專利名稱：電動機控制方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種控制驅(qū)動周期性負(fù)荷的電動機以抑制旋轉(zhuǎn)速度變動的方法和其裝置。
背景技術(shù)：
以前，作為控制驅(qū)動周期性負(fù)荷的電動機以抑制旋轉(zhuǎn)速度變動的方法，提議反復(fù)控制電壓、電流來抵消負(fù)荷轉(zhuǎn)矩變動引起的速度變動的方法。
但是，在采用該方法的情況下，有如下缺陷，即若提高精確性，則在高次諧波下變得不穩(wěn)定，相反，若降低精確性，則產(chǎn)生相位錯位。
另外，還有如下缺陷，即若提高精確性，則電流變得過大，則必需使用大容量的功率器件或電動機，進而導(dǎo)致成本上升。
并且，還提議不使用旋轉(zhuǎn)編碼器等，而根據(jù)電壓、電流的檢測值和電動機的設(shè)備常數(shù)來檢測電動機的轉(zhuǎn)子位置，但因為作為設(shè)備常數(shù)或直接使用設(shè)計值或使用生產(chǎn)時進行調(diào)整后的值，所以在前者的情況下，產(chǎn)生由于離散性而發(fā)生不能運轉(zhuǎn)的區(qū)域的缺陷，在后者的情況下，產(chǎn)生導(dǎo)致成本上升的缺陷。
尤其是，在控制電壓、電流來抵消負(fù)荷轉(zhuǎn)矩變動引起的速度變動的情況下，還存在有可能檢測電動機的轉(zhuǎn)子位置的處理發(fā)散的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題而提出的，其目的在于，提供一種電動機控制方法和其裝置，在控制電壓、電流以抑制負(fù)荷轉(zhuǎn)矩變動引起的速度變動時，可提高穩(wěn)定性，同時，可實現(xiàn)成本降低。
另外，其目的在于，提供一種電動機控制方法和其裝置，在不使用旋轉(zhuǎn)編碼器等而根據(jù)電壓、電流的檢測值和電動機的設(shè)備常數(shù)來檢測電動機的轉(zhuǎn)子位置時，通過識別設(shè)備常數(shù)，可提高轉(zhuǎn)子位置檢測精度。
權(quán)利要求1的電動機控制方法是控制施加到電動機上的電壓或電流來抑制驅(qū)動周期性負(fù)荷的電動機的旋轉(zhuǎn)速度變動的電動機控制方法，至少檢測角加速度的基波分量，控制施加到電動機上的電壓或電流，使輸出轉(zhuǎn)矩變動的基波分量的相位與所檢測的角加速度的基波分量的相位大致反相。
權(quán)利要求2的電動機控制方法是控制輸出轉(zhuǎn)矩變動的振幅以使所述角加速度的基波分量變?yōu)?的方法。
權(quán)利要求3的電動機控制方法是將直流分量與基波分量之和用作輸出電壓、輸出電流、轉(zhuǎn)矩指令中至少一方的方法。
權(quán)利要求4的電動機控制方法是將驅(qū)動壓縮機的部件用作所述電動機，將對應(yīng)于壓縮機的轉(zhuǎn)矩變動波形而形成的量用作所述輸出電壓、電流或轉(zhuǎn)矩指令的方法。
權(quán)利要求5的電動機控制方法是將驅(qū)動壓縮機的部件用作所述電動機，將根據(jù)壓縮機的代表性轉(zhuǎn)矩變動波形而形成的量用作所述輸出電壓、電流或轉(zhuǎn)矩指令的方法。
權(quán)利要求6的電動機控制方法是控制從逆變器施加到電動機上的電壓或電流來抑制電動機對周期性負(fù)荷的旋轉(zhuǎn)速度變動的電動機控制方法，所述逆變器進行一部分負(fù)轉(zhuǎn)矩輸出，將此時再生的電力再次用于電機驅(qū)動。
權(quán)利要求7的電動機控制方法是還進行所述輸出電壓的空載時間補償?shù)姆椒ā?br> 權(quán)利要求8的電動機控制方法是控制從逆變器施加到電動機上的電壓或電流來抑制電動機對周期性負(fù)荷的旋轉(zhuǎn)速度變動的電動機控制方法，對所述電壓、電流的控制優(yōu)先于對旋轉(zhuǎn)速度變動的抑制，以不超過所述逆變器的功率器件的電流最大值。
權(quán)利要求9的電動機控制方法是使所述輸出轉(zhuǎn)矩變動的振幅減少，并控制所述電壓或電流以不超過所述逆變器的功率器件的電流最大值的方法。
權(quán)利要求10的電動機控制方法是將所述電流、電壓或轉(zhuǎn)矩指令的波形變更為峰值電流相對于平均電流變低的波形，控制所述電壓或電流以不超過所述逆變器的功率器件的電流最大值的方法。
權(quán)利要求11的電動機控制方法是利用規(guī)定值來限制所述電流、電壓或轉(zhuǎn)矩指令的波形，從而進行所述波形變更的方法。
權(quán)利要求12的電動機控制方法是使用施加于電動機上的電流、電壓和電動機的設(shè)備常數(shù)來算出關(guān)于轉(zhuǎn)子位置的信息，根據(jù)算出的信息來控制施加到電動機上的電壓或電流的電動機控制方法，根據(jù)負(fù)荷的特征特性來減輕電動機的設(shè)備常數(shù)的誤差或電流、電壓檢測用傳感器誤差的影響。
權(quán)利要求13的電動機控制方法是在通常的負(fù)荷驅(qū)動時減輕所述電動機的設(shè)備常數(shù)的誤差或所述傳感器的誤差影響的方法。
權(quán)利要求14的電動機控制方法是將壓縮機用作所述電動機負(fù)荷，利用壓縮機的轉(zhuǎn)矩波動來減輕所述電動機的設(shè)備常數(shù)的誤差或所述傳感器的誤差影響的方法。
權(quán)利要求15的電動機控制方法是調(diào)整設(shè)備常數(shù)，使從使用施加到電動機上的電流、電壓和電動機的設(shè)備常數(shù)來算出關(guān)于轉(zhuǎn)子位置的信息的部分看的相對于平均轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩波動比變?yōu)轭A(yù)定的設(shè)定值的方法。
權(quán)利要求16的電動機控制方法是將至少對應(yīng)于旋轉(zhuǎn)速度、轉(zhuǎn)矩或電流而設(shè)定的值用作所述轉(zhuǎn)矩波動比的設(shè)定值的方法。
權(quán)利要求17的電動機控制裝置是控制施加到電動機上的電壓或電流來抑制驅(qū)動周期性負(fù)荷的電動機的旋轉(zhuǎn)速度變動的電動機控制裝置，包含控制單元，至少檢測角加速度的基波分量，控制施加到電動機上的電壓或電流，使輸出轉(zhuǎn)矩變動的基波分量的相位與所檢測的角加速度的基波分量的相位大致反相。
權(quán)利要求18的電動機控制裝置中，作為所述控制單元，采用控制輸出轉(zhuǎn)矩變動的振幅以使所述角加速度的基波分量變?yōu)?的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求19的電動機控制裝置中，作為所述控制單元，采用將直流分量與基波分量之和用作輸出電壓、輸出電流、轉(zhuǎn)矩指令中至少一方的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求20的電動機控制裝置中，作為所述控制單元，采用將驅(qū)動壓縮機的部件用作所述電動機，將對應(yīng)于壓縮機的轉(zhuǎn)矩變動波形而形成的量用作所述輸出電壓、電流或轉(zhuǎn)矩指令的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求21的電動機控制裝置中，作為所述控制單元，采用將驅(qū)動壓縮機的部件用作所述電動機，將根據(jù)壓縮機的代表性轉(zhuǎn)矩變動波形而形成的量用作所述輸出電壓、電流或轉(zhuǎn)矩指令的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求22的電動機控制裝置是控制從逆變器施加到電動機上的電壓或電流來抑制電動機對周期性負(fù)荷的旋轉(zhuǎn)速度變動的電動機控制裝置，作為所述逆變器，采用進行一部分負(fù)轉(zhuǎn)矩輸出，將此時再生的電力再次用于電動機驅(qū)動的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求23的電動機控制裝置中，作為所述逆變器，采用還進行所述輸出電壓的空載時間補償?shù)慕Y(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求24的電動機控制裝置是控制從逆變器施加到電動機上的電壓或電流來抑制電動機對周期性負(fù)荷的旋轉(zhuǎn)速度變動的電動機控制裝置，包含控制單元，對所述電壓、電流的控制優(yōu)先于對旋轉(zhuǎn)速度變動的抑制，以不超過所述逆變器的功率器件的電流最大值。
權(quán)利要求25的電動機控制裝置中，作為所述控制單元，采用使所述輸出轉(zhuǎn)矩變動的振幅減少，并控制所述電壓或電流以不超過所述逆變器的功率器件的電流最大值的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求26的電動機控制裝置中，作為所述控制單元，采用將所述電流、電壓或轉(zhuǎn)矩指令的波形變更為峰值電流相對于平均電流變低的波形，控制所述電壓或電流以不超過所述逆變器的功率器件的電流最大值的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求27的電動機控制裝置中，作為所述控制單元，采用利用規(guī)定值來限制所述電流、電壓或轉(zhuǎn)矩指令的波形，從而進行所述波形變更的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求28的電動機控制裝置是使用施加于電動機上的電流、電壓和電動機的設(shè)備常數(shù)來算出關(guān)于轉(zhuǎn)子位置的信息，根據(jù)算出的信息來控制施加到電動機上的電壓或電流的電動機控制裝置，包含影響降低單元，根據(jù)負(fù)荷的特征特性來減輕電動機的設(shè)備常數(shù)的誤差或電流、電壓檢測用傳感器誤差的影響。
權(quán)利要求29的電動機控制裝置中，作為所述影響降低單元，采用在通常的負(fù)荷驅(qū)動時減輕所述電動機的設(shè)備常數(shù)的誤差或所述傳感器的誤差影響的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求30的電動機控制裝置中，將壓縮機用作所述電動機負(fù)荷，作為所述影響降低單元，采用利用壓縮機的轉(zhuǎn)矩波動來減輕所述電動機的設(shè)備常數(shù)的誤差或所述傳感器的誤差影響的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求31的電動機控制裝置中，作為所述影響降低單元，采用調(diào)整設(shè)備常數(shù)，在從使用施加到電動機上的電流、電壓和電動機的設(shè)備常數(shù)來算出關(guān)于轉(zhuǎn)子位置的信息的部分觀看時，使相對平均轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩波動比變?yōu)轭A(yù)定的設(shè)定值的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求32的電動機控制裝置中，作為所述影響降低單元，采用將所述轉(zhuǎn)矩波動比的設(shè)定值設(shè)定為至少對應(yīng)于旋轉(zhuǎn)速度、轉(zhuǎn)矩或電流而設(shè)定的值的結(jié)構(gòu)。
根據(jù)權(quán)利要求1的電動機控制方法，在控制施加到電動機上的電壓或電流來抑制驅(qū)動周期性負(fù)荷的電動機的旋轉(zhuǎn)速度變動時，至少檢測角加速度的基波分量，控制施加到電動機上的電壓或電流，使輸出轉(zhuǎn)矩變動的基波分量的相位與所檢測的角加速度的基波分量的相位大致反相，所以在控制電壓、電流來抑制負(fù)荷轉(zhuǎn)矩變動引起的速度變動時，可提高穩(wěn)定性，同時，可實現(xiàn)成本降低。
根據(jù)權(quán)利要求2的電動機控制方法，控制輸出轉(zhuǎn)矩變動的振幅以使所述角加速度的基波分量變?yōu)?，所以在未得到足以抵消速度變動的基波分量的振幅來作為輸出轉(zhuǎn)矩的情況下，因為角加速度的基波分量依然殘留，所以可進行調(diào)整以輸出更大的振幅，用角加速度的基波分量變?yōu)?的振幅來進行穩(wěn)定，實現(xiàn)與權(quán)利要求1一樣的作用。
根據(jù)權(quán)利要求3的電動機控制方法，將直流分量與基波分量之和用作輸出電壓、輸出電流、轉(zhuǎn)矩指令中至少一方，所以可實現(xiàn)與權(quán)利要求1或權(quán)利要求2一樣的作用。
根據(jù)權(quán)利要求4的電動機控制方法，將驅(qū)動壓縮機的部件用作所述電動機，將對應(yīng)于壓縮機的轉(zhuǎn)矩變動波形而形成的量用作所述輸出電壓、電流或轉(zhuǎn)矩指令，所以可進行對應(yīng)于轉(zhuǎn)矩變動的細(xì)致的控制，進而可實現(xiàn)與權(quán)利要求1或權(quán)利要求2一樣的作用。
根據(jù)權(quán)利要求5的電動機控制方法，將驅(qū)動壓縮機的部件用作所述電動機，將根據(jù)壓縮機的代表性轉(zhuǎn)矩變動波形而形成的量用作所述輸出電壓、電流或轉(zhuǎn)矩指令，所以可簡單進行對應(yīng)于轉(zhuǎn)矩變動的細(xì)致的控制，進而可實現(xiàn)與權(quán)利要求1或權(quán)利要求2一樣的作用。
根據(jù)權(quán)利要求6的電動機控制方法，在控制從逆變器施加到電動機上的電壓或電流來抑制電動機對周期性負(fù)荷的旋轉(zhuǎn)速度變動時，所述逆變器進行一部分負(fù)轉(zhuǎn)矩輸出，將此時再生的電力再次用于電動機驅(qū)動，所以平均旋轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時的電力流向變?yōu)閺哪孀兤髦赶螂妱訖C的方向，直流電壓不會因再生而持續(xù)上升，所以可通過活用再生電力來實現(xiàn)節(jié)電。
根據(jù)權(quán)利要求7的電動機控制方法，還進行所述輸出電壓的空載時間補償，所以除能抑制空載時間引起的電壓變化外，還可實現(xiàn)與權(quán)利要求6一樣的作用。
根據(jù)權(quán)利要求8的電動機控制方法，在控制從逆變器施加到電動機上的電壓或電流來抑制電動機對周期性負(fù)荷的旋轉(zhuǎn)速度變動時，對所述電壓、電流的控制優(yōu)先于對旋轉(zhuǎn)速度變動的抑制，以不超過所述逆變器的功率器件的電流最大值，所以不必設(shè)定電流容量大的逆變器的功率器件，可實現(xiàn)成本降低。
根據(jù)權(quán)利要求9的電動機控制方法，使所述輸出轉(zhuǎn)矩變動的振幅減少，并控制所述電壓或電流以不超過所述逆變器的功率器件的電流最大值，所以通過使輸出轉(zhuǎn)矩變動的振幅減少，可實現(xiàn)與權(quán)利要求8一樣的作用。
根據(jù)權(quán)利要求10的電動機控制方法，將所述電流、電壓或轉(zhuǎn)矩指令的波形變更為峰值電流相對于平均電流變低的波形，控制所述電壓或電流以不超過所述逆變器的功率器件的電流最大值，所以通過將電流、電壓或轉(zhuǎn)矩指令的波形變更為峰值電流相對于平均電流變低的波形，可實現(xiàn)與權(quán)利要求8一樣的作用。
根據(jù)權(quán)利要求11的電動機控制方法，通過利用規(guī)定值來限制所述電流、電壓或轉(zhuǎn)矩指令的波形來進行所述波形變更，所以可實現(xiàn)與權(quán)利要求10一樣的作用。
根據(jù)權(quán)利要求12的電動機控制方法，在使用施加于電動機上的電流、電壓和電動機的設(shè)備常數(shù)來算出關(guān)于轉(zhuǎn)子位置的信息，根據(jù)算出的信息來控制施加到電動機上的電壓或電流時，根據(jù)負(fù)荷的特征特性來減輕電動機的設(shè)備常數(shù)的誤差或電流、電壓檢測用傳感器誤差的影響，所以可提高轉(zhuǎn)子位置檢測精度，進而提高電動機的控制精度。
根據(jù)權(quán)利要求13的電動機控制方法，在通常的負(fù)荷驅(qū)動時減輕所述電動機的設(shè)備常數(shù)的誤差或所述傳感器的誤差影響，所以可高精度實現(xiàn)誤差影響的降低，進而可實現(xiàn)與權(quán)利要求12一樣的作用。
根據(jù)權(quán)利要求14的電動機控制方法，將壓縮機用作所述電動機負(fù)荷，利用壓縮機的轉(zhuǎn)矩波動來減輕所述電動機的設(shè)備常數(shù)的誤差或所述傳感器的誤差影響，所以可根據(jù)轉(zhuǎn)矩波動來實現(xiàn)與權(quán)利要求12或權(quán)利要求13一樣的作用。
根據(jù)權(quán)利要求15的電動機控制方法，調(diào)整設(shè)備常數(shù)，使從使用施加到電動機上的電流、電壓和電動機的設(shè)備常數(shù)來算出關(guān)于轉(zhuǎn)子位置的信息的部分看的相對于平均轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩波動比變?yōu)轭A(yù)定的設(shè)定值，所以可根據(jù)相對平均轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩波動比來實現(xiàn)與權(quán)利要求14一樣的作用。
根據(jù)權(quán)利要求16的電動機控制方法，將至少對應(yīng)于旋轉(zhuǎn)速度、轉(zhuǎn)矩或電流而設(shè)定的值用作所述轉(zhuǎn)矩波動比的設(shè)定值，所以可根據(jù)外部條件來實現(xiàn)與權(quán)利要求14一樣的作用。
根據(jù)權(quán)利要求17的電動機控制裝置，在控制施加到電動機上的電壓或電流來抑制驅(qū)動周期性負(fù)荷的電動機的旋轉(zhuǎn)速度變動時，通過控制單元，至少檢測角加速度的基波分量，控制施加到電動機上的電壓或電流，使輸出轉(zhuǎn)矩變動的基波分量的相位與所檢測的角加速度的基波分量的相位大致反相。
因此，在控制電壓、電流來抑制負(fù)荷轉(zhuǎn)矩變動引起的速度變動時，可提高穩(wěn)定性，同時，可實現(xiàn)成本降低。
根據(jù)權(quán)利要求18的電動機控制裝置，作為所述控制單元，采用控制輸出轉(zhuǎn)矩變動的振幅以使所述角加速度的基波分量變?yōu)?的結(jié)構(gòu)，所以在未得到足以抵消速度變動的基波分量的振幅來作為輸出轉(zhuǎn)矩的情況下，因為角加速度的基波分量依然殘留，所以可進行調(diào)整以輸出更大的振幅，用角加速度的基波分量變?yōu)?的振幅來進行穩(wěn)定，實現(xiàn)與權(quán)利要求17一樣的作用。
根據(jù)權(quán)利要求19的電動機控制裝置，作為所述控制單元，采用將直流分量與基波分量之和用作輸出電壓、輸出電流、轉(zhuǎn)矩指令中至少一方的結(jié)構(gòu)，所以可實現(xiàn)與權(quán)利要求17或權(quán)利要求18一樣的作用。
根據(jù)權(quán)利要求20的電動機控制裝置，將驅(qū)動壓縮機的部件用作所述電動機，作為所述控制單元，采用將對應(yīng)于壓縮機的轉(zhuǎn)矩變動波形而形成的量用作所述輸出電壓、電流或轉(zhuǎn)矩指令的結(jié)構(gòu)，所以可進行對應(yīng)于轉(zhuǎn)矩變動的細(xì)致的控制，進而可實現(xiàn)與權(quán)利要求17或權(quán)利要求18一樣的作用。
根據(jù)權(quán)利要求21的電動機控制裝置，將驅(qū)動壓縮機的部件用作所述電動機，作為所述控制單元，采用將根據(jù)壓縮機的代表性轉(zhuǎn)矩變動波形而形成的量用作所述輸出電壓、電流或轉(zhuǎn)矩指令的結(jié)構(gòu)，所以可簡單進行對應(yīng)于轉(zhuǎn)矩變動的細(xì)致的控制，進而可實現(xiàn)與權(quán)利要求17或權(quán)利要求18一樣的作用。
根據(jù)權(quán)利要求22的電動機控制裝置，在控制從逆變器施加到電動機上的電壓或電流來抑制電動機對周期性負(fù)荷的旋轉(zhuǎn)速度變動時，通過所述逆變器，進行一部分負(fù)轉(zhuǎn)矩輸出，將此時再生的電力再次用于電動機驅(qū)動。
因此，平均旋轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時的電力流向變?yōu)閺哪孀兤髦赶螂妱訖C的方向，直流電壓不會因再生而持續(xù)上升，所以可通過活用再生電力來實現(xiàn)節(jié)電。
根據(jù)權(quán)利要求23的電動機控制裝置，作為所述逆變器，采用還進行所述輸出電壓的空載時間補償?shù)慕Y(jié)構(gòu)，所以除能抑制空載時間引起的電壓變化外，還可實現(xiàn)與權(quán)利要求22一樣的作用。
根據(jù)權(quán)利要求24的電動機控制裝置，在控制從逆變器施加到電動機上的電壓或電流來抑制電動機對周期性負(fù)荷的旋轉(zhuǎn)速度變動時，通過控制單元，對所述電壓、電流的控制優(yōu)先于對旋轉(zhuǎn)速度變動的抑制，以不超過所述逆變器的功率器件的電流最大值。
因此，不必設(shè)定電流容量大的逆變器的功率器件，可實現(xiàn)成本降低。
根據(jù)權(quán)利要求25的電動機控制裝置，作為所述控制單元，采用使所述輸出轉(zhuǎn)矩變動的振幅減少，并控制所述電壓或電流以不超過所述逆變器的功率器件的電流最大值的結(jié)構(gòu)，所以通過使輸出轉(zhuǎn)矩變動的振幅減少，可實現(xiàn)與權(quán)利要求24一樣的作用。
根據(jù)權(quán)利要求26的電動機控制裝置，作為所述控制單元，采用將所述電流、電壓或轉(zhuǎn)矩指令的波形變更為峰值電流相對于平均電流變低的波形，控制所述電壓或電流以不超過所述逆變器的功率器件的電流最大值的結(jié)構(gòu)，所以通過將電流、電壓或轉(zhuǎn)矩指令的波形變更為峰值電流相對于平均電流變低的波形，可實現(xiàn)與權(quán)利要求24一樣的作用。
根據(jù)權(quán)利要求27的電動機控制裝置，作為所述控制單元，采用利用規(guī)定值來限制所述電流、電壓或轉(zhuǎn)矩指令的波形從而進行所述波形變更的結(jié)構(gòu)，所以可實現(xiàn)與權(quán)利要求26一樣的作用。
根據(jù)權(quán)利要求28的電動機控制裝置，在使用施加于電動機上的電流、電壓和電動機的設(shè)備常數(shù)來算出關(guān)于轉(zhuǎn)子位置的信息，根據(jù)算出的信息來控制施加到電動機上的電壓或電流時，通過影響降低單元，根據(jù)負(fù)荷的特征特性來減輕電動機的設(shè)備常數(shù)的誤差或電流、電壓檢測用傳感器誤差的影響。
因此，可提高轉(zhuǎn)子位置檢測精度，進而提高電動機的控制精度。
根據(jù)權(quán)利要求29的電動機控制裝置，作為所述影響降低單元，采用在通常的負(fù)荷驅(qū)動時減輕所述電動機的設(shè)備常數(shù)的誤差或所述傳感器的誤差影響的結(jié)構(gòu)，所以可高精度實現(xiàn)誤差影響的降低，進而可實現(xiàn)與權(quán)利要求28一樣的作用。
根據(jù)權(quán)利要求30的電動機控制裝置，將壓縮機用作所述電動機負(fù)荷，作為所述影響降低單元，采用利用壓縮機的轉(zhuǎn)矩波動來減輕所述電動機的設(shè)備常數(shù)的誤差或所述傳感器的誤差影響的結(jié)構(gòu)，所以可根據(jù)轉(zhuǎn)矩波動來實現(xiàn)與權(quán)利要求28或權(quán)利要求29一樣的作用。
根據(jù)權(quán)利要求31的電動機控制裝置，作為所述影響降低單元，采用調(diào)整設(shè)備常數(shù)，使從使用施加到電動機上的電流、電壓和電動機的設(shè)備常數(shù)來算出關(guān)于轉(zhuǎn)子位置的信息的部分看的相對于平均轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩波動比變?yōu)轭A(yù)定的設(shè)定值，所以可根據(jù)相對平均轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩波動比來實現(xiàn)與權(quán)利要求30一樣的作用。
根據(jù)權(quán)利要求32的電動機控制裝置，作為所述影響降低單元，采用將所述轉(zhuǎn)矩波動比的設(shè)定值設(shè)定為至少對應(yīng)于旋轉(zhuǎn)速度、轉(zhuǎn)矩或電流而設(shè)定的值的結(jié)構(gòu)，所以可對應(yīng)于外部條件來實現(xiàn)與權(quán)利要求30一樣的作用。
作進一步說明。
近年來，利用不使用旋轉(zhuǎn)編碼器等檢測轉(zhuǎn)子位置的轉(zhuǎn)子位置檢測方法，可進行細(xì)致的角度輸出，所以可計算轉(zhuǎn)子的角速度變動，利用該變動，1、通過反饋角加速度，抑制速度變動，可進行更細(xì)致的控制；2、在抽取基波分量后，以增益無限大來進行反饋，可提高穩(wěn)定性；3、通過在高負(fù)載時削弱減振控制，削減電流峰值，可實現(xiàn)電機逆變器的成本降低；4、考慮角加速度變動具有與負(fù)荷轉(zhuǎn)矩變動相同的相位，即使增益有限，也可將相位誤差變?yōu)?。
根據(jù)這些見解，完成本發(fā)明。


圖1是表示本發(fā)明的電動機控制裝置的一實施形態(tài)的方框圖。
圖2是表示各部波形的圖。
圖3是表示位置檢測單元的一個示例的方框圖。
圖4是表示本發(fā)明的電動機控制裝置的另一實施形態(tài)的方框圖。
圖5是表示壓縮機旋轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時的壓縮機負(fù)荷變動的變化圖。
圖6是說明壓縮機的代表性轉(zhuǎn)矩波形的圖。
圖7是表示本發(fā)明的電動機控制裝置的再一實施形態(tài)的主要部分的電路圖。
圖8是表示負(fù)轉(zhuǎn)矩輸出時的波形圖。
圖9是表示逆變器的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的圖。
圖10是表示本發(fā)明的電動機控制裝置的又一實施形態(tài)的方框圖。
圖11是表示電流指令的限制前后示意圖。
圖12是表示本發(fā)明的電動機控制裝置的又一實施形態(tài)的方框圖。
圖13是表示在圖3的位置檢測單元12，電機5的q軸電感Lq比由位置檢測單元12設(shè)定的Lq僅小10％的情況下的角度誤差變遷圖。
圖14是表示使用位置檢測單元使每旋轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)就有反復(fù)轉(zhuǎn)矩變動的壓縮機根據(jù)負(fù)荷變動邊使輸出轉(zhuǎn)矩波動邊進行驅(qū)動時的各部分的概略波形圖。
圖15是表示本發(fā)明的電動機控制裝置的又一實施形態(tài)的方框圖。
具體實施例方式
下面，參照附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明的電動機控制方法和其裝置的實施形態(tài)。
圖1是表示本發(fā)明的電動機控制裝置的一實施形態(tài)的方框圖。
電動機控制裝置向轉(zhuǎn)換器2提供交流電源1，得到直流電源，由平滑用電容3進行平滑，通過逆變器4變?yōu)榻涣麟娫?，提供給電動機5。之后，由該電動機(電機)5來驅(qū)動壓縮機6。
另外，由電壓檢測單元11a、電流檢測單元11b檢測提供給電動機5的電壓和電流，并提供給位置檢測單元12。將從該位置檢測單元12輸出的角速度提供給微分器13，輸出角加速度，由基波分量抽取單元14抽取角加速度的基波分量，提供給振幅調(diào)整單元15。另外，通過減法單元16從平均電流指令中減去振幅調(diào)整單元15的輸出，將該減法結(jié)果、電流檢測值和來自位置檢測單元12的轉(zhuǎn)子位置提供給電流控制單元17，進行電流控制運算，將電流指令提供給逆變器4。
所述壓縮機6旋轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)具有1次或2次左右的周期負(fù)荷變動。
所述位置檢測單元12使用電動機5的電壓、電流和磁鐵磁通和d軸及q軸電感(Ld、Lq)等設(shè)備常數(shù)，算出轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置、旋轉(zhuǎn)角速度。
所述微分器13對角速度進行微分，算出角加速度。
所述基波分量抽取單元14抽取角加速度的基波分量。因此，作為基波分量抽取單元14的輸出，在壓縮機6的負(fù)荷變動為電動機旋轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)變動1次的情況下，抽取輸出頻率與電動機轉(zhuǎn)數(shù)相同的角加速度變動，在旋轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)變動2次的情況下，抽取輸出頻率為電動機轉(zhuǎn)數(shù)的倍數(shù)的角加速度變動。
所述振幅調(diào)整單元15放大并輸出角加速度的基波分量。這里，振幅調(diào)整單元15通常通過積分基波分量的振幅，將放大幅度設(shè)定成無限大。
參照圖2所示各部分的波形來進一步說明。圖2中(A)表示1缸壓縮機的軸轉(zhuǎn)矩，圖2中(B)表示以平均轉(zhuǎn)矩驅(qū)動時的電動機角速度，圖2中(C)表示電動機角加速度，圖2中(D)表示進行圖1控制時的電動機輸出轉(zhuǎn)矩。另外，在這些圖中，橫軸是轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角度(機械角)。
在以平均轉(zhuǎn)矩(參照圖2中(A)(D)的虛線)進行驅(qū)動時，在壓縮機的軸轉(zhuǎn)矩大于平均轉(zhuǎn)矩時減速，相反，在壓縮機的軸轉(zhuǎn)矩小于平均轉(zhuǎn)矩時加速。因此，角加速度形成使壓縮轉(zhuǎn)矩大致上下顛倒的形狀，角加速度的基波分量如圖2中(C)所示。因此，通過使電動機的輸出轉(zhuǎn)矩以與角加速度的基波分量成反相的狀態(tài)而變動，可削減速度變動的基波分量。這里，如圖2中(D)所示，在未得到足以抵消速度變動的基波分量的振幅來作為電動機輸出轉(zhuǎn)矩的情況下，因為角加速度的基波分量依然殘留，所以振幅調(diào)整單元可進行調(diào)整以輸出更大的振幅，結(jié)果，用角加速度的基波分量變?yōu)?的振幅來進行穩(wěn)定，另外，即使在因某種延遲等使輸出轉(zhuǎn)矩的相位與角加速度的相位產(chǎn)生若干錯位的情況下，檢測因壓縮機軸轉(zhuǎn)矩與電動機輸出轉(zhuǎn)矩的殘差轉(zhuǎn)矩引起的角加速度的基波分量，進行控制以抵消該分量，所以最終將角加速度的基波分量控制為0。
通過這種控制，因為可削減速度變動的基波分量，所以可有效削減振動。
在圖1的實施形態(tài)中，在電流指令上重疊有基波分量，但如上所述，因為若干的相位錯位等可通過反饋控制而忽視，所以也可通過不具有電流控制的控制等，在電壓指令上直接重疊基波分量。另外，不用說，在進行內(nèi)部具有轉(zhuǎn)矩指令的控制時，在轉(zhuǎn)矩指令上重疊基波分量也是有效的。
根據(jù)該控制，因為僅削減基波分量，所以難以受到控制延遲等的影響，與已知的反復(fù)控制等相比，可實現(xiàn)穩(wěn)定的控制。另外，在驅(qū)動壓縮機等的情況下，僅通過基波分量的削減就可得到充分的減振效果。
并且，上述說明中僅以基波分量為對象，但除基波分量外，當(dāng)然也可抽取2次等高次角加速度分量，進行控制，以抵消轉(zhuǎn)矩變動。但是，此時，具有控制變復(fù)雜、發(fā)散的可能性提高等缺點，另一方面，由于減振性沒得到什么提高，有必要通過與要求規(guī)格的折衷來選擇應(yīng)成為控制對象的高次分量。
圖3是表示位置檢測單元的一個示例的方框圖，具有將3相檢測電壓作為輸入并變換為2相電壓的第1變換單元121、將3相檢測電流作為輸入并變換為2相電流的第2變換單元122、算出繞組電阻R引起的電壓降的電壓降算出單元123、從2相電壓中減去算出的電壓降的第1減法單元124、積分第1減法單元124的減法結(jié)果的積分單元125、算出q軸電感Lq產(chǎn)生的磁通的磁通算出單元126、從積分結(jié)果中減去算出的磁通的第2減法單元127、根據(jù)第2減法單元127的減法結(jié)果算出轉(zhuǎn)子位置的轉(zhuǎn)子位置算出單元128、和對轉(zhuǎn)子位置進行微分后算出角速度的微分單元129。
但是，也可采用其它結(jié)構(gòu)的位置檢測單元。
圖4是表示本發(fā)明的電動機控制裝置的另一實施形態(tài)的方框圖。
本電動機控制裝置與圖1的電動機控制裝置的不同點僅在于用加法單元16’來替代減法單元16，并在振幅調(diào)整單元15與加法單元16’之間插入波形發(fā)生單元18。
所述波形發(fā)生單元18事先設(shè)定壓縮機的各排出壓力、吸入壓力的轉(zhuǎn)矩波形和其基波的相位，以每個瞬時的排出壓力、吸入壓力和來自振幅調(diào)整單元15的基波分量的波形，輸出轉(zhuǎn)矩波形為基礎(chǔ)，使輸出波形的基波分量的相位變?yōu)閷碜哉穹{(diào)整部15的相位反轉(zhuǎn)后的相位，使輸出波形的基波分量的振幅變?yōu)閬碜哉穹{(diào)整單元15的振幅。這一點，例如可通過在波形發(fā)生單元18以基波分量的相位、振幅相同的形式來保持每個波形，并根據(jù)輸入的相位、振幅邊放大邊讀出，很容易實現(xiàn)。
圖5是表示壓縮機旋轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)時的壓縮機負(fù)荷變動的變化圖，圖5中(A)表示吸入壓力低、內(nèi)部壓力難以升高時的轉(zhuǎn)矩變化，圖5中(B)表示吸入壓力高、內(nèi)部壓力急劇上升時的轉(zhuǎn)矩變化，均以模式方式表示排出壓力大致相同時的情況。
將壓縮機用于空調(diào)機的情況下，可通過冷凝溫度、蒸發(fā)溫度來預(yù)測吸入壓力、排出壓力，所以可通過使用吸入壓力、排出壓力來控制輸出轉(zhuǎn)矩圖形，進行較細(xì)致的控制。
但是，此時，必需的波形數(shù)據(jù)量變龐大，在消除該缺點的情況下，例如圖6所示，通過求出壓縮機的代表性轉(zhuǎn)矩波形來作為圖5中(A)(B)的波形的各點平均，可降低數(shù)據(jù)量，并且不必輸入排出壓力、吸入壓力，可簡化結(jié)構(gòu)。
圖7是表示本發(fā)明的電動機控制裝置的再一實施形態(tài)的主要部分的電路圖。
該電動機控制裝置向轉(zhuǎn)換器2提供交流電源1，得到直流電源，用平滑用電容3進行平滑，并由逆變器4變?yōu)榻涣麟娫春筇峁┙o電動機5。之后，該電動機5驅(qū)動壓縮機6。另外，在轉(zhuǎn)換器2的輸出端子間連接再生電阻7。
另外，具有控制單元20，將提供給電動機5的電壓、電流和電流指令作為輸入，生成電壓指令并提供給逆變器4。
所述再生電阻7具有特別大的電阻值，所述控制單元20具有例如圖1、圖4所示結(jié)構(gòu)。
通常，有可能發(fā)生再生的逆變器采用設(shè)置再生電阻來消耗再生電力的結(jié)構(gòu)，以防DC電壓由于從電動機再生的電力而變?yōu)檫^電壓，致使電容和逆變器元件遭到破壞。另外，為了節(jié)能，也可以采用與再生電阻串聯(lián)設(shè)置開關(guān)，僅在再生動作時連接再生電阻的結(jié)構(gòu)。
另一方面，在為了伴隨周期性負(fù)荷變動來削減旋轉(zhuǎn)速度變動而進行部分再生動作的情況下，平均旋轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)的電力流向為從逆變器到電動機，DC電壓不會因再生而持續(xù)上升。因此，通過適當(dāng)選擇設(shè)置在逆變器輸入側(cè)的電容的容量，可在消除再生電阻引起的能量消耗的狀態(tài)下持續(xù)進行逆變器運轉(zhuǎn)。因此，通過將再生電阻7選擇得極大(使消耗能量特別小)或不設(shè)置再生電阻，將再生電力再次用于電動機驅(qū)動，可實現(xiàn)節(jié)能。
圖8是表示負(fù)轉(zhuǎn)矩輸出時的波形圖，表示不進行空載時間補償時的電流指令(參照圖8中(A))和輸出電流(參照圖8中(B))。圖8中，示出以作為與感應(yīng)電壓向量方向同方向的q軸方向為軸的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系上的電流(q軸電流)。若設(shè)電流指令為圖8中(A)，則在沒有空載時間補償?shù)那闆r下，伴隨電流指令變小，由于空載時間的影響，電壓消失，在電流為0的附近觀測到限制指令電流后的圖8中(B)波形。在具有電流控制單元的結(jié)構(gòu)中(例如參照圖1、圖4等)，因為通過電流指令與實際電流之差來適當(dāng)控制電流，所以如果是緩慢變化，則可忽視空載時間的影響，但對于旋轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)時有1次或2次左右高速變化而言，不能得到充分的增益，所以仍然為圖8中(B)的波形。此時，因為用于消除周期負(fù)荷變動引起的旋轉(zhuǎn)速度變動的控制單元變得不穩(wěn)定，所以最好在進行輸出時進行空載時間補償。
圖9是表示逆變器的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的圖，這里示出3相逆變器?？刂瓶蛰d時間，例如為了使進行u相轉(zhuǎn)換的Tu+、Tu-不會同時接通，在斷開Tu+的輸入后，附加空載時間期間，接通Tu-的輸入。因此，若有空載時間，則形成兩個晶體管截止的期間，但此時若電流例如流向電動機，則與Tu-并聯(lián)連接的二極管導(dǎo)通，結(jié)果變?yōu)榕cTu-導(dǎo)通時相同的結(jié)果。相反，當(dāng)電流從電動機流向逆變器時，因為與Tu+并聯(lián)連接的二極管導(dǎo)通，所以看到輸出電壓在感觀上是變化的。因此，在進行PWM輸出時電流流向電動機的情況下，連接于正極的期間變長，相反，在電流從電動機流出的情況下，連接于負(fù)極的期間變長，所以可抑制空載時間引起的電壓變化。
圖10是表示本發(fā)明的電動機控制裝置的又一實施形態(tài)的方框圖。
本電動機控制裝置與圖1的電動機控制裝置的不同之處僅在于，還設(shè)置以檢測電流為輸入的峰值電流控制單元18，并用振幅調(diào)整單元15’來代替振幅調(diào)整單元15，根據(jù)來自峰值電流控制單元18的輸出來進行控制。
所述峰值電流控制單元18檢測電機電流的峰值，在設(shè)想峰值超過考慮逆變器或電機的臨界電流而預(yù)定的值的情況下，輸出抑制振幅的指令。
振幅調(diào)整單元15’將振幅抑制指令作為輸入，在通過積分等實現(xiàn)無限大增益時，進行通過從積分值中去除一定比例的值等來降低增益的處理，以使此前的角加速度的基波分量變?yōu)?。
因此，角加速度的基波分量不變?yōu)?，但因為電流指令的振幅變小，所以削減峰值電流，能夠以小于等于逆變器器件或電機的臨界電流的電流來進行持續(xù)驅(qū)動。
換言之，因為可使用電流容量小的逆變器器件或電機，所以可實現(xiàn)成本降低。
圖11是分別表示電流指令的限制前后的示意圖，圖11中(A)表示限制前的電流指令波形，圖11中(B)表示限制后的電流指令波形。另外，該波形是向電流指令施加了用于去除周期轉(zhuǎn)矩變動用的信號后的波形。另外，通過限制來得到偏向峰值電流低的形狀的電流指令的處理，例如可由振幅調(diào)整單元來實現(xiàn)。
若圖11中(A)的波形進一步變大而達到峰值電流設(shè)定值，則通過限制電流指令，削減峰值電流。若此時的平均電流不變，則平均轉(zhuǎn)矩降低，速度降低。因此，通過速度控制環(huán)路等使平均電流指令值上升，并進行限制，可邊維持平均速度邊削減峰值電流。該場合與前述的調(diào)整振幅的場合相比，可等價輸出大的基波分量，所以可邊保持峰值電流邊擴大達到基波分量為0的轉(zhuǎn)矩變動量。
圖12是表示本發(fā)明的電動機控制裝置的又一實施形態(tài)的方框圖。
本電動機控制裝置與圖1的電動機控制裝置的不同之處僅在于，還設(shè)置將來自振幅調(diào)整單元15的輸出作為輸入的誤差削減單元19，并采用位置檢測單元12’來代替位置檢測單元12，根據(jù)來自誤差削減單元19的輸出來進行控制。
所述誤差削減單元19例如具有預(yù)定的壓縮機的轉(zhuǎn)矩變動量的大小，比較來自振幅調(diào)整單元15的轉(zhuǎn)矩變動量輸出與該設(shè)定值，輸出Lq的補償指令。所述位置檢測單元12’例如響應(yīng)Lq補償指令并補償Lq，使用補償后的Lq來輸出轉(zhuǎn)子位置、角速度。
圖13是在表示圖3的位置檢測單元12，電動機5的q軸電感Lq比由位置檢測單元12設(shè)定的Lq僅小10％的情況下的角度誤差變遷圖。該圖中表示負(fù)荷與時間一起緩慢上升的情況。從該圖可知，推定角度隨著負(fù)荷的增大而延遲。
圖14表示使用位置檢測單元12，使每旋轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)就具有反復(fù)轉(zhuǎn)矩變動的壓縮機6根據(jù)負(fù)荷變動邊使輸出轉(zhuǎn)矩波動邊進行驅(qū)動時的各部分的概略波形。在沒有誤差的情況下，因為輸出轉(zhuǎn)矩隨著負(fù)荷轉(zhuǎn)矩的增大而增加，所以旋轉(zhuǎn)速度不會有大的變動，可保持恒定旋轉(zhuǎn)(參照圖14中(A))。但是，在Ld小的情況下，因為位置檢測單元12隨著輸出轉(zhuǎn)矩增大而在負(fù)方向上產(chǎn)生誤差，所以產(chǎn)生與輸出轉(zhuǎn)矩同相位的角加速度誤差，在轉(zhuǎn)矩大的部分中觀測到的角加速度大(參照圖14中(B))。另外，因為根據(jù)該信息來進行轉(zhuǎn)矩控制，所以可進行比實際規(guī)定的轉(zhuǎn)矩小的轉(zhuǎn)矩變動。
另一方面，因為壓縮機6的轉(zhuǎn)矩變動量根據(jù)壓縮機6的結(jié)構(gòu)而基本恒定，所以比較壓縮機6具有的轉(zhuǎn)矩變動量與通過控制輸出的轉(zhuǎn)矩變動的大小，在通過控制輸出的轉(zhuǎn)矩變動量小的情況下，可知由位置檢測單元12設(shè)定的Lq比實際電機的Lq小。
因此，圖12的誤差削減單元19通過比較兩轉(zhuǎn)矩變動量，輸出Lq補償指令，可實現(xiàn)位置檢測單元12’的Lq的補償。
這里僅描述了Lq的誤差削減，但在例如圖3的位置檢測單元的情況下，其它設(shè)備常數(shù)或電流檢測器或電壓檢測器的增益等存在誤差的情況下也可進行同樣的操作，所以可用同樣的方法來進行誤差削減。另外，在多個參數(shù)產(chǎn)生誤差的情況下，不能削減各誤差，但例如可通過調(diào)整Lq來削減因這些結(jié)果產(chǎn)生的位置檢測誤差。
在采用圖3以外的位置檢測單元的情況下，通常由于對應(yīng)于輸出轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的位置檢測誤差的代碼與參數(shù)的誤差代碼存在相關(guān)關(guān)系，所以可利用該相關(guān)關(guān)系來削減參數(shù)的誤差。
圖15是表示本發(fā)明的電動機控制裝置的又一實施形態(tài)的方框圖。
本電動機控制裝置與圖12的電動機控制裝置的不同之處僅在于，采用誤差削減單元19’來代替誤差削減單元19，將來自振幅調(diào)整單元15的輸出、檢測電流和角速度作為輸入。
所述誤差削減單元19’事先對應(yīng)角速度、電流來設(shè)定最佳的轉(zhuǎn)矩變動比，輸出參數(shù)調(diào)整指令，以變?yōu)閷?yīng)于角速度、電流而設(shè)定的轉(zhuǎn)矩變動比。
壓縮機6的負(fù)荷變動根據(jù)壓縮機的結(jié)構(gòu)基本已大致確定，但如圖5所示，也隨外部條件而變化。因此，可通過使用電流、角速度等信息使負(fù)荷變動比率變化，來實現(xiàn)正確的位置檢測誤差的削減。即，通過調(diào)整位置檢測單元12’的參數(shù)來變?yōu)楦鶕?jù)角速度、電流而設(shè)定的轉(zhuǎn)矩變動比，可削減位置檢測誤差，防止速度變動。
權(quán)利要求1的發(fā)明可實現(xiàn)如下特有效果，即在控制電壓、電流來抑制負(fù)荷轉(zhuǎn)矩變動引起的速度變動時，可提高穩(wěn)定性，同時，可實現(xiàn)成本降低。
權(quán)利要求2的發(fā)明在未得到足以抵消速度變動的基波分量的振幅來作為輸出轉(zhuǎn)矩的情況下，因為角加速度的基波分量依然殘留，所以可進行調(diào)整以輸出更大的振幅，用角加速度的基波分量變?yōu)?的振幅來進行穩(wěn)定，實現(xiàn)與權(quán)利要求1一樣的效果。
權(quán)利要求3的發(fā)明可實現(xiàn)與權(quán)利要求1或權(quán)利要求2一樣的效果。
權(quán)利要求4的發(fā)明可進行對應(yīng)于轉(zhuǎn)矩變動的細(xì)致的控制，進而可實現(xiàn)與權(quán)利要求1或權(quán)利要求2一樣的效果。
權(quán)利要求5的發(fā)明可簡單進行對應(yīng)于轉(zhuǎn)矩變動的細(xì)致的控制，進而可實現(xiàn)與權(quán)利要求1或權(quán)利要求2一樣的效果。
權(quán)利要求6的發(fā)明可實現(xiàn)如下特有效果，即平均旋轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時的電力流向變?yōu)閺哪孀兤髦赶螂妱訖C的方向，直流電壓不會因再生而持續(xù)上升，所以可通過活用再生電力來實現(xiàn)節(jié)電。
權(quán)利要求7的發(fā)明除能抑制空載時間引起的電壓變化外，還可實現(xiàn)與權(quán)利要求6一樣的效果。
權(quán)利要求8的發(fā)明可實現(xiàn)如下特有效果，即不必設(shè)定電流容量大的逆變器的功率器件，可實現(xiàn)成本降低。
權(quán)利要求9的發(fā)明通過使輸出轉(zhuǎn)矩變動的振幅減少，可實現(xiàn)與權(quán)利要求8一樣的效果。
權(quán)利要求10的發(fā)明通過將電流、電壓或轉(zhuǎn)矩指令的波形變更為峰值電流比平均電流低的波形，可實現(xiàn)與權(quán)利要求8一樣的效果。
權(quán)利要求11的發(fā)明可實現(xiàn)與權(quán)利要求10一樣的效果。
權(quán)利要求12的發(fā)明可實現(xiàn)如下特有效果，即可提高轉(zhuǎn)子位置檢測精度，進而提高電動機的控制精度。
權(quán)利要求13的發(fā)明可高精度實現(xiàn)誤差影響的降低，進而可實現(xiàn)與權(quán)利要求12一樣的效果。
權(quán)利要求14的發(fā)明可根據(jù)轉(zhuǎn)矩波動來實現(xiàn)與權(quán)利要求12或權(quán)利要求13一樣的效果。
權(quán)利要求15的發(fā)明可根據(jù)相對平均轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩波動比來實現(xiàn)與權(quán)利要求14一樣的效果。
權(quán)利要求16的發(fā)明可對應(yīng)于外部條件來實現(xiàn)與權(quán)利要求14一樣的效果。
權(quán)利要求17的發(fā)明可實現(xiàn)如下特有效果，即在控制電壓、電流來抑制負(fù)荷轉(zhuǎn)矩變動引起的速度變動時，可提高穩(wěn)定性，同時，可實現(xiàn)成本降低。
權(quán)利要求18的發(fā)明在未得到足以抵消速度變動的基波分量的振幅來作為輸出轉(zhuǎn)矩的情況下，因為角加速度的基波分量依然殘留，所以可進行調(diào)整以輸出更大的振幅，用角加速度的基波分量變?yōu)?的振幅來進行穩(wěn)定，實現(xiàn)與權(quán)利要求17一樣的效果。
權(quán)利要求19的發(fā)明可實現(xiàn)與權(quán)利要求17或權(quán)利要求18一樣的效果。
權(quán)利要求20的發(fā)明可進行對應(yīng)于轉(zhuǎn)矩變動的細(xì)致的控制，進而可實現(xiàn)與權(quán)利要求17或權(quán)利要求18一樣的效果。
權(quán)利要求21的發(fā)明可簡單進行對應(yīng)于轉(zhuǎn)矩變動的細(xì)致的控制，進而可實現(xiàn)與權(quán)利要求17或權(quán)利要求18一樣的效果。
權(quán)利要求22的發(fā)明可實現(xiàn)如下特有效果，即平均旋轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時的電力流向變?yōu)閺哪孀兤髦赶螂妱訖C的方向，直流電壓不會因再生而持續(xù)上升，所以可通過活用再生電力來實現(xiàn)節(jié)電。
權(quán)利要求23的發(fā)明除能抑制空載時間引起的電壓變化外，還可實現(xiàn)與權(quán)利要求22一樣的效果。
權(quán)利要求24的發(fā)明可實現(xiàn)如下特有效果，即不必設(shè)定電流容量大的逆變器的功率器件，可實現(xiàn)成本降低。
權(quán)利要求25的發(fā)明通過使輸出轉(zhuǎn)矩變動的振幅減少，可實現(xiàn)與權(quán)利要求24一樣的效果。
權(quán)利要求26的發(fā)明通過將電流、電壓或轉(zhuǎn)矩指令的波形變更為峰值電流比平均電流低的波形，可實現(xiàn)與權(quán)利要求24一樣的效果。
權(quán)利要求27的發(fā)明可實現(xiàn)與權(quán)利要求26一樣的效果。
權(quán)利要求28的發(fā)明可實現(xiàn)如下特有效果，即可提高轉(zhuǎn)子位置檢測精度，進而提高電動機的控制精度。
權(quán)利要求29的發(fā)明可高精度實現(xiàn)誤差影響的降低，進而可實現(xiàn)與權(quán)利要求28一樣的效果。
權(quán)利要求30的發(fā)明可根據(jù)轉(zhuǎn)矩波動來實現(xiàn)與權(quán)利要求28或權(quán)利要求29一樣的效果。
權(quán)利要求31的發(fā)明可根據(jù)相對平均轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩波動比來實現(xiàn)與權(quán)利要求30一樣的效果。
權(quán)利要求32的發(fā)明可對應(yīng)于外部條件來實現(xiàn)與權(quán)利要求30一樣的效果。
權(quán)利要求
1.一種電動機控制方法，控制施加到電動機(5)上的電壓或電流來抑制驅(qū)動周期性負(fù)荷(6)的電動機(5)的旋轉(zhuǎn)速度變動，其特征在于至少檢測角加速度的基波分量，控制施加到電動機(5)上的電壓或電流，使輸出轉(zhuǎn)矩變動的基波分量的相位與所檢測的角加速度的基波分量的相位大致反相。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動機控制方法，其特征在于控制輸出轉(zhuǎn)矩變動的振幅以使所述角加速度的基波分量變?yōu)?。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電動機控制方法，其特征在于輸出電壓、輸出電流、轉(zhuǎn)矩指令中至少一方是由直流分量與基波分量之和構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電動機控制方法，其特征在于所述電動機(5)驅(qū)動壓縮機(6)，對應(yīng)于壓縮機(6)的轉(zhuǎn)矩變動波形來形成所述輸出電壓、電流或轉(zhuǎn)矩指令。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電動機控制方法，其特征在于所述電動機(5)驅(qū)動壓縮機(6)，根據(jù)壓縮機(6)的代表轉(zhuǎn)矩變動波形來形成所述輸出電壓、電流或轉(zhuǎn)矩指令。
6.一種電動機控制方法，控制從逆變器(4)施加到電動機(5)上的電壓或電流來抑制電動機(5)對周期性負(fù)荷(6)的旋轉(zhuǎn)速度變動，其特征在于所述逆變器(4)進行一部分負(fù)轉(zhuǎn)矩輸出，將此時再生的電力再次用于電動機驅(qū)動。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電動機控制方法，其特征在于還進行所述輸出電壓的空載時間補償。
8.一種電動機控制方法，控制從逆變器(4)施加到電動機(5)上的電壓或電流來抑制電動機(5)對周期性負(fù)荷(6)的旋轉(zhuǎn)速度變動，其特征在于對所述電壓、電流的控制優(yōu)先于對旋轉(zhuǎn)速度變動的抑制，以不超過所述逆變器(4)的功率器件的電流最大值。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電動機控制方法，其特征在于使所述輸出轉(zhuǎn)矩變動的振幅減少，并控制所述電壓或電流以不超過所述逆變器(4)的功率器件的電流最大值。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電動機控制方法，其特征在于將所述電流、電壓或轉(zhuǎn)矩指令的波形變更為峰值電流相對于平均電流變低的波形，控制所述電壓或電流以不超過所述逆變器(4)的功率器件的電流最大值。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電動機控制方法，其特征在于利用規(guī)定值來限制所述電流、電壓或轉(zhuǎn)矩指令的波形，從而進行所述波形變更。
12.一種電動機控制方法，使用施加于電動機(5)上的電流、電壓和電動機(5)的設(shè)備常數(shù)來算出關(guān)于轉(zhuǎn)子位置的信息，根據(jù)算出的信息來控制施加到電動機(5)上的電壓或電流，其特征在于根據(jù)負(fù)荷的特征特性來減輕電動機(5)的設(shè)備常數(shù)的誤差或電流、電壓檢測用傳感器(11a)(11b)誤差的影響。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電動機控制方法，其特征在于在通常的負(fù)荷驅(qū)動時減輕所述電動機(5)的設(shè)備常數(shù)的誤差或所述傳感器(11a)(11b)的誤差影響。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的電動機控制方法，其特征在于所述電動機(5)的負(fù)荷是壓縮機(6)，利用壓縮機(6)的轉(zhuǎn)矩波動來減輕所述電動機(5)的設(shè)備常數(shù)的誤差或所述傳感器(11a)(11b)的誤差影響。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的電動機控制方法，其特征在于調(diào)整設(shè)備常數(shù)，使從使用施加到電動機(5)上的電流、電壓和電動機(5)的設(shè)備常數(shù)來算出關(guān)于轉(zhuǎn)子位置的信息的部分看的相對于平均轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩波動比變?yōu)轭A(yù)定的設(shè)定值。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的電動機控制方法，其特征在于所述轉(zhuǎn)矩波動比的設(shè)定值是至少對應(yīng)于旋轉(zhuǎn)速度、轉(zhuǎn)矩或電流來設(shè)定的值。
17.一種電動機控制裝置，控制施加到電動機(5)上的電壓或電流來抑制驅(qū)動周期性負(fù)荷(6)的電動機(5)的旋轉(zhuǎn)速度變動，其特征在于包含控制單元(12)(13)(14)(15)(16)(17)，至少檢測角加速度的基波分量，控制施加到電動機(5)上的電壓或電流，使輸出轉(zhuǎn)矩變動的基波分量的相位與所述檢測角加速度的基波分量的相位大致反相。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電動機控制裝置，其特征在于所述控制單元(12)(13)(14)(15)(16)(17)控制輸出轉(zhuǎn)矩變動的振幅，以使所述角加速度的基波分量變?yōu)?。
19.根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的電動機控制裝置，其特征在于所述控制單元(12)(13)(14)(15)(16)(17)將直流分量與基波分量之和用作輸出電壓、輸出電流、轉(zhuǎn)矩指令中至少一方。
20.根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的電動機控制裝置，其特征在于所述電動機(5)驅(qū)動壓縮機(6)，所述控制單元(12)(13)(14)(15)(16)(17)將對應(yīng)于壓縮機(6)的轉(zhuǎn)矩變動波形而形成的量用作所述輸出電壓、電流或轉(zhuǎn)矩指令。
21.根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的電動機控制裝置，其特征在于所述電動機(5)驅(qū)動壓縮機(6)，所述控制單元(12)(13)(14)(15)(16)(17)將根據(jù)壓縮機(6)的代表性轉(zhuǎn)矩變動波形而形成的量用作所述輸出電壓、電流或轉(zhuǎn)矩指令。
22.一種電動機控制裝置，控制從逆變器(4)施加到電動機(5)上的電壓或電流來抑制電動機(5)對周期性負(fù)荷(6)的旋轉(zhuǎn)速度變動，其特征在于作為所述逆變器(4)，采用進行一部分負(fù)轉(zhuǎn)矩輸出，將此時再生的電力再次用于電動機驅(qū)動的結(jié)構(gòu)。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的電動機控制裝置，其特征在于所述逆變器(4)還進行所述輸出電壓的空載時間補償。
24.一種電動機控制裝置，控制從逆變器(4)施加到電動機(5)上的電壓或電流來抑制電動機(5)對周期性負(fù)荷(6)的旋轉(zhuǎn)速度變動，其特征在于包含控制單元(18)，對所述電壓、電流的控制優(yōu)先于對旋轉(zhuǎn)速度變動的抑制，以不超過所述逆變器(4)的功率器件的電流最大值。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的電動機控制裝置，其特征在于所述控制單元(18)使所述輸出轉(zhuǎn)矩變動的振幅減少，并控制所述電壓或電流以不超過所述逆變器(4)的功率器件的電流最大值。
26.根據(jù)權(quán)利要求24所述的電動機控制裝置，其特征在于所述控制單元(18)將所述電流、電壓或轉(zhuǎn)矩指令的波形變更為峰值電流相對于平均電流變低的波形，控制所述電壓或電流以不超過所述逆變器(4)的功率器件的電流最大值。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的電動機控制裝置，其特征在于所述控制單元(18)利用規(guī)定值來限制所述電流、電壓或轉(zhuǎn)矩指令的波形，從而進行所述波形變更。
28.一種電動機控制裝置，使用施加于電動機(5)上的電流、電壓和電動機(5)的設(shè)備常數(shù)來算出關(guān)于轉(zhuǎn)子位置的信息，根據(jù)算出的信息來控制施加到電動機(5)上的電壓或電流，其特征在于包含影響降低單元(19)，根據(jù)負(fù)荷(6)的特征特性來減輕電動機(5)的設(shè)備常數(shù)的誤差或電流、電壓檢測用傳感器(11a)(11b)誤差的影響。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的電動機控制裝置，其特征在于所述影響降低單元(19)在通常的負(fù)荷驅(qū)動時減輕所述電動機(5)的設(shè)備常數(shù)的誤差或所述傳感器(11a)(11b)的誤差影響。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的電動機控制裝置，其特征在于所述電動機(5)的負(fù)荷是壓縮機(6)，所述影響降低單元(19)利用壓縮機(6)的轉(zhuǎn)矩波動來減輕所述電動機(5)的設(shè)備常數(shù)的誤差或所述傳感器(11a)(11b)的誤差影響。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的電動機控制裝置，其特征在于所述影響降低單元(19)調(diào)整設(shè)備常數(shù)，使從使用施加到電動機(5)上的電流、電壓和電動機(5)的設(shè)備常數(shù)來算出關(guān)于轉(zhuǎn)子位置的信息的部分看的相對于平均轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩波動比變?yōu)轭A(yù)定的設(shè)定值。
32.根據(jù)權(quán)利要求30所述的電動機控制裝置，其特征在于所述影響降低單元(19)將所述轉(zhuǎn)矩波動比的設(shè)定值設(shè)定為至少對應(yīng)于旋轉(zhuǎn)速度、轉(zhuǎn)矩或電流來設(shè)定的值。
全文摘要
通過電壓檢測單元11a、電流檢測單元11b檢測提供給電動機5的電壓和電流，并提供給位置檢測單元12，將從位置檢測單元12輸出的角速度提供給微分器13，輸出角加速度，由基波分量抽取單元14抽取角加速度的基波分量，提供給振幅調(diào)整單元15，通過減法單元16從平均電流指令中減去振幅調(diào)整單元15的輸出，并將該減法結(jié)果、電流檢測值和來自位置檢測單元12的轉(zhuǎn)子位置提供給電流控制單元17，進行電流控制運算，將電流指令提供給逆變器4，在控制電壓、電流以抑制負(fù)荷轉(zhuǎn)矩變動引起的速度變化時，可以提高穩(wěn)定性，同時實現(xiàn)成本降低。
文檔編號H02P6/00GK1515068SQ0380037
公開日2004年7月21日 申請日期2003年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月25日
發(fā)明者前田敏行 申請人:大金工業(yè)株式會社