旋转电机控制系统技术方案

本发明专利技术涉及旋转电机控制系统。控制部(1)在基于平滑电容器(4)的两端电压(Vdc)和在直流电源(6)中流动的电流(Ib)判定为接触器(9)处于打开状态，且旋转速度是速度阈值(ωth)以上的状态下，通过关闭控制来控制双方的逆变器(10)，并且在将双方的接触器(9)设为打开状态，且旋转速度小于速度阈值(ωth)之后，通过主动短路控制来控制故障侧的逆变器(10)，用平滑电容器(4)的放电用转矩(TQ1)来驱动正常侧的逆变器(10)，在异常电压状态被解除之后，将正常的接触器(9)控制为关闭状态，并且通过一个逆变器(10)来驱动旋转电机(80)。变器(10)来驱动旋转电机(80)。变器(10)来驱动旋转电机(80)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】旋转电机控制系统


[0001]本专利技术涉及通过两个逆变器对具有开路绕组的旋转电机进行驱动控制的旋转电机控制系统。

技术介绍

[0002]公知有对分别设置在三相交流型的旋转电机具备的三相开路绕组的两端的逆变器进行开关控制来驱动控制旋转电机的旋转电机控制系统。在日本特开2014
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192950号公报公开有这样的旋转电机控制系统的一个例子。在各个逆变器的直流侧连接有用于使直流电压平滑化的平滑电容器。另外，在各个逆变器分别连接有不同的直流电源。在该文献中公开了即使在驱动那样三相开路绕组的逆变器的开关元件产生了故障的情况下，也能够继续旋转电机的驱动的技术。由此，在两个逆变器中的任一个开关元件产生了故障的情况下，将包含产生了该故障的开关元件的逆变器的上段侧开关元件的全部、或下段侧开关元件的全部都设为导通状态，将另一侧的开关元件的全部设为截止状态，使该逆变器中性点化，通过没有故障的另一个逆变器来驱动旋转电机。
[0003]专利文献1：日本特开2014
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192950号公报
[0004]这样的旋转电机控制系统中的故障产生并不限于逆变器中的开关元件。例如，在旋转电机控制系统中，往往在与各个逆变器连接的直流电源与逆变器以及平滑电容器之间设置有用于将它们之间的电连接切断和接通的继电器等接触器。在旋转电机旋转的状态下，若接触器因故障等而成为切断电连接的状态，则往往从直流电源向逆变器的电力的供给被切断，或旋转电机的反电动势无法再生为直流电源，使平滑电容器的端子间电压上升。然而，在上述文献中并没有提及与接触器的故障对应的内容。

技术实现思路

[0005]鉴于上述情况，期望提供一种当在分别设置在开路绕组的两端的两个逆变器与各自所连接的直流电源之间设置的各个接触器的一个产生了故障时，确定发生了故障的接触器并对旋转电机进行驱动控制的技术。
[0006]鉴于上述情况，对具有相互独立的多相开路绕组的旋转电机进行驱动控制的旋转电机控制系统具备：第一逆变器，其与上述开路绕组的一端侧连接；第二逆变器，其与上述开路绕组的另一端侧连接；第一直流电源，其连接有上述第一逆变器；第二直流电源，其连接有上述第二逆变器；第一平滑电容器，其与上述第一直流电源并联连接；第二平滑电容器，其与上述第二直流电源并联连接；第一接触器，其将上述第一逆变器以及上述第一平滑电容器与上述第一直流电源的电连接切断和接通；第二接触器，其将上述第二逆变器以及上述第二平滑电容器与上述第二直流电源的电连接切断和接通；以及控制部，其控制上述第一接触器以及上述第二接触器的各个，并且能够相互独立地控制上述第一逆变器以及上述第二逆变器的各个，上述第一逆变器以及上述第二逆变器各自交流一相的臂由上段侧开关元件和下段侧开关元件的串联电路构成，上述控制部能够分别通过将全部的上述上段侧
开关元件设为截止状态并将全部的上述下段侧开关元件设为导通状态、或者将全部的上述上段侧开关元件设为导通状态并将全部的上述下段侧开关元件设为截止状态的主动短路控制，以及将多相的开关元件的全部设为截止状态的关闭控制，来控制上述第一逆变器以及上述第二逆变器，使用设定为比上述第一直流电源的电压变动范围大的值的第一上限电压、设定为比上述第一直流电源的电压变动范围小的值的第一下限电压、设定为比上述第二直流电源的电压变动范围大的值的第二上限电压、以及设定为比上述第二直流电源的电压变动范围小的值的第二下限电压，上述控制部在上述第一平滑电容器的两端电压比上述第一上限电压高或者比上述第一下限电压低、且在上述第一直流电源中流动的电流是预先规定的第一下限电流以下的情况下，判定为上述第一接触器处于打开状态，在上述第二平滑电容器的两端电压比上述第二上限电压高或者比上述第二下限电压低、且在上述第二直流电源中流动的电流是预先规定的第二下限电流以下的情况下，判定为上述第二接触器处于打开状态，在上述第一接触器以及上述第二接触器中，将判定为打开状态的一个接触器设为故障接触器，将另一个上述接触器设为正常接触器，在上述旋转电机的旋转速度是预先规定的速度阈值以上的状态下，通过关闭控制来控制上述第一逆变器以及上述第二逆变器双方，并且将上述第一接触器以及上述第二接触器双方设为打开状态，在上述旋转电机的旋转速度小于上述速度阈值之后，通过上述主动短路控制来控制与上述故障接触器连接的逆变器亦即故障侧逆变器，将上述正常接触器维持为打开状态，并且通过与该正常侧逆变器连接的平滑电容器亦即正常侧平滑电容器的放电用转矩，来驱动与该正常接触器连接的逆变器亦即正常侧逆变器，在上述正常侧平滑电容器的两端电压的上升被解除之后，将上述正常接触器控制为关闭状态，并且通过上述正常侧逆变器对上述旋转电机进行驱动控制。
[0007]根据该结构，在旋转电机进行再生动作的情况下，能够通过由于接触器成为打开状态而不流动的直流电源的电流、以及因再生电流而上升的平滑电容器的两端电压，来检测接触器的故障的产生。另外，在旋转电机进行动力运行动作的情况下，能够通过由于接触器成为打开状态而不流动的直流电源的电流、以及为了驱动旋转电机进行放电而下降的平滑电容器的两端电压，来检测接触器的故障的产生。并且，根据本结构，在通过关闭控制来控制双方的逆变器之后，连接有故障的接触器的一侧的一个逆变器通过主动短路控制被短路，通过另一个逆变器来驱动旋转电机。此时，在旋转电机的旋转速度是速度阈值以上的情况下，没有故障的接触器也被控制为打开状态。由此，能够由两个平滑电容器吸收来自旋转电机的反电动势，能够抑制与故障接触器连接的平滑电容器的两端电压的上升。在该情况下，虽与正常侧逆变器连接的正常侧平滑电容器的两端电压也上升，但通过放电用转矩来驱动正常侧逆变器，由此正常侧平滑电容器被放电。若正常侧平滑电容器的两端电压的上升被消除，则通过正常侧逆变器来驱动控制旋转电机。这样，根据本结构，在分别设置在开路绕组的两端的两个逆变器与各自所连接的直流电源之间所具备各个的接触器中的一个产生了故障的情况下，能够确定故障的接触器并对旋转电机进行驱动控制。
[0008]旋转电机控制系统的进一步特征和优点根据参照附图说明的例示性且非限定性的实施方式的以下的记载将变得明确。
附图说明
[0009]图1是旋转电机驱动系统的示意性框图。
[0010]图2是旋转电机控制装置的简易的部分框图。
[0011]图3是正交向量空间中的旋转电机的示意性电压向量图。
[0012]图4是表示旋转电机的控制区域的一个例子的图。
[0013]图5是表示混合连续脉宽调制(半周期连续脉冲)的电压指令以及开关控制信号的一个例子的波形图。
[0014]图6是表示混合不连续脉宽调制(半周期不连续脉冲)的电压指令以及开关控制信号的例子的波形图。
[0015]图7是表示混合连续脉宽调制(半周期连续脉冲)的电压指令以及开关控制信号的其它例的波形图。
[0016]图8是表示混合不连续脉宽调制(半周期不连续脉冲)的电压指令以及开关控制信号的其它例的波形图。
[0017]图9是表示连续脉宽调本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种旋转电机控制系统，是对具有相互独立的多相开路绕组的旋转电机进行驱动控制的旋转电机控制系统，其中，具备：第一逆变器，其与上述开路绕组的一端侧连接；第二逆变器，其与上述开路绕组的另一端侧连接；第一直流电源，其连接有上述第一逆变器；第二直流电源，其连接有上述第二逆变器；第一平滑电容器，其与上述第一直流电源并联连接；第二平滑电容器，其与上述第二直流电源并联连接；第一接触器，其将上述第一逆变器以及上述第一平滑电容器与上述第一直流电源的电连接切断和接通；第二接触器，其将上述第二逆变器以及上述第二平滑电容器与上述第二直流电源的电连接切断和接通；以及控制部，其控制上述第一接触器以及上述第二接触器的各个，并且能够相互独立地控制上述第一逆变器以及上述第二逆变器的各个，在上述第一逆变器以及上述第二逆变器中，各自交流一相的臂由上段侧开关元件和下段侧开关元件的串联电路构成，上述控制部能够分别通过将全部的上述上段侧开关元件设为截止状态并将全部的上述下段侧开关元件设为导通状态、或者将全部的上述上段侧开关元件设为导通状态并将全部的上述下段侧开关元件设为截止状态的主动短路控制，以及将多相的开关元件的全部设为截止状态的关闭控制，来控制上述第一逆变器以及上述第二逆变器，使用设定为比上述第一直流电源的电压变动范围大的值的第一上限电压、设定为比上述第一直流电源的电压变动范围小的值的第一下限电压、设定为比上述第二直流电源的电压变动范围大的值的第二上限电压、以及设定为比上述第二直流电源的电压变动范围小的值的第二下限电压，上述控制部在上述第一平滑电容器的两端电压比上述第一上限电压高或者比上述第一下限电压低、且在上述第一直流电源中流动的电流是预先规定的第一下限电流以下的情况下，判定为上述第一接触器处于打开状态，在上述第二平滑电容器的两端电压比上述第二上限电压高或者比上述第二下限电压低、且在上述第二直流电源中流动的电流是预先规定的第二下限电流以下的情...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏布拉塔，
申请(专利权)人：株式会社爱信，
类型：发明
国别省市：