在或不存在，从而阻止马达产生错误运行，或阻止包括该马达的压缩机被损坏；本专利技术还提供一种用于保护和控制该无感马达驱动装置的方法。按照本专利技术的一个方案，通过提供一无感马达驱动装置，能够实现上述和其它目的，该无感马达驱动装置包括：整流器，用于将从AC电源产生的AC(交流)电压整流为DC(直流)电压；逆变器，用于从该整流器接收该DC电压，并将该接收到的DC电压转换为三相AC电压；电流检测器，用于检测从该逆变器发送至马达的电流值；控制器，用于利用施加到该马达的电压和电流信号，评估该马达的转速和转子位置，并将控制信号发送至该逆变器，以控制该马达；以及位置评估误差检测器，用于利用由该电流检测器检测到的电流值和由该控制器评估的转子位置评估角，判定该马达的位置评估误差的存在或不存在。优选地是，该位置评估误差检测器包括：三相/固定(stationary)坐标系转换器，用于将由该电流检测器检测到的三相电流值(Iu，Iv，和Iw)转换为固定坐标系电流值(iα和iβ)；固定/同步坐标系转换器，用于利用与该位置评估角相关的数据(cosθ和sinθ)，将该固定坐标系电流值(iα和iβ)转换为同步坐标系电流值(id和iq)；电流计算器，用于利用包括该固定坐标系电流值(iα和iβ)和该同步坐标系电流值(id和iq)的预定方程式，计算预定值C，从而产生计算值C；以及位置评估误差判定单元，用于将该计算值C与参考值A相比较，并且根据该比较结果判定该马达的位置评估误差的存在或不存在。优选地是，该电流计算器从该三相/固定坐标系转换器接收该固定坐标系电流值，从该固定/同步坐标系转换器接收该同步坐标系电流值，并将由一预定方程式定义的一预定值C输出至该位置评估误差判定单元。在此情形下，当产生该计算值C时，该电流计算器可满足表示为C=iα2+iβ2-id2+iq2]]>的-->该预定方程式。优选地是，该位置评估误差判定单元将从该电流计算器接收到的该计算值C与该参考值A相比较，并判定该计算值C与该参考值A之差是否等于或大于预定值α。优选地是，当该计算值C与该参考值A之差等于或大于该预定值α时，该位置评估误差判定单元将误差信号输出至该控制器。优选地是，该控制器从该位置评估误差判定单元接收该误差信号，阻止脉宽调制(PWM)信号被发送至该逆变器，从而停止该马达的运行。按照本专利技术的另一方案，提供一种用于保护和控制无感马达驱动装置的方法，该方法包括：检测施加至马达的三相电流值，并将该检测到的三相电流值转换为固定坐标系电流值iα和iβ；利用与该马达的位置评估角相关的数据(sinθ，cosθ)，将该固定坐标系电流值iα和iβ转换为同步坐标系电流值id和iq；根据包括该固定坐标系电流值iα和iβ及该同步坐标系电流值id和iq的预定方程式，计算预定值C，从而产生计算值C；以及将该计算值C与预定的参考值A相比较，并且如果判定该计算值C与该参考值A之差等于或大于预定值α，则产生误差信号。优选地是，在该计算步骤，利用该固定坐标系电流值iα和iβ及该同步坐标系电流值id和iq，计算该预定值C，从而产生该计算值C。在此情形下，通过表示为C=iα2+iβ2-id2+iq2]]>的该预定方程式，计算该计算值C。优本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无感马达驱动装置，其特征在于包括：整流器，用于将从ＡＣ电源产生的ＡＣ电压整流为ＤＣ电压；逆变器，用于从该整流器接收该ＤＣ电压，并将该接收到的ＤＣ电压转换为三相ＡＣ电压；电流检测器，用于检测从该逆变器发送至马达的电 流值；控制器，用于利用施加到该马达的电压和电流信号，评估该马达的转速和转子位置，并将控制信号发送至该逆变器，以控制该马达；以及位置评估误差检测器，用于利用由该电流检测器检测到的电流值和由该控制器评估的转子位置评估角，判定该马 达的位置评估误差的存在或不存在。

【技术特征摘要】
KR 2004-8-12 10-2004-00635801、一种无感马达驱动装置，其特征在于包括：整流器，用于将从AC电源产生的AC电压整流为DC电压；逆变器，用于从该整流器接收该DC电压，并将该接收到的DC电压转换为三相AC电压；电流检测器，用于检测从该逆变器发送至马达的电流值；控制器，用于利用施加到该马达的电压和电流信号，评估该马达的转速和转子位置，并将控制信号发送至该逆变器，以控制该马达；以及位置评估误差检测器，用于利用由该电流检测器检测到的电流值和由该控制器评估的转子位置评估角，判定该马达的位置评估误差的存在或不存在。2、如权利要求1所述的装置，其中，该位置评估误差检测器包括：三相/固定坐标系转换器，用于将由该电流检测器检测到的三相电流值(Iu，Iv，和Iw)转换为固定坐标系电流值(iα和iβ)；固定/同步坐标系转换器，用于利用与该位置评估角相关的数据(cosθ和sinθ)，将该固定坐标系电流值(iα和iβ)转换为同步坐标系电流值(id和iq)；电流计算器，用于利用包括该固定坐标系电流值(iα和iβ)和该同步坐标系电流值(id和iq)的预定方程式，计算预定值C，从而产生计算值C；以及位置评估误差判定单元，用于将该计算值C与参考值A相比较，并且根据该比较结果判定该马达的位置评估误差的存在或不存在。3、如权利要求2所述的装置，其中，该电流计算器从该三相/固定坐标系转换器接收该固定坐标系电流值，并且从该固定/同步坐标系转换器接收该同步坐标系电流值。4、如权利要求2所述的装置，其中，当产生该计算值C时，该电流计算器满足由C=iα2+...

【专利技术属性】
技术研发人员：元俊喜，吴在胤，李吉洙，郑达浩，李炅勋，
申请(专利权)人：LG电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]