交流电机的控制装置及控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种在进行电压的相位控制的交流电机的动作状态下检测出电流偏移量，并且通过控制电压波形来抑制或除去电流偏移量的控制装置及控制方法。交流电机的控制装置（1），其在考虑具有电流检测单元（97U）～（97W）及相位检测单元（95）的交流电机（9）的电流偏移量的前提下，控制电压波形，具有：电压相位设定单元（12），偏移量检测单元（11），开关控制单元（13），波形切换单元（16）。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设计一种，更详细来说，涉及一种考虑了对定子的电枢绕组进行通电的电流的偏移量的控制装置及控制方法。
技术介绍
近年来，应用逆变器作为交流电机的驱动装置的技术得到普及，与以往的技术相t匕，控制性能显著提升。在很多情况下，利用应用了逆变器的驱动装置的控制，来检测出流向定子的电枢绕组的各相的电流及转子的旋转相位，并且基于来自外部的转矩指令值，通过控制矩形波电压的相位，或者采用脉冲宽度调制(PWM)方式控制电压有效值，来调整输出转矩。还有检测出与叠加在电流上的直流成分等的偏移量，进行减小该与叠加在电流上的直流成分等的偏移量的控制的技术。在专利文献I中公开了检测出这种电流偏移量的技术的例子。专利文献I的电机的控制装置具有:输出驱动电流的逆变器部，检测驱动电流值的电流值检测单元，辨别偏移量值单元，信号处理部。辨别偏移量值单元用来在没有向电机导通驱动电流的状态下，基于电流值检测信号检测出直流级别的偏移量值。另外，信号处理部基于电流值检测信号来生成除去偏移量值的控制信号，并且进行控制。由此，由于不需要用于调整偏移量值的特殊的调整电路，所以能够实现控制装置的小型化、简略化，并且能够高精度地控制电机的旋转。专利文献1:日本特开平8-149882号公报此外，在专利文献I的控制装置中，由于在没有向电机导通驱动电流的非驱动状态下检测出电流偏移量，所以能够检测出电流值检测单元的零点误差并进行补正。然而，电流偏移量不限于由检测误差而引起的假设的量，还可能是在驱动时与直流成分等重叠(叠力口)而实际产生的量。另外，还有电流偏移量根据电机的动作状况而发生变化的情况。例如，若在三相之间的电源电线的特性不均衡(产生偏差)，则仅在电流流过时产生电流偏移量。另外，若存在转子的旋转相位的检测误差，则电流偏移量会根据检测误差的大小或正负而发生变化。专利文献I的控制装置不能检测出在电机的动作状态下产生的实际的电流偏移量，并且也不能够检测出电流偏移量的变化。另外，在基于转矩指令值来控制矩形波电压的相位的控制装置中，每经过电角度的180°进行一次切换矩形波的正负的控制，但是不具有控制改变正负电压的振幅的功能。因此，假设有电流偏移量产生，也不能够除去该电流偏移量。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述
技术介绍
的问题点而提出的，本专利技术要解决的问题在于，提供一种在进行电压的相位控制的交流电机的动作状态下检测出电流偏移量，并且通过控制电压波形来抑制或除去电流偏移量的控制装置及控制方法。解决上述问题的第一技术方案的交流电机的控制装置，以交流电机作为控制对象来进行控制，所述交流电机具有:电流检测单元，其检测在对定子的电枢绕组上施加电压时流过的各相的电流；相位检测单元，其检测转子的旋转相位。该交流电机的控制装置在考虑所述各相的电流的偏移量的前提下，控制所述电压的波形，该交流电机的控制装置的特征在于，具有:电压相位设定单元，其基于来自外部的转矩指令值，在所述转子的旋转相位的上设定用于施加所述电压的电压相位；偏移量检测单元，其根据由所述电流检测单元检测出的所述各相的电流，来分别检测所述偏移量；开关控制单元，其针对每个根据由所述相位检测单元检测出的所述转子的旋转相位而得到的电角度的半个周期，获得将所述电压的波形切换成脉冲宽度调制波形或者矩形波形的控制时间点；波形切换单元，当检测出的所述偏移量为正值时，将所述电压的波形切换成正的所述脉冲宽度调制波形和负的所述矩形波形，当所述偏移量为负值时，将所述电压的波形切换成负的所述脉冲宽度调制波形和正的所述矩形波形，当所述偏移量为O时，将所述电压的波形切换成正的所述矩形波形及负的所述矩形波形。第二技术方案的专利技术，在第一技术方案所述的交流电机的控制装置中，还具有:电压振幅设定单元，其设定频率及电压振幅能够改变的正弦波波形的所述电压振幅；脉冲宽度调制单元，其通过基于比较结果的导通截止控制来生成所述脉冲宽度调制波形，所述比较结果是指，对采用规定频率并且具有规定电压振幅的三角波状的载波波形与正弦波波形进行大小比较的结果。第三技术方案的专利技术，在第二技术方案所述的交流电机的控制装置中，所述偏移量越大，所述电压振幅设定单元将所述正弦波波形的电压振幅设定得越小，所述偏移量越小，所述电压振幅设定单元将所述正弦波波形的电压振幅设定得越大；所述脉冲宽度调制单元，将所述正弦波波形大于所述载波波形的时间段作为脉冲宽度调制的导通时间。第四技术方案的专利技术，在第二技术方案或者第三技术方案所述的交流电机的控制装置中，所述电压振幅设定单元，预先保持所述偏移量与所述正弦波波形的电压振幅的关系O第五技术方案的专利技术，在第二技术方案或者第三技术方案所述的交流电机的控制装置中，所述电压振幅设定单元，根据所述偏移量的大小进行所述正弦波波形的电压振幅的反馈控制。第六技术方案的专利技术，在第一技术方案 第五技术方案中任一项所述的交流电机的控制装置中，还具有转矩检测单元，该转矩检测单元用于检测出输出转矩；所述电压相位设定单元，根据所述转矩指令值及检测出的所述输出转矩进行反馈控制，从而设定所述电压相位。第七技术方案的交流电机的控制方法的专利技术提供一种交流电机的控制方法，以交流电机作为控制对象来进行控制，所述交流电机具有:电流检测单元，其检测在对定子的电枢绕组上施加电压时流过的各相的电流；相位检测单元，其检测转子的旋转相位。该交流电机的控制方法在考虑所述各相的电流的偏移量的前提下，控制所述电压的波形，该交流电机的控制方法的特征在于，包括:电压相位设定步骤，基于来自外部的转矩指令值，在所述转子的旋转相位的上设定用于施加所述电压的电压相位；偏移量检测步骤，根据由所述电流检测单元检测出的所述各相的电流，来分别检测所述偏移量；开关控制步骤，针对每个根据由所述相位检测单元检测出的所述转子的旋转相位而得到的电角度的半个周期，获得将所述电压的波形切换成脉冲宽度调制波形或者矩形波形的控制时间点；波形切换步骤，当检测出的所述偏移量为正值时，将所述电压的波形切换成正的所述脉冲宽度调制波形和负的所述矩形波形，当所述偏移量为负值时，将所述电压的波形切换成负的所述脉冲宽度调制波形和正的所述矩形波形，当所述偏移量为O时，将所述电压的波形切换成正的所述矩形波形及负的所述矩形波形。在第一技术方案的交流电机的控制方法的专利技术中，基于来自外部的转矩指令值来设定电压相位，基于各相的电流检测出各相电流的偏移量，每经过电角度的半个周期，进行将电压波形切换成脉冲宽度调制波形或者矩形波形的切换控制，并且根据偏移量的正值、负值及O来进行选择电压波形的控制。即，在产生电流偏移量时，交替切换与电流偏移量极性相同的脉冲宽度调制波形和极性不同的矩形波形。由此，有意识地将电压波形控制为正负电压(有效值的绝对值)大小不均等的波形，从而能够抑制并且除去电流偏移量在第二技术方案的专利技术中，通过基于比较结果的导通截止控制来生成脉冲宽度调制波形，该比较结果是指，对采用规定频率并且具有规定电压振幅的三角波状的载波波形与频率及电压振幅能够改变的正弦波波形进行大小比较而得的结果。由此，控制脉冲宽度调制的导通时间，从而能够自由地控制脉冲宽度调制波形的有效值。因此，根据电流偏移量的正负及绝对值的大小，能够以能够改变的方式设定电压波形的正负电压不均等的程度，从而能够良好地除本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种交流电机的控制装置，以交流电机作为控制对象来进行控制，所述交流电机具有：电流检测单元，其检测在对定子的电枢绕组上施加电压时流过的各相的电流，相位检测单元，其检测转子的旋转相位；该交流电机的控制装置在考虑所述各相的电流的偏移量的前提下，控制所述电压的波形，该交流电机的控制装置的特征在于，具有：电压相位设定单元，其基于来自外部的转矩指令值，在所述转子的旋转相位的上设定用于施加所述电压的电压相位，偏移量检测单元，其根据由所述电流检测单元检测出的所述各相的电流，来分别检测所述偏移量，开关控制单元，其针对每个根据由所述相位检测单元检测出的所述转子的旋转相位而得到的电角度的半个周期，获得将所述电压的波形切换成脉冲宽度调制波形或者矩形波形的控制时间点，波形切换单元，当检测出的所述偏移量为正值时，将所述电压的波形切换成正的所述脉冲宽度调制波形和负的所述矩形波形，当所述偏移量为负值时，将所述电压的波形切换成负的所述脉冲宽度调制波形和正的所述矩形波形，当所述偏移量为0时，将所述电压的波形切换成正的所述矩形波形及负的所述矩形波形。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：广濑祥多，
申请(专利权)人：爱信精机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP