旋转机控制装置制造方法及图纸

得到无需使用电流指令映射而能够在适合地保护旋转机以避免发热的同时以降低损失而不降低转矩的方式生成电流指令值的旋转机控制装置。旋转机控制装置(1000)控制具有定子绕组以及励磁绕组的旋转机(1)，具备根据取得的旋转机(1)的温度来生成电流指令值的电流指令生成部(23)，电流指令生成部(23)具有：约束条件设定部(51)，根据转矩指令、定子绕组电压、定子绕组电流以及励磁绕组电流，求出约束条件；最佳化运算部(55)，使用根据转矩指令、定子绕组电压、定子绕组电流以及励磁绕组电流设定的评价函数以及约束条件，计算并输出电流指令值；以及约束条件更新部(53)，根据旋转机的温度来更新约束条件，使用更新的约束条件计算并输出电流指令值。输出电流指令值。输出电流指令值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】旋转机控制装置


[0001]本申请涉及旋转机控制装置。

技术介绍

[0002]在绕组温度上升的情况下，为了保护旋转机以避免过热，一般减小绕组的通电量。
[0003]例如，公开了如下方法：根据定子绕组以及励磁绕组的温度，将定子绕组以及励磁绕组的电流指令映射(map)持有多个，由此减小定子绕组以及励磁绕组中的温度高的绕组的电流指令值，增大温度低的绕组的电流指令值，从而抑制输出转矩降低(例如参照专利文献1)。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本特开2014
‑
176114号公报
[0007]专利文献2：日本专利第4210992号公报

技术实现思路

[0008]在专利文献1中，需要事先准备与各绕组温度对应的电流指令映射，参数的数量(例如旋转数、电阻、电感等旋转机参数、DC电压、旋转速度等)越多，电流指令可取的样式按照指数函数增加。特别地，在具有励磁绕组的旋转机中，由于参数的数量多，所以与温度对应的电流指令样式变得非常庞大，所以难以作为映射持有。
[0009]另一方面，在专利文献2中，公开了无需使用电流指令映射，根据转矩指令值以使铜损成为最小的方式更新定子绕组以及励磁绕组的电流指令值。但是，在专利文献2中，虽然未具有电流指令映射，但由于未考虑温度信息，所以在旋转机温度上升的情况下，无法抑制输出转矩降低且无法抑制旋转机过热。
[0010]本申请公开了用于解决上述课题的技术，其目的在于得到一种无需使用电流指令映射而能够在适合地保护旋转机以避免发热的同时以降低损失而不降低转矩的方式生成电流指令值的旋转机控制装置。
[0011]本申请公开的旋转机控制装置控制具有定子绕组以及励磁绕组的旋转机，该旋转机控制装置具备：温度信息取得部，取得所述旋转机的温度；以及电流指令生成部，根据通过所述温度信息取得部取得的所述旋转机的温度，生成电流指令值，所述电流指令生成部具有：约束条件设定部，根据转矩指令、定子绕组电压、定子绕组电流以及励磁绕组电流的各条件，求出约束条件；最佳化运算部，使用根据所述转矩指令、所述定子绕组电压、所述定子绕组电流以及所述励磁绕组电流设定的评价函数以及所述约束条件，计算并输出所述电流指令值；以及约束条件更新部，根据通过所述温度信息取得部取得的所述旋转机的温度，更新所述约束条件，使用更新后的所述约束条件，计算并输出所述电流指令值。
[0012]根据本申请公开的旋转机控制装置，能够得到无需使用电流指令映射而能够在适合地保护旋转机以免发热的同时以降低损失而不降低转矩的方式生成电流指令值的旋转
机控制装置。
附图说明
[0013]图1是示出实施方式1所涉及的旋转机控制装置的硬件结构的图。
[0014]图2是示出实施方式1所涉及的旋转机控制装置的结构的框图。
[0015]图3是示出实施方式1所涉及的定子绕组电流控制部的框图。
[0016]图4是示出实施方式1所涉及的励磁绕组电流控制部的框图。
[0017]图5是示出实施方式1所涉及的电流指令生成部的框图。
[0018]图6是示出由电流指令部生成的10个指令模式的条件的图。
[0019]图7A是示出实施方式1所涉及的最佳化运算部中的运算流程的流程图。
[0020]图7B是示出实施方式1所涉及的最佳化运算部中的运算流程的流程图。
[0021]图7C是示出实施方式1所涉及的最佳化运算部中的运算流程的流程图。
[0022]图8是示出实施方式1所涉及的由旋转机控制装置实施的控制例的图。
[0023]图9是示出实施方式1所涉及的由旋转机控制装置实施的控制例的图。
[0024](附图标记说明)
[0025]1：旋转机；2：位置检测器；3：温度检测器；4、5：电流检测器；6：定子绕组电力变换器；7：励磁绕组电力变换器；10：处理器；11：存储装置；20：微分器；21：定子绕组电流控制部；22：励磁绕组电流控制部；23：电流指令生成部；24：温度信息取得部；30、40：加减法器；31、41：PI控制器；32：dq/uvw坐标变换器；33：uvw/dq坐标变换器；34、42：电压限幅器；50：旋转机参数取得部；51：约束条件设定部；52：评价函数设定部；53：约束条件更新部；54：评价函数更新部；55：最佳化运算部；1000：旋转机控制装置。
具体实施方式
[0026]以下，参照附图说明本实施方式。此外，在各图中，设同一符号表示同一或者相当的部分。另外，作为旋转机，应用于交流发电机、马达或者驱动装置等旋转机等，但在此作为一个例子说明搭载于汽车的车载用交流发电机。
[0027]实施方式1.
[0028]以下，说明实施方式1所涉及的旋转机控制装置。
[0029]图1是示出本实施方式1所涉及的旋转机控制装置的硬件结构的图，示出还包括作为控制对象的旋转机的系统整体。在图中，旋转机控制装置1000是对旋转机1进行驱动控制的装置，分别经由后述定子绕组电力变换器6、励磁绕组电力变换器7与旋转机1的各绕组连接。另外，旋转机控制装置1000与设置于旋转机1的位置检测器2以及温度检测器3连接。进而，旋转机控制装置1000与在定子绕组电力变换器6、励磁绕组电力变换器7与旋转机1之间分别串联地连接的电流检测器4、5连接。
[0030]在图1中，旋转机控制装置1000具备处理器10和存储装置11。
[0031]虽然未图示，存储装置11具备随机存取存储器等易失性存储装置和闪存存储器等非易失性的辅助存储装置。另外，存储装置11也可以代替非易失性的辅助存储装置而具备硬盘等辅助存储装置。
[0032]处理器10执行从存储装置11输入的程序。存储装置11具备辅助存储装置和易失性
存储装置，所以从辅助存储装置经由易失性存储装置向处理器10输入程序。另外，处理器10既可以将运算结果等数据输出给存储装置11的易失性存储装置，也可以经由易失性存储装置向辅助存储装置保存数据。
[0033]旋转机1被用于例如车载用交流发电机，虽然未图示，在转子中具有永久磁铁和励磁绕组，在定子中具有三相的定子绕组。此外，旋转机1既可以具有永久磁铁，也可以不具有永久磁铁，还可以是在定子中将三相以上的定子绕组具有2个以上的旋转机。
[0034]位置检测器2是例如解析器，设置于旋转机1的旋转轴，检测转子的角度θ。此外，位置检测器2也可以是推测转子的角度θ的位置推测器以代替位置检测器2。
[0035]温度检测器3检测定子绕组的温度ts以及励磁绕组的温度tf。此外，温度检测器3也可以是推测定子绕组以及励磁绕组的温度的温度推测器以代替温度检测器3。另外，不仅是定子绕组以及励磁绕组的温度，而且还可以将磁铁等构成旋转机的零件的温度以及电力变换器等的温度也作为检测对象或者推测对象。
[0036]电流检测器4检测定子绕组的各相的电流iu、iv、iw，电流检测器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种旋转机控制装置，控制具有定子绕组以及励磁绕组的旋转机，该旋转机控制装置具备：温度信息取得部，取得所述旋转机的温度；以及电流指令生成部，根据通过所述温度信息取得部取得的所述旋转机的温度，生成电流指令值，所述电流指令生成部具有：约束条件设定部，根据转矩指令、定子绕组电压、定子绕组电流以及励磁绕组电流的各条件，求出约束条件；最佳化运算部，使用根据所述转矩指令、所述定子绕组电压、所述定子绕组电流以及所述励磁绕组电流设定的评价函数以及所述约束条件，计算并输出所述电流指令值；以及约束条件更新部，根据通过所述温度信息取得部取得的所述旋转机的温度，更新所述约束条件，使用更新后的所述约束条件，计算并输出所述电流指令值。2.根据权利要求1所述的旋转机控制装置，其中，所述约束条件更新部根据所取得的所述旋转机的温度来变更所述定子绕组的电流限制值以及所述励磁绕组的电流限制值，更新所述约束条件。3.根据权利要求1所述的旋转机控制装置，其中，所述约束条件更新部根据所取得的所述旋转机的温度来变更所述定子绕组的电压限制值以及所述励磁绕组的电压限制值，更新所述约束条件。4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的旋转机控制装置，其中，所述电流指令生成部预先具有多个基于所述转矩指令、所述定子绕组电压、所述定子绕组电流以及所述励磁绕组电流的各条件的所述约束条件以及所述评价函数的组，根据所取得的所述旋转机的温度，从预先设定的所述约束条件以及所述评价函数中进行选择来更新所述约束条件以及所述评价函数。5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的旋转机控制装置，其中，所述最佳化运算部使用根据所取得的所述旋转机的温度来更新后的所述评价函数以及更新后的所述约束条件，计算并输出所述电流...

【专利技术属性】
技术研发人员：近藤翔太，家泽雅宏，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：