电动机控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供电动机控制装置，将电压指令信号（ｖγ＊，ｖδ＊）的大小和规定的限制电压值（Ｖｏｍ）之差捕捉为基于干扰磁通的差，从而推测干扰磁通（φｄｉｓ），并且使表示励磁电流的目标值的γ轴电流指令信号（ｉγ＊）经过ＬＰＦ（２３）之后，利用推测干扰磁通进行修正。将通过该修正而得到的信号（ｉγ２＊）作为下一个γ轴电流指令信号（ｉγ＊）的候补来捕捉，通过将候补信号（ｉγ２＊）的值抑制在界限值（ｉγＬ＊）以下的处理，生成下一个γ轴电流指令信号（ｉγ＊）。通过将为了实现最大转矩控制而应向电动机提供的γ轴电流值设定为界限值（ｉγＬ＊），根据候补信号（ｉγ２＊），实现弱磁通控制和最大转矩控制间的切换。该电动机控制装置不受电动机参数的变动等影响且可轻易实现弱磁通控制以及最大转矩控制间的切换。

【技术实现步骤摘要】

该专利技术涉及一种控制电动机的电动机控制装置。
技术介绍
对永磁铁同步电动机执行向量控制时，在电动机控制装置内定义应与电动机的旋 转同步地进行旋转的控制轴，并且通过对控制轴上的电流以及电压信息进行控制来实现期 望的向量控制。电动机高速旋转时，为了抑制永磁铁磁通和因高速旋转而在电动机内产生的感应 电压的过度上升，一般使用弱磁通控制(弱励磁控制)。在一般的弱磁通控制中，假定在控 制轴与dq轴之间没有偏离的情况下，基于电动机参数，控制作为电动机供给电流的励磁电 流成分的d轴电流(励磁电流)。电动机参数是电动机的d轴电感、q轴电感、永磁铁引起 的电枢交链磁通等。即使在控制轴与dq轴偏离时、或者因磁饱和等引起的电动机参数变动时、或者电 动机参数中包含误差时，也要求实现稳定的弱磁通控制。特别是，在过调制区域中驱动电动 机的情况下，要求将电动机施加电压值正确地抑制在规定的限制电压值以下。但是，在以往的系统中，当产生电动机参数的变动等时，因此而产生弱磁通的过分 与不足，很难实现期望的弱磁通控制。根据下述专利文献1所记载的方法，虽然能够实现不 受q轴电感的变动的影响的弱磁通控制，但是对于d轴电感以及电枢交链磁通的误差或磁 饱和引起的电动机参数变动的对策，不一定很充分。另一方面，还有利用比例积分控制(以下称作PI控制)来生成作为d轴电流的目 标的d轴电流指令值(励磁电流指令值)的方法(例如，参照专利文献2和3)。例如，在下 述专利文献2中，通过计算出使(/" (Vom2-Vd*2) — Vq*)变成零的d轴电流指令值i/， 从而将实际的电压指令值的大小(ν/2+、*2)控制在限制电压值V。m以下。但是，在实际的系统中，由于要求d轴电流指令值i/不超过预先设定的界限值， 因此在使用PI控制的方法中，向PI控制器的输出施加界限值的限制时，需要用于抑制扭曲 (wind-up)现象的产生的对策。该对策会使得PI控制器内的积分器中的处理算法复杂化。 在弱磁通控制以及最大转矩控制间切换所执行的向量控制时，也会产生同样的问题。扭曲 现象是作为PI控制器内的积分器中的内部信号发散的现象而被公知的。另外，对于使用PI 控制的构成，在与本专利技术所涉及的构成的对比中也会继续说明。关注与弱磁通控制相关的d轴电流指令值而说明了现有技术的问题点，但是一般 d轴电流指令值以外的控制值(表示电压、电流、转矩或速度的指令值或状态量)也是使用 PI控制器而生成的，并且要求这些控制值也不超过规定的界限值。因此，在d轴电流指令值 以外的控制值的计算中使用了 PI控制器时，也需要用于抑制扭曲现象的产生的对策，其结 果会使得PI控制器内的积分器中的处理算法复杂化。专利文献1日本特开2006-204054号公报专利文献2日本特开2006-254572号公报专利文献3日本特开2006-141095号公报
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可实现很难受到电动机参数的变动等影响的励磁电 流控制且可轻易且圆滑地实现不同的向量控制间的切换的电动机控制装置。另外，本专利技术 的目的在于提供一种可为处理内容的简化作贡献的电动机控制装置。本专利技术的第1电动机控制装置具备基于表示向电动机的供给电流的目标值的电 流指令信号生成表示向所述电动机的施加电压的目标值的电压指令信号的电压指令部，并 根据所述电压指令信号控制所述电动机，该电动机控制装置的特征在于，还具备更新部， 其基于所述电压指令信号的值和作为所述施加电压的上限值而设定的限制电压值之间的 差分信息，依次更新应赋予给所述电压指令部的所述电流指令信号的励磁电流成分即励磁 电流指令信号，所述更新部具有低通滤波器，基于使更新前的励磁电流指令信号经过所述 低通滤波器而得到的信号和所述差分信息，生成更新后的励磁电流指令信号，或者基于使 从更新前的励磁电流指令信号和所述差分信息导出的中间信号经过所述低通滤波器而得 到的信号，生成更新后的励磁电流指令信号。由于基于电压指令信号的值和限制电压值之间的差分信息生成励磁电流指令信 号，因此励磁电流很难受到电动机参数的电动等影响。因此，即使存在电动机参数的变动等 情况，也能够实现期望的弱磁通控制。另外，由于在励磁电流指令信号的生成中不使用PI 控制，因此能够轻易且圆滑地实现不同的向量控制(例如，弱磁通控制和最大转矩控制)间 的切换。另外，由于不使用PI控制而生成励磁电流指令信号，因此不需要生成该励磁电流 指令信号的部位中的扭曲对策，可简化处理内容。具体而言，例如，所述更新部从所述差分信息和所述电动机的旋转速度信息中推 测干扰磁通，并通过以推测干扰磁通修正使更新前的励磁电流指令信号经过所述低通滤波 器而得到的信号的处理，生成更新后的励磁电流指令信号，或者通过以所述推测干扰磁通 修正更新前的励磁电流指令信号之后使其经过所述低通滤波器的处理，生成更新后的励磁 电流指令信号。另外，具体而言，例如，在所述更新部中设置候补信号生成部，其利用所述低通滤 波器生成作为更新后的励磁电流指令信号的候补的候补信号；和界限部，其通过用规定的 界限值来限制所生成的所述候补信号的值，从而生成所述更新后的励磁电流指令信号，所 述候补信号生成部基于所述差分信息修正使更新前的励磁电流指令信号经过所述低通滤 波器而得到的信号，或者基于所述差分信息修正更新前的励磁电流指令信号之后使其经过 所述低通滤波器，从而生成所述候补信号。而且，例如，所述界限值可设成为了实现最大转矩控制而应向所述电动机提供的 电流的励磁电流成分的值。由此，能够轻易且圆滑地实现最大转矩控制以及弱磁通控制间的切换。另外，例如，所述更新部根据所述电动机的旋转速度的变化状态，使所述限制电压 值改变。更具体而言，例如，在所述电动机的旋转速度变化的期间、以及一直到以从所述电 动机的旋转速度变化的期间转移到所述电动机的旋转速度保持固定速度的状态的时刻为5起点经过规定时间为止的期间作为所述限制电压值而使用规定的第一电压值，在除此之外 的期间，作为所述限制电压值而使用比所述第一电压值大的第二电压值。由此，即使在过渡响应时，也能够在允许界限内准确地抑制电动机施加电压。并且，例如，所述第而电压值或所述第一和第二电压值是过调制区域的电压值，过 调制区域的电压值是由驱动所述电动机的逆变器中进行过调制时应向所述电动机施加的 电压的值。本专利技术的第2电动机控制装置具备基于向电动机的供给电流中的目标值和检测 值或推测值之间的差分信息生成表示向所述电动机的施加电压的目标值的电压指令信号 的电压指令部，并根据所述电压指令信号控制所述电动机，该电动机控制装置的特征在于， 所述电压指令部依次更新应生成的所述电压指令信号，在所述电压指令部中设置候补信 号生成部，其利用低通滤波器生成作为更新后的电压指令信号的候补的候补信号；和界限 部，其通过对生成的所述候补信号的值施加规定的限制，从而生成所述更新后的电压指令 信号，所述候补信号生成部基于所述差分信息修正使更新前的电压指令信号经过所述低通 滤波器而得到的信号，或者基于所述差分信息修正更新前的电压指令信号之后使其经过所 述低通滤波器，从而生成所述候补信号。本专利技术的第3电动机控制装置具备基于电动机的旋转速度中的目标值和检测值 或推测值之间的差分信息生成表示向所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动机控制装置，其具备基于表示向电动机的供给电流的目标值的电流指令信号来生成表示向所述电动机的施加电压的目标值的电压指令信号的电压指令部，并根据所述电压指令信号控制所述电动机，该电动机控制装置的特征在于，还具备：更新部，其基于所述电压指令信号的值和作为所述施加电压的上限值而设定的限制电压值之间的差分信息，依次更新应赋予给所述电压指令部的所述电流指令信号的励磁电流成分即励磁电流指令信号，所述更新部具有低通滤波器，基于使更新前的励磁电流指令信号经过所述低通滤波器而得到的信号和所述差分信息，生成更新后的励磁电流指令信号，或者基于使根据更新前的励磁电流指令信号和所述差分信息导出的中间信号经过所述低通滤波器而得到的信号，生成更新后的励磁电流指令信号。

【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，
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]