旋转电机控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及旋转电机控制装置。旋转电机控制装置在动作点从正在执行异步脉宽调制控制的状态超过第二边界(K22)的情况下，使控制方式移至同步五脉冲控制，在动作点从正在执行同步五脉冲控制的状态超过第一边界(K21)的情况下，使控制方式移至异步脉宽调制。第一边界(K21)设定为在动作点将要超过第一边界(K21)之前的由同步五脉冲控制导致的每单位旋转速度的开关脉冲的数量小于在动作点刚超过第一边界(K21)之后的由异步脉宽调制控制导致的每单位旋转速度的开关脉冲的数量。单位旋转速度的开关脉冲的数量。单位旋转速度的开关脉冲的数量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】旋转电机控制装置


[0001]本专利技术涉及对构成与直流电源连接并与旋转电机连接而在直流与多相交流之间转换电力的逆变器的多个开关元件进行开关控制来对旋转电机进行驱动控制的旋转电机控制装置。

技术介绍

[0002]如日本特开2006
‑
81287号公报(专利文献1)所公开的那样，作为经由逆变器对旋转电机进行驱动控制时的控制方式，公知有不与旋转电机的旋转同步的异步调制控制、和与旋转电机的旋转同步的同步调制控制。一般，在旋转电机的旋转速度低的动作区域执行异步调制控制，在旋转速度高的动作区域执行同步调制控制。典型的同步调制控制是在电角度的一个周期输出一个脉冲的单脉冲控制(矩形波控制)，典型的异步调制控制是所谓的脉宽调制控制。在异步脉宽调制控制与单脉冲控制之间切换控制方式的情况下，有时由于单脉冲控制的脉冲所含的谐波成分会在旋转电机中产生冲击。因此，在将控制方式从异步脉宽调制控制切换为单脉冲控制时，如下这样来进行，即、经由谐波成分比单脉冲控制少的五脉冲控制、三脉冲控制而将控制方式切换为单脉冲控制。然而，在该方法中，如单脉冲、三脉冲、五脉冲这样，在同步调制控制中需要产生较多的调制模式，可能会使控制复杂化并增加旋转电机控制装置的成本。
[0003]因此，在专利文献1中，作为同步调制控制具备同步单脉冲控制和同步五脉冲控制，实现了旋转电机控制装置的简化。若结合异步调制控制，则该旋转电机控制装置能够将控制方式从异步调制控制经由同步五脉冲控制切换为同步单脉冲控制，并且能够将控制方式从同步单脉冲控制经由同步五脉冲控制切换为异步脉宽调制控制。
[0004]专利文献1：日本特开2006
‑
81287号公报
[0005]这里，考虑在异步脉宽调制控制与同步五脉冲调制控制之间切换控制方式的情况。在异步脉宽调制控制中，基于与旋转电机的旋转速度无关的载波来生成脉冲。若在某旋转速度中，在旋转电机的电角度的一个周期生成n个脉冲，则在旋转速度成为两倍的情况下，旋转电机的电角度的一个周期成为一半，所以所生成的脉冲的数量成为n/2。即、载波的分辨率相对于电角度变低。
[0006]例如，在旋转电机进行再生动作，旋转电机的旋转速度下降，将控制方式从同步五脉冲控制切换为异步脉宽调制控制的情况下，在同步五脉冲控制中，与旋转电机的旋转同步地生成脉冲，所以与旋转电机的旋转速度无关而在电角度每一个周期生成足够数量的脉冲。另一方面，在旋转电机的旋转速度高的状态下，在将控制方式从同步五脉冲控制切换为异步脉宽调制控制的情况下，如上所述，异步脉宽调制控制的载波的分辨率成为低的状态，有时电角度每一个周期的脉冲的数量与同步五脉冲控制相比会变少。
[0007]因此，电压的平衡变差，电流的畸变也变大，例如，有时也会超过逆变器的过电流阈值。

技术实现思路

[0008]鉴于上述背景情况，期望提供一种在直流与多相交流之间转换电力的逆变器的控制中，在异步脉宽调制控制与同步五脉冲控制之间切换控制方式时，能够将电压以及电流的畸变抑制得较少而顺利地切换控制方式的技术。
[0009]作为一个实施方式，鉴于上述情况，一种对构成与直流电源连接并与旋转电机连接而在直流与多相交流之间转换电力的逆变器的多个开关元件进行开关控制来对上述旋转电机进行驱动控制的旋转电机控制装置，作为上述逆变器的控制方式，至少具备异步脉宽调制控制和同步五脉冲控制，上述异步脉宽调制控制是通过基于不与上述旋转电机的旋转同步的载波输出的多个开关脉冲来控制上述开关元件的控制方式，上述同步五脉冲控制是通过与上述旋转电机的旋转同步并在电角度的一个周期输出的五个上述开关脉冲来控制上述开关元件的控制方式，基于由上述旋转电机的转矩与旋转速度的关系设定的动作区域，来选择上述逆变器的控制方式，选择上述同步五脉冲控制的动作区域亦即五脉冲区域相对于选择上述异步脉宽调制控制的动作区域亦即PWM区域，设定在上述旋转电机的旋转速度高且转矩大的一侧，上述五脉冲区域与上述PWM区域的区域边界具有第一边界和第二边界，上述第二边界与上述第一边界相比，设定在上述旋转电机的旋转速度高且转矩大的一侧，在由上述旋转电机的转矩与旋转速度的关系决定的动作点从正在执行上述异步脉宽调制控制的状态变化并超过上述第二边界的情况下，使控制方式从上述异步脉宽调制控制移至上述同步五脉冲控制，在上述动作点从正在执行上述同步五脉冲控制的状态变化并超过上述第一边界的情况下，使控制方式从上述同步五脉冲控制移至上述异步脉宽调制控制，上述第二边界设定为，在上述动作点将要超过上述第二边界之前的由上述异步脉宽调制控制导致的每单位旋转速度的上述开关脉冲的数量小于在上述动作点刚超过上述第二边界之后的由上述同步五脉冲控制导致的上述每单位旋转速度的上述开关脉冲的数量，上述第一边界设定为，在上述动作点将要超过上述第一边界之前的由上述同步五脉冲控制导致的上述每单位旋转速度的上述开关脉冲的数量小于在上述动作点刚超过上述第一边界之后的由上述异步脉宽调制控制导致的上述每单位旋转速度的上述开关脉冲的数量。
[0010]根据该结构，通过使将控制方式从异步脉宽调制控制向同步五脉冲控制切换的第二边界、与将控制方式从同步五脉冲控制向异步脉宽调制控制切换的第一边界不同，能够在两者之间的控制方式被切换时提供滞后现象。并且，能够通过该滞后现象，在控制方式的切换前后，减少每单位旋转速度的开关脉冲的脉冲数的差异。其结果是，交流电流的畸变被抑制。具体而言，第二边界设定为在动作点从第一边界侧向第二边界侧移动的情况下，在动作点将要超过第二边界之前的由异步脉宽调制控制导致的每单位旋转速度的开关脉冲的数量小于在动作点刚超过第一边界之后的由同步五脉冲控制导致的每单位旋转速度的开关脉冲的数量。即、在控制方式切换时，由于从脉冲数少的状态向脉冲数多的状态变化，所以能够实现稳定的切换。另外，第一边界设定为在动作点从第二边界侧向第一边界侧移动的情况下，在动作点将要超过第一边界之前的由同步五脉冲控制导致的每单位旋转速度的开关脉冲的数量小于在动作点刚超过第一边界之后的由异步脉宽调制控制导致的每单位旋转速度的开关脉冲的数量。由此，在控制方式切换时，从脉冲数少的状态向脉冲数多的状态变化，能够实现稳定的切换。这样，根据本结构，在直流与多相交流之间转换电力的逆变器的控制中，在异步脉宽调制控制与同步五脉冲控制之间切换控制方式时，能够将电压以
及电流的畸变抑制得较少而顺利地切换控制方式。
[0011]另外，作为其它的一个实施方式，是对构成与直流电源连接并与旋转电机连接而在直流与多相交流之间转换电力的逆变器的多个开关元件进行开关控制来对上述旋转电机进行驱动控制的旋转电机控制装置，作为上述逆变器的控制方式，至少具备异步脉宽调制控制和同步五脉冲控制，上述异步脉宽调制控制是通过不与上述旋转电机的旋转同步的载波输出的多个开关脉冲来控制上述开关元件的控制方式，上述同步五脉冲控制是通过基于与上述旋转电机的旋转同步并在电角度的一个周期输出的五个上述开关脉冲来控制上述开关元件的控制方式，基于由上述旋转电机的转矩与旋转速度的关系设定本文档来自技高网...

【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装置，其对构成与直流电源连接并与旋转电机连接而在直流与多相交流之间转换电力的逆变器的多个开关元件进行开关控制来对上述旋转电机进行驱动控制，其中，作为上述逆变器的控制方式，至少具备异步脉宽调制控制和同步五脉冲控制，上述异步脉宽调制控制是通过基于不与上述旋转电机的旋转同步的载波输出的多个开关脉冲来控制上述开关元件的控制方式，上述同步五脉冲控制是通过与上述旋转电机的旋转同步并在电角度的一个周期输出的五个上述开关脉冲来控制上述开关元件的控制方式，上述旋转电机控制装置基于由上述旋转电机的转矩与旋转速度的关系设定的动作区域，来选择上述逆变器的控制方式，选择上述同步五脉冲控制的动作区域亦即五脉冲区域相对于选择上述异步脉宽调制控制的动作区域亦即PWM区域，设定在上述旋转电机的旋转速度高且转矩大的一侧，上述五脉冲区域与上述PWM区域的区域边界具有第一边界和第二边界，上述第二边界与上述第一边界相比，设定在上述旋转电机的旋转速度高且转矩大的一侧，在由上述旋转电机的转矩与旋转速度的关系决定的动作点从正在执行上述异步脉宽调制控制的状态变化并超过上述第二边界的情况下，使控制方式从上述异步脉宽调制控制移至上述同步五脉冲控制，在上述动作点从正在执行上述同步五脉冲控制的状态变化并超过上述第一边界的情况下，使控制方式从上述同步五脉冲控制移至上述异步脉宽调制控制，上述第二边界设定为，在上述动作点将要超过上述第二边界之前的由上述异步脉宽调制控制导致的每单位旋转速度的上述开关脉冲的数量小于在上述动作点刚超过上述第二边界之后的由上述同步五脉冲控制导致的上述每单位旋转速度的上述开关脉冲的数量，上述第一边界设定为，在上述动作点将要超过上述第一边界之前的由上述同步五脉冲控制导致的上述每单位旋转速度的上述开关脉冲的数量小于在上述动作点刚超过上述第一边界之后的由上述异步脉宽调制控制导致的上述每单位旋转速度的上述开关脉冲的数量。2.根据权利要求1所述的旋转电机控制装置，其中，上述第一边界以及上述第二边界设定为随着上述逆变器的直流侧的电压亦即直流链路电压变高，上述第一边界与上述第二边界的间隔变长。3.根据权利要求1或2所述的旋转电机控制装置，其中，在上述逆变器中，交流一相的臂分别由上级侧开关元件和下级侧开关元件的串联...

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