电动机控制装置制造方法及图纸

一种电动机的控制装置，具有输入直流将其变换成交流从而对电动机进行驱动的逆变器、设于该逆变器的直流侧的电流检测用的电阻、及根据由该电阻检测出的电流控制上述电动机地给构成上述逆变器的元件生成通断指令的装置；其中，具有当上述电动机的转速低时减小生成上述通断指令时的载波频率、在转速高时增大载波频率的装置。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
电动机控制装置
本专利技术涉及一种具有三相逆变电路的感应电动机、直流电动机的矢量控制逆变装置的电动机电流的检测方法。
技术介绍
现在，矢量控制逆变器在电动机的速度控制中广泛得到应用，其可进行高精度、高效率的电动机控制。为了进行矢量控制，需要检测在电动机的各相中流动的电流，过去，作为检测装置，一般使用电流传感器。然而，电流传感器昂贵，所以，最近提出不使用电流传感器的检测电动机电流的方法。例如有在下述非专利文献中示出的那样利用配置于逆变器母线的分流电阻再现电动机的各相电流的方法。(非专利文献)平成14年电气学会全国大会“利用逆变器母线电流检测的PM电动机的正弦波驱动”(第201页)2002年3月26日发行。按照该方法，不使用电流传感器即可检测电动机电流，进行矢量控制。可是，分流电阻(电流检测用电阻)的电流由于与逆变器的PWM控制信号的通断同步地流动和断开，所以，电流检测的定时很重要。另外，在逆变器的电源电压较高的场合，或逆变器的PWM控制的通断频率高的场合，电动机的种类的不同等各种各样的因素使PWM控制信号的接通时间变短从而减少在分路电阻中流动的电流的通流时间，电流检测变得困难的场合。
技术实现思路
本专利技术的目的在于在使用设置于逆变器的直流侧的电流检测用-->电阻进行电动机电流的检测的电动机的控制装置中极力增大电动机电流检测期间。为了达到上述目的，本专利技术的电动机的控制装置具有输入直流将其变换成交流从而对电动机进行驱动的逆变器、设于该逆变器的直流侧的电流检测用的电阻、及根据由该电阻检测出的电流控制上述电动机地给构成上述逆变器的元件生成通断指令的装置；其中，具有当上述电动机的转速低时减小生成上述通断指令时的载波频率、在转速高时增大载波频率的装置。另外，为了达到上述目的，本专利技术的电动机的控制装置具有输入直流将其变换成交流从而对电动机进行驱动的逆变器、设于该逆变器的直流侧的电流检测用的电阻、及根据由该电阻检测出的电流控制上述电动机地给构成上述逆变器的元件生成通断指令的装置；其中，具有根据由上述电阻检测出的电流判定是否可进行控制、根据该判定结果改变生成上述通断指令时的载波频率的装置。另外，为了达到上述目的，本专利技术的电动机的控制装置具有可根据PWM控制而改变交流电压的频率和振幅的三相逆变电路；其中，根据在转子座标轴上直交的d、q轴的各电流指令值和频率指令值而从上述三相逆变电路输出交流电力，检测上述3个逆变器的输出电流，从而再现上述电动机的各相的电流，根据该再现电流而计算出在转子座标轴上直交的d、q轴上的电动机电流，当检测上述三相逆变器的输出电流时，按上述PWM控制的每一个的1通断期间来判别可再现两相电动机电流的场合和仅可再现一相电动机电流的场合，相对任意确定的预定的通断数而计算出可再现两相电动机电流的场合的通断所占比例，根据该比例，切换上述PWM控制的通断频率。附图说明图1为本专利技术的矢量控制逆变装置的一实施例的电路框图。图2为本专利技术的矢量控制逆变装置的一实施例的矢量运算框图。图3为本专利技术的矢量控制逆变装置的一实施例的控制原理图。-->图4为本专利技术的矢量控制逆变装置的一实施例的控制原理图。图5为本专利技术的矢量控制逆变装置的一实施例的控制原理图。图6为本专利技术的矢量控制逆变装置的一实施例的控制原理图。图7为本专利技术的矢量控制逆变装置的一实施例的控制原理图。图8为本专利技术的矢量控制逆变装置的一实施例的控制原理图。图9为示出本专利技术的矢量控制逆变装置的一实施例的控制的图。图10为本专利技术的矢量控制逆变装置的一实施例的控制原理图。图11为示出本专利技术的矢量控制逆变装置的一实施例的控制的图。具体实施方式下面，根据图1～图10说明本专利技术的实施例。图1示出本专利技术矢量控制逆变装置的电路构成的实施形式。在图中，符号1为商用电源，符号2为电感(电抗器)，符号3为整流二极管(第1整流电路)，符号4为切换继电器(开关)，符号5、6、7为平滑电容器(符号5、6为分压电容器，符号7为平滑电容器)，符号8为电流检测用电阻，符号9为逆变电桥电路(逆变器)，符号10为整流二极管(第2整流电路)，符号11为开关元件(IGBT等)，符号12为AD变换器，符号13、14、15为驱动器，符号16为运算处理装置，符号17为微机，符号18为电动机(直流无电刷电动机)。下面说明该电路的动作。来自商用电源1的交流电力通过电感2由整流二极管3变换成脉动电流，由平滑电容器4、5、6平滑而变换成直流电。将直流电供给到逆变电桥电路9，由构成逆变电桥电路的6个开关元件的通断动作将旋转磁场施加到电动机18，对电动机18进行驱动。通过逆变电桥电路9进行通断动作，使电流Idc在电流检测用电阻8中流动。微机17由AD变换器12进行模拟/数字变换，读入数字化的电流Idc，进行矢量控制所需要的运算处理。由矢量控制运算的结果获得的振幅和相位的正弦波电压从逆变电桥电路9输出到电动机18地将PWM信号输出到驱动器15。另外，为了改变供给到逆变电桥电路9的直流电压的电平，将切-->换信号输出到用于驱动继电器4的驱动器13。这样，构成倍压整流电路。另外，为了提高电路的功率因素，将驱动信号输出到用于驱动开关元件11的驱动器14。在驱动开关元件11提高电路功率因素的场合，供给到逆变电桥电路9的直流电压的电平上升。这样，微机17由AD变换器12读入流到电流检测用电阻8的电流Idc，由矢量控制对电动机进行驱动。下面，根据图2说明矢量控制运算。符号20为电动机电压方程式运算，符号21为两相→三相变换运算，符号22为相位运算，符号23为三相→两相变换运算，符号24为相电流再现运算，符号25为两相→三相变换运算，符号12、15、16与图一相同。Id*为d轴电流指令，f*为频率指令，Vd*为d轴电压指令，Vq*为q轴电压指令，θ为电压相位，Iu为U相电动机电流，Iw为W相电动机电流，Iq为q轴电动机电流，Id为d轴电动机电流，Iu′为Iu的前次值，Iw′为Iw的前次值，Idc为在电流检测用电阻8中流动的直流电流，Vu为U相电动机电压，Vv为V相电动机电压，Vw为W相电动机电压。下面说明矢量控制运算的内容。图2为作为矢量控制运算示出一般的计算的图。各运算框图的计算式示于电气工学手册的第594页～第596页(2001年2月20日发行)，所以，省略说明。电动机电压方程式运算20根据d轴电流指令Id*、频率指令f*、q轴电动机电流Iq计算d轴电压指令Vd*、q轴电压指令Vq*。相位运算22与频率指令f*成比例地使电动机电压相位超前，计算出电动机电压相位的瞬时值，存储到θ。两相→三相变换运算21参照电压相位θ从d轴电压指令Vd*、q轴电压指令Vq*计算出U相电动机电压Vu、V相电动机电压Vv、W相电动机电压Vw。相电流再现运算24由AD变换器12读入在电流检测用电阻8中流动的直流电流Idc，计算出U相电动机电流Iu、W相电动机电流Iw。三相→两相变换运算23根据U相电动机电流Iu、W相电动机电流Iw计算出q轴电动机电流Vw、d轴电动机电流Id。两相→三相变换运算25参照电动相位θ从q轴电动机电流Iq、d轴电动机电流Id计算出Iu的前次值Iu′、Iw的前次值Iw′。Iu′、-->Iw′在不能由相电流再现运算24再现相电流的场合，用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电动机的控制装置，具有输入直流将其变换成交流从而对电动机进行驱动的逆变器、设于该逆变器的直流侧的电流检测用的电阻、及根据由该电阻检测出的电流控制上述电动机地给构成上述逆变器的元件生成通断指令的装置；其中，具有当上述电动机的转速低时减小生成上述通断指令时的载波频率、在转速高时增大载波频率的装置。2.一种电动机的控制装置，具有输入直流将其变换成交流从而对电动机进行驱动的逆变器、设于该逆变器的直流侧的电流检测用的电阻、及根据由该电阻检测出的电流控制上述电动机地给构成上述逆变器的元件生成通断指令的装置；其中，具有根据由上述电阻检测出的电流判定是否可进行控制、根据该判定结果改变生成上述通断指令时的载波频率的装置。3.根据权利要求2所述的电动机的控制装置，其中，上述是否可进行控制的判定为根据可控制的期间的比例进行的判定，根据上述判定结果的载波频率的变更为在可控制的期间的比例比预定的值低时减小该频率这样的变更。4.根据权利要求2所述的电动机的控制装置，其中，上述是否可进行控制的判定根据上述电动机的转速或其相当值是否比预定值大来进行，当比该预定值小时使上述载波频率下降。5.一种电动机的控制装置，具有可根据PWM控制而改变交流电压的频率和振幅的三相逆变电路；其中，根据在转子座标轴上直交的d、q轴的各电流指令值和频率指令值而从上述三相逆变电路输出交流...

【专利技术属性】
技术研发人员：高仓雄八，川端幸雄，
申请(专利权)人：日立家用电器公司，
类型：发明
国别省市：