电动机的无位置传感器控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种电动机的无位置传感器控制装置，具有：叠加部，其在驱动电动机的驱动电流上叠加与该驱动电流不同频率的叠加电流；叠加成分提取部，其从供给到电动机的电动机电流中提取所述叠加电流的γ轴成分和δ轴成分；和控制部，其以使被提取的所述叠加电流的γ轴成分和δ轴成分乘积的直流成分收敛为零的方式，控制电动机。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及不使用转子位置传感器对电动机进行驱动控制的电动机的无位置传感器控制装置。而且，涉及具有该无位置传感器控制装置的电动机驱动系统。
技术介绍
以往，开发出了一种不使用传感器来检测电动机的转子位置的技术。在这样的技术中，提出了利用高频波旋转电压或高频波旋转电流的注入的技术。例如，在日本国特开2003-219682号公报中公开了向电动机施加高频波旋转电压，根据电流矢量轨迹的椭圆长轴方向来推定转子位置的技术。而且，日本国特开2004-80986号公报所记载的技术是，对电动机施加高频波旋转电压，将流入电动机的电流转换成α-β轴上的电流。然后，通过检测出该电流的α轴成分和β轴成分的峰值和相位，求出从α轴到椭圆长轴(d轴)的角度。另外，日本国特开2002-51597号公报所记载的技术是，将高频波的同相磁通矢量与镜相磁通矢量所成角的中间角的余弦和正弦的推定值作为矢量旋转器的旋转信号使用。另外，日本国特开2003-153582号公报所记载的技术是，利用正相轴和反相轴的映射来推定转子位置。但是，上述的各个文献所记载的技术，为了获得可以推定转子位置的信号，都必须对提取的信号进行复杂的处理。即，为了进行无位置传感器控制，必须进行复杂的处理。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于，提供一种通过非常简单的处理(运算量)即可实现无位置传感器控制的电动机的无位置传感器控制装置以及具有该控制装置的电动机驱动系统。为了实现上述的目的，本专利技术之1提供一种电动机的无位置传感器控制装置，其在将与构成转子的永磁铁所产生的磁通平行的轴设为d轴、将与d轴对应的控制上的推定轴设为γ轴、从γ轴提前90度电角的推定轴设为δ轴的情况下，以减小d轴与γ轴的轴误差的方式控制电动机，其特征在于，具有；叠加部，其在驱动所述电动机的驱动电流上叠加与该驱动电流不同频率的叠加电流；叠加成分提取部，其从供给到所述电动机的电动机电流中提取所述叠加电流的γ轴成分和δ轴成分；和控制部，其通过根据被提取的所述叠加电流的γ轴成分和δ轴成分的乘积，控制所述电动机，来减小所述轴误差。根据上述的结构，能够通过非常简单的处理(运算量)来减小所述轴误差。具体而言，例如在上述本专利技术之1的结构中，所述叠加部通过在为了流过所述驱动电流而对所述电动机施加的驱动电压上，叠加与所述叠加电流对应的叠加电压，在所述驱动电流上叠加所述叠加电流。而且，例如在上述本专利技术之1的结构中，所述控制部通过根据所述乘积的直流成分控制所述电动机，来减小所述轴误差。并且，例如在上述本专利技术之1的结构中，所述控制部通过以使所述直流成分收敛为零的方式控制所述电动机，来减小所述轴误差。而且，例如在上述本专利技术之1的结构中，所述叠加电压在γ-δ轴上的电压矢量轨迹，形成以γ轴或δ轴为基准具有对称性的图形。并且，例如在上述本专利技术之1的结构中，所述叠加电压在γ-δ轴上的电压矢量轨迹，形成正圆、以γ轴为短轴或长轴的椭圆、或者γ轴或δ轴上的线段。而且，例如在上述本专利技术之1的结构中，所述电动机是具有非凸极性的电动机，所述叠加部可以将基于由所述叠加电流的γ轴成分所引起的磁饱和，使所述电动机的电感的d轴成分发生变化的电压，作为所述叠加电压而叠加在所述驱动电压上。这样，上述本专利技术之1的无位置传感器控制装置也可以适用于具有非凸极性的电动机中。并且，为了实现上述的目的，本专利技术之2的电动机的无位置传感器控制装置，在将与构成转子的永磁铁所产生的磁通平行的轴设为d轴、与d轴对应的控制上的推定轴设为γ轴、从γ轴提前90度电角的推定轴设为δ轴的情况下，以减小d轴与γ轴的轴误差的方式控制电动机，其特征在于，具有；叠加部，其在驱动所述电动机的驱动电流上叠加与该驱动电流不同频率的叠加电流；叠加成分提取部，其为了在所述驱动电流上叠加所述叠加电流，提取向所述电动机施加的叠加电压的γ轴成分和δ轴成分；和控制部，其通过根据被提取的所述叠加电压的γ轴成分和δ轴成分的乘积，控制所述电动机，来减小所述轴误差。根据上述的结构，能够通过非常简单的处理(运算量)来减小上述轴误差。而且，例如在上述本专利技术之2的结构中，所述控制部通过根据所述乘积的直流成分控制所述电动机，来减小所述轴误差。并且，例如在上述本专利技术之2的结构中，所述控制部通过以使所述直流成分收敛为零的方式控制所述电动机，来减小所述轴误差。而且，例如在上述本专利技术之2的结构中，所述叠加电流在γ-δ轴上的电流矢量轨迹，形成以γ轴或δ轴为基准具有对称性的图形。并且，例如在上述本专利技术之2的结构中，所述叠加电流在γ-δ轴上的电流矢量轨迹，形成正圆、以γ轴为短轴或长轴的椭圆、或者γ轴或δ轴上的线段。而且，例如在上述本专利技术之2的结构中，所述电动机可以是具有非凸极性的电动机，所述叠加部可以将基于由所述叠加电流的γ轴成分所引起的磁饱和，使所述电动机的电感的d轴成分发生变化的电流，作为所述叠加电流而叠加在所述驱动电流上。这样，上述本专利技术之2的无位置传感器控制装置也可以适用于具有非凸极性的电动机中。并且，为了实现上述目的，本专利技术的电动机驱动系统具有电动机；驱动所述电动机的变频器；和通过控制所述变频器来控制所述电动机的本专利技术之1或之2的无位置传感器控制装置。如上所述，根据本专利技术的电动机的无位置传感器控制装置以及具有该控制装置的电动机驱动系统，能够通过非常简单的处理(运算量)来实现无位置传感器控制。附图说明图1是表示本专利技术的电动机驱动系统的全体结构的框图。图2是图1的电动机的解析模型图。图3是本专利技术第1实施方式的电动机驱动系统的结构框图。图4是表示从图3的叠加电压生成部输出的叠加电压的电压矢量轨迹的一例的图(正圆的电压矢量轨迹)。图5是表示对应图4所示的叠加电压而流过的叠加电流的电流矢量轨迹的图。图6是表示叠加电流的γ轴成分和δ轴成分的积、和该积的直流成分的波形图(轴误差为零的情况)。图7是表示叠加电流的γ轴成分和δ轴成分的积、和该积的直流成分的波形图(轴误差不为零的情况)。图8是表示图3的位置/速度推定器的内部结构的一例的框图。图9是表示图3的位置/速度推定器的内部结构的其他例的框图。图10是表示图3的位置/速度推定器的内部结构的其他例的框图。图11是表示从图3的叠加电压生成部输出的叠加电压的电压矢量轨迹的其他例的图(椭圆的电压矢量轨迹)。图12是对应图11所示的叠加电压而流过的叠加电流的电流矢量轨迹的图。图13是表示从图3的叠加电压生成部输出的叠加电压为1相的交变电压的情况下的叠加电流的电流矢量轨迹的图。图14是表示从图3的叠加电压生成部输出的叠加电压的波形图(矩形波)的一例的图。图15是表示与图14的波形图对应的电压矢量轨迹的图。图16是表示对应于图15所示的叠加电压而流过的叠加电流的电流矢量轨迹的图。图17是表示在图3的电动机为非凸极机的情况下的叠加电流的电流矢量轨迹的图。图18是表示本专利技术第2实施方式的电动机驱动系统的结构框图。图19是表示从图18的叠加电流生成部输出的叠加电流的电流矢量轨迹的一例的图(正圆的电流矢量轨迹)图20是表示对应于图19所示的叠加电流而被施加的叠加电压的电压矢量轨迹的图。图21是表示图18的位置/速度推定器的内部结构的一例的框图。具体实施例方式<第1实施方式> 下面，对本专利技术的第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无位置传感器控制装置，其在将与构成转子的永磁铁所产生的磁通平行的轴设为ｄ轴、与ｄ轴对应的控制上的推定轴设为γ轴、从γ轴提前９０度电角的推定轴设为δ轴的情况下，以减小ｄ轴与γ轴的轴误差的方式控制电动机，具有；叠加部，其在驱动所述电 动机的驱动电流上叠加与该驱动电流不同频率的叠加电流；叠加成分提取部，其从供给到所述电动机的电动机电流中提取所述叠加电流的γ轴成分和δ轴成分；和控制部，其通过根据被提取的所述叠加电流的γ轴成分和δ轴成分的乘积，控制所述电动机， 来减小所述轴误差。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：富樫仁夫，鹰尾宏，
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]