感应电机的速度推定值校正方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种感应电机的速度推定值校正方法及其装置，在感应电机的无传感器向量控制中使用的控制装置的磁通推定器７，由所输入的α相、β相各电压指令Ｖ＃－［α］＃＋［＊］、Ｖ＃－［β］＃＋［＊］与α相、β相各电流ｉ＃－［Ｓα］、ｉ＃－［Ｓβ］，计算速度推定值ω＃－［ｒｅｓｔ］和相位推定值θ＃－［ｌｅｓｔ］并输出。速度校正器８输入这些信息，取得相位推定值的微分值与经其他途径所输入的转差角速度的差值作为偏差ω’＃－［ｒｅｓｔ］。再通过将该偏差减去转差频率ω＃－［ｓ］的值的一次延迟积分值乘以校正增益的值作为校正部分，校正速度推定值ω＃－［ｒｅｓｔ］，由此而得到正确的速度推定值ω″＃－［ｒｅｓｔ］。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
感应电机的速度推定值校正方法及其装置
本专利技术涉及感应电机的向量控制方法及其装置，具体涉及使用由磁通推定器对电机速度或其他信息进行推定的方法的无传感器向量控制方法及其装置。
技术介绍
为了实现向量控制方法，必须有电机速度和位置的信息，但是无传感器向量控制方法作为得到这些信息的方法，并不使用传感器，而是取而代之利用磁通推定器推定各种信息。现有的感应电机磁通推定器是在k·Ts秒(k为表示控制步骤顺序的整数，Ts为控制步骤的周期)的时间点，检测出供应给感应电机的电流中的至少2相分量的定子侧电流(例如U相电流isu(k)；V相电流isv(k))及定子侧电压(例如U相电压Vsu(k)，V相电压Vsv(k))，通过3相-2相变换，将上述电流、电压座标变换为一般向量控制所使用的静止座标系的α-β轴座标系，分别算出k·Ts秒时的α相电流isα(k)、β相电流isβ(k)、α相电压Vα(k)、β相电压Vβ(k)。现有例1中，从电学论D，Vol.III.No.11，p.954-960(1991)中所公开的感应电机的状态方程式所导出的磁通推定器的式(1)及速度推定式(2)、相位推定式(3)分别如下所示。还有，在推定值中附加下标「est」表示该值为推定值。ddtisαestisβestφrαestφrβest=ar110ar12-ai120ar11ai12ar12ar210ar22-ai220ar21ai22ar22isαestisβestφrαestφrβest+1/σ·Ls001/σ·Ls0000VαVβ+g1-g2g2g1g3-g4g4g3isα-isαestisβ-isβest----(1)]]>-->其中，ar11=-Rsσ·Ls-1-σσ·τr,]]>ar12=-1ρ·1τr,]]>ai12=1ρ·ωr]]>或1ρ·ωrest]]>ar21=Lmτr,]]>ar22=-1τr,]]>ai22＝ωr或ωrestσ=1-Lm2Ls·Lr,]]>τr=LrRr,]]>ρ=-σ·Ls·LrLm]]>Rs：定子电阻，Rr：转子电阻，Lm：转子与定子的互感，Ls：定子自感，Lr：转子自感ωr：速度，ωrest：速度推定值g1，g2，g3，g4：观测器的反馈增益igα：定子α相电流，isβ：定子β相电流，Vα：定子α相电压，Vβ：定子β相电压isαest：定子α相电流推定值，isβest：定子β相电流推定值φrαest：转子α相励磁磁通推定值，φrβest：转子β相励磁磁通推定值ωrest＝kωp[φrβest(isα-isαest)-φrαest(isβ-isβest)]+kωi∫[φrβest(isα-isαest)-φrαest(isβ-isβest)]dt     (2)θlest＝tan-1(φrβest/φrαest)                          (3)下面，示出将这些式子按次展开的式子。-->isαest(k+1)isβest(k+1)φrαest(k+1)φrβest(k+1)=1+ar11·Ts0ar12·Ts-ai12·Ts01+ar11·Tsai12·Tsar12·Tsar21·Ts01+ar22-ai22·Ts0ar21·Tsai22·Ts1+ar22·Tsisαest(k)isβest(k)φrαest(k)φrβest(k)]]>+1/σ·Ls·Ts001/σ·Ls·Ts0000Vα(k)]Vβ(k)+g1·Ts-g2·Tsg2·Tsg1·Tsg3·Ts-g4·Tsg4·Tsg3·Tsisα(k)-isαest(k)isβ(k)-isβest(k)----(4)]]>+kωi·TsΣt=0k[φrβest(i){isα(i)-isαest(i)}-φrαest(i){isβ(i)-isβest(i)}]----(5)]]>θlest＝tan-1(φrβest(k)/φrαest(k))      (6)使用根据上式动作的感应电机控制电路用的观测器，利用控制步骤k的推定值等，算出控制步骤(k+1)的推定值。亦即，使用以控制步骤k的控制回路所推定的k·Ts秒时的α相电流推定值isαest(k)与α相电流isα(k)的推定误差isα(k)-isαest(k)β相电流推定值isβest(k)与β相电流isβ(k)的推定误差isβ(k)-isβest(k)，算出(k+1)·Ts秒时的推定值isαest(k+1)、isβest(k+1)、φrαest(k+1)、φrβest(k+1)。如上所述，现有例1必须具有用来使用定子侧电压Vα、Vβ的电压传感器。其次，现有例2为特开平7-123798号公报中所示的感应电机的速度无传感器向量控制方式，其目的在于防止由在推定感应电机的实际速度值的过程中的「延迟」所引起的对向量控制的阻碍，该感应电机的无传-->感器向量控制方式是利用由相同维磁通观测器和速度适应机构构成的速度适应2次磁通观测器，推定感应电机的实际速度值，根据该实际速度推定值与速度指令值的比较误差信号，控制电流控制部而进行向量控制，对该相同维磁通观测器所得到的电机2次磁通推定值进行积分，得到电机的转差频率校正值，校正控制该电流控制部的转差频率指令值。但是，在现有技术的感应电机磁通推定器中，强烈希望去除上述现有例1中所看到的电压传感器，以降低成本。因此，作为实现成本降低的1个方法是如现有例2所示，使用α相电压指令值Vα*(k)、β相电压指令值Vβ*(k)，取代α相电压实测值Vα(k)、β相电压实测值Vβ(k)。可是此情形下的电压指本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种感应电机的速度推定值校正方法，是使用磁通推定器的感应电机的速度无传感器向量控制方法，该磁通推定器检测出供应给感应电机的电流中的至少２相分量的定子侧电流，将变换成静止座标系的α－β轴座标系的α相电流和β相电流以及变换成α－β轴座标系的电压指令值输入磁通推定器，推定电流推定值、２次交链磁通推定值、速度推定值、相位推定值，该感应电机的速度推定值校正方法的特征为：将速度推定值相对于由相位推定值的微分值减去转差角速度所得的值的偏差乘以规定的校正系数所得的校正量，加入速度推定值，得到校正后的速度推定值。

【技术特征摘要】
JP 2000-12-18 384083/001.一种感应电机的速度推定值校正方法，是使用磁通推定器的感应电机的速度无传感器向量控制方法，该磁通推定器检测出供应给感应电机的电流中的至少2相分量的定子侧电流，将变换成静止座标系的α-β轴座标系的α相电流和β相电流以及变换成α-β轴座标系的电压指令值输入磁通推定器，推定电流推定值、2次交链磁通推定值、速度推定值、相位推定值，该感应电机的速度推定值校正方法的特征为：将速度推定值相对于由相位推定值的微分值减去转差角速度所得的值的偏差乘以规定的校正系数所得的校正量，加入速度推定值，得到校正后的速度推定值。2.如权利要求1的感应电机的速度推定值校正方法，其特征在于，所述偏差以下式表示：ω′rest=ddtθlest-ωs]]>其中，ω’rest：偏差      θlest：相位推定值      ωs：转差角速度，所述校正后的速度推定值以下式表示：ω′′rest=ωrest-kp1+s·Ts·(ωrest-ω′rest)]]>其中，kp：校正增益、Ts：一次延迟时间常数      ωrest：速度推定...

【专利技术属性】
技术研发人员：稲积祐敦，
申请(专利权)人：株式会社安川电机，
类型：发明
国别省市：JP[日本]