專利名稱：轉(zhuǎn)子位置推定方法及裝置、電動(dòng)機(jī)控制方法、壓縮機(jī)及程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)永磁電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子位置推定方法及裝置、電動(dòng)機(jī)的控制方法、壓縮機(jī)以及程序。
背景技術(shù)：
有凸極的永磁電動(dòng)機(jī)(DC無(wú)刷電動(dòng)機(jī)、IPM電動(dòng)機(jī))中，可根據(jù)驅(qū)動(dòng)逆變器側(cè)獲得的電壓、電流信號(hào)等，計(jì)算轉(zhuǎn)子位置，不用物理上的位置傳感器、速度傳感器來(lái)控制電動(dòng)機(jī)，即采用所謂的無(wú)傳感器控制技術(shù)。
作為無(wú)傳感器控制法，已知的有矩形波無(wú)傳感器控制法、及正弦波無(wú)傳感器控制法。矩形波無(wú)傳感器控制法是一種檢測(cè)感應(yīng)電壓的方法，雖然已經(jīng)在技術(shù)上得以確立，但這種方法僅限于驅(qū)動(dòng)波形以120°驅(qū)動(dòng)為中心的矩形波驅(qū)動(dòng)。
目前有一種需求也相當(dāng)大，那就是以低噪聲、高頻率為目標(biāo)，想將IPM電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)波形采用正弦波，另外用無(wú)位置傳感器驅(qū)動(dòng)，確?？煽啃裕⑦€降低成本。正弦波無(wú)傳感器控制法是通過(guò)檢測(cè)電流，計(jì)算感應(yīng)電壓來(lái)推定位置。
在180°正弦波無(wú)傳感器控制中，采用由永磁轉(zhuǎn)子磁通方向的位置即d軸、和從d軸開始沿旋轉(zhuǎn)方向正交的方向上的q軸組成的d-q軸坐標(biāo)系。該d-q軸實(shí)際旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中電動(dòng)機(jī)模型的電壓方程式示于下述的式(1)。
式(1)VdVq=R+pLdωreLqωreLdR+pLqidiq+ωrekE01]]>式中ke為感應(yīng)電壓常數(shù)。
d軸分量的電動(dòng)機(jī)等效電路方程式在無(wú)位置傳感器時(shí)，考慮到產(chǎn)生位置偏移，如以下那樣考慮感應(yīng)電壓分量Ed，就形成下述的式(2)。
式(2)Vd＝R·Id+p(Ld·Id)-ωreLq·Iq+Ed
利用上述的式(2)，感應(yīng)電壓Ed可以如下述的式(3)那樣表示。
式(3)Ed＝Vd-R·Id-p(Ld·Id)+ωreLq·Iq在社團(tuán)法人日本能率協(xié)會(huì)主辦的技術(shù)新領(lǐng)域(Technofrontier)討論會(huì)2003分會(huì)場(chǎng)C-5電動(dòng)機(jī)技術(shù)討論會(huì)上(株)東芝的生產(chǎn)技術(shù)中心的關(guān)原所提交的以“空調(diào)的高性能電動(dòng)機(jī)技術(shù)”為題的資料C5-1-5頁(yè)(非專利文獻(xiàn)1)中，記載了決定角速度(電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速)使得與轉(zhuǎn)子位置的推定誤差相當(dāng)?shù)母袘?yīng)電壓Ed＝0、并對(duì)該值積分來(lái)推定角度(轉(zhuǎn)子位置)的內(nèi)容。
(非專利文獻(xiàn)1)(株)東芝 關(guān)原聰一 題目為“空調(diào)的高性能電動(dòng)機(jī)技術(shù)”的資料社團(tuán)法人日本能率協(xié)會(huì)主辦的技術(shù)新領(lǐng)域討論會(huì)2003分會(huì)場(chǎng)C-5電動(dòng)機(jī)技術(shù)討論會(huì)2003年4月18日發(fā)明內(nèi)容但是感應(yīng)電壓Ed為與角速度ω(轉(zhuǎn)速)成正比的值。即感應(yīng)電壓Ed因?yàn)楹臀恢玫耐贫ㄕ`差一起變成轉(zhuǎn)速的函數(shù)，所以存在的問(wèn)題是，軸偏移調(diào)整器那樣的控制器設(shè)計(jì)就變得復(fù)雜，極難在較寬的運(yùn)轉(zhuǎn)范圍里穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。尤其是在低速區(qū)，由于計(jì)算精度等原因，位置推定精度差。
本發(fā)明之目的在于提供一種控制器設(shè)計(jì)容易并容易獲得穩(wěn)定性的轉(zhuǎn)子位置推定方法及裝置、電動(dòng)機(jī)的控制方法、壓縮機(jī)以及程序。
本申請(qǐng)的轉(zhuǎn)子位置推定方法為一種推定永磁電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子位置的轉(zhuǎn)子位置推定方法，求出旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸和所述旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸推定軸間的磁通誤差，根據(jù)所述磁通誤差，推定所述轉(zhuǎn)子位置。
本申請(qǐng)的轉(zhuǎn)子位置推定方法為一種推定有凸極的永磁電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子位置的轉(zhuǎn)子位置推定方法，推定對(duì)從電動(dòng)機(jī)外加電壓減去電流的電壓降之差進(jìn)行積分而得的磁通、和電動(dòng)機(jī)繞組的電感與電流之積產(chǎn)生的磁通，根據(jù)所述推定的磁通，求出旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸和所述旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸推定軸間的磁通誤差，根據(jù)所述磁通誤差，推定所述轉(zhuǎn)子位置。
本申請(qǐng)的轉(zhuǎn)子位置推定方法是一種推定有凸極的永磁電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子位置的轉(zhuǎn)子位置推定方法，根據(jù)用轉(zhuǎn)子的角速度ω除所述永磁電動(dòng)機(jī)電壓方程式而得的磁通方程式，求出旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸和所述旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸推定軸間的磁通誤差，根據(jù)所述磁通誤差，推定所述轉(zhuǎn)子位置。
本申請(qǐng)的轉(zhuǎn)子位置推定方法中，所述磁通誤差為所述旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸即q軸和所述旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸推定軸即δ軸間的磁通誤差。
本申請(qǐng)的轉(zhuǎn)子位置推定方法為一種推定有凸極的永磁電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子位置的轉(zhuǎn)子位置推定方法，采用所述永磁電動(dòng)機(jī)的電壓方程式和實(shí)際電動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)模型的轉(zhuǎn)子位置角之差Δθ≈sinΔθ的近似式，同時(shí)不采用根據(jù)所述電壓方程式展開的Δθ＝tan-1形式的式子，求出不取決于轉(zhuǎn)子的角速度ω的Δθ，根據(jù)所述求得的Δθ，推定轉(zhuǎn)子位置。
Δθ＝tan-1形式的分子、分母若不作處理直接進(jìn)行運(yùn)算，則運(yùn)算量大，對(duì)于以實(shí)時(shí)方式進(jìn)行Δθ0的控制是不利的。根據(jù)上述本申請(qǐng)，能相對(duì)地減少計(jì)算所需時(shí)間。
本申請(qǐng)的轉(zhuǎn)子位置推定方法中，所述磁通誤差可利用下述式(4)求得。
式(4)Vγ-R·iγωre+Lq·iδ]]>Vγ電樞電壓的γ軸分量R電樞繞組電阻iγ電樞電流的γ軸分量ωre轉(zhuǎn)子角速度的推定值或指令值(電角度)Lqq軸電感iδ電樞電流的δ軸分量本申請(qǐng)的轉(zhuǎn)子位置推定方法中，所述磁通誤差可用下述式(5)求得。
式(5)Vγ-(R+pLd)·iγωre+Lq·iδ]]>Vγ電樞電壓的γ軸分量R電樞繞組電阻p微分算子Ldd軸電感iγ電樞電流的γ軸分量
ωre轉(zhuǎn)子角速度的推定值或指令值(電角度)Lqq軸電感iδ電樞電流的δ軸分量本申請(qǐng)的轉(zhuǎn)子位置推定方法中，所述電感為至少取決于電流及轉(zhuǎn)速中的某一個(gè)量的函數(shù)。
本申請(qǐng)的電動(dòng)機(jī)控制方法，是求得與利用上述本申請(qǐng)的轉(zhuǎn)子位置推定方法求出的所述磁通誤差對(duì)應(yīng)的所述旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸和所述旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸的推定軸間位置誤差對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子角速度的推定值，將所述轉(zhuǎn)子角速度的推定值輸入低通濾波器，根據(jù)所述低通濾波器的輸出值，進(jìn)行與所述永磁電動(dòng)機(jī)速度有關(guān)的反饋控制。
本申請(qǐng)的電動(dòng)機(jī)控制方法是一種應(yīng)用所述本申請(qǐng)的轉(zhuǎn)子位置推定方法的電動(dòng)機(jī)控制方法，它將使得與電樞電流的所述旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸推定軸分量的檢測(cè)值對(duì)應(yīng)的值和指令值的誤差為零用的電流控制器的輸出即相位指令值輸入低通濾波器，根據(jù)所述低通濾波器的輸出值和所述推定的轉(zhuǎn)子位置，生成表示電壓指令的相位的信號(hào)。
本申請(qǐng)的電動(dòng)機(jī)控制方法是一種應(yīng)用所述本申請(qǐng)的轉(zhuǎn)子位置推定方法的電動(dòng)機(jī)控制方法，它向低通濾波器輸入與電樞電流的所述旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸推定軸分量的檢測(cè)值對(duì)應(yīng)的值，根據(jù)所述低通濾波器的輸出值和所述電樞電流的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸的推定軸分量的指令值的偏差，生成電壓相位的指令值。
本申請(qǐng)的電動(dòng)機(jī)控制方法為一種控制有凸極的永磁電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)控制方法，它求出旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸即q軸的推定軸即δ軸的磁通量，進(jìn)行控制使所述δ軸的磁通量收斂成零。
本申請(qǐng)的電動(dòng)機(jī)控制方法中，其所述δ軸的磁通量能夠以通過(guò)用角速度ωre^除從電動(dòng)機(jī)外加電壓的推定值Vγ^減去電阻R和電流Iγ的電壓降之差算出的磁通、和電感Lq與電流Iδ之積得到的磁通之和的形式來(lái)求得。
本申請(qǐng)的電動(dòng)機(jī)控制方法中，其所述δ軸的磁通量能夠以通過(guò)用角速度ωre^除從電動(dòng)機(jī)外加電壓的推定值Vγ^減去電阻R與電流Iγ的電壓降和電感Ld和Iγ隨時(shí)間變化產(chǎn)生的電壓降之差算出的磁通、以及與利用電感Lq和電流Iδ之積得到的磁通之和的形式而求得。根據(jù)本申請(qǐng)，能提高響應(yīng)特性。
本申請(qǐng)的電動(dòng)機(jī)控制方法中，其所述δ軸磁通量能夠以根據(jù)用角速度ωre^除從電動(dòng)機(jī)外加電壓的推定值Vγ^減去電阻R與電流Iγ的電壓降和正的增益常數(shù)K″與電流Iγ隨時(shí)間變化之積而產(chǎn)生的電壓降之差后算出的磁通、以及根據(jù)電感Lq和電流Iδ之積得到的磁通之和的形式來(lái)求得。根據(jù)本申請(qǐng)，通過(guò)不使用Ld那樣的電動(dòng)機(jī)常數(shù)，從而系統(tǒng)構(gòu)成簡(jiǎn)化。另在K″為零時(shí)，就和上述發(fā)明相同。
本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)控制方法是一種無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)永磁電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)控制方法，它計(jì)算磁通誤差，調(diào)整所述永磁電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，使所述運(yùn)算的磁通誤差收斂為零，通過(guò)對(duì)求出的速度推定值積分，使所述運(yùn)算的磁通誤差為零，從而算出所述永磁電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子位置。
采用上述本申請(qǐng)的轉(zhuǎn)子位置推定方法推定所述轉(zhuǎn)子位置的所述永磁電動(dòng)機(jī)適合用作壓縮機(jī)的壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)。所述壓縮機(jī)適用于空調(diào)設(shè)備。
利用所述本申請(qǐng)的電動(dòng)機(jī)控制方法控制的所述永磁電動(dòng)機(jī)適合用作壓縮機(jī)的壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)，所述壓縮機(jī)適用于空調(diào)設(shè)備。
本申請(qǐng)的壓縮機(jī)具有通過(guò)計(jì)算磁通誤差并進(jìn)行控制使得所述運(yùn)算出的磁通誤差收斂為零、從而能進(jìn)行無(wú)位置傳感器正弦波驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)。
所述本申請(qǐng)的壓縮機(jī)能適用于空調(diào)設(shè)備。
本申請(qǐng)的程序?yàn)樽層?jì)算機(jī)執(zhí)行上述本申請(qǐng)的轉(zhuǎn)子位置推定方法的各步驟用的程序。
本申請(qǐng)的轉(zhuǎn)子位置推定裝置是一種推定有凸極的永磁電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子位置的轉(zhuǎn)子位置推定裝置，是求得旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸和所述旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸的推定軸間的磁通誤差，根據(jù)所述磁通誤差，推定所述轉(zhuǎn)子位置。
根據(jù)本申請(qǐng)，控制器設(shè)計(jì)容易，容易獲得良好的穩(wěn)定特性。而且，提高低速區(qū)域的位置推定精度。


圖1為采用本發(fā)明的轉(zhuǎn)子位置推定方法一實(shí)施形態(tài)的電動(dòng)機(jī)控制裝置位置誤差推定器中無(wú)過(guò)渡項(xiàng)時(shí)的運(yùn)算方框圖。
圖2為采用本發(fā)明的轉(zhuǎn)子位置推定方法一實(shí)施形態(tài)的電動(dòng)機(jī)控制裝置位置誤差推定器中有過(guò)渡項(xiàng)時(shí)的運(yùn)算方框圖。
圖3為表示采用本發(fā)明的轉(zhuǎn)子位置推定方法一實(shí)施形態(tài)的電動(dòng)機(jī)控制裝置的構(gòu)成方框圖。
圖4為表示采用本發(fā)明的轉(zhuǎn)子位置推定方法一實(shí)施形態(tài)的電動(dòng)機(jī)控制裝置的其它構(gòu)成方框圖。
圖5為表示采用本發(fā)明的轉(zhuǎn)子位置推定方法一實(shí)施形態(tài)的電動(dòng)機(jī)控制裝置的又一其它構(gòu)成方框圖。
圖6為表示無(wú)傳感器控制用的模型圖。
標(biāo)號(hào)說(shuō)明10電動(dòng)機(jī)控制裝置11加法器12速度控制器13加法器14電流控制器15電壓生成器16電壓補(bǔ)償器17 PWM逆變器21位置誤差推定器22電感補(bǔ)償器24速度推定器26積分器27坐標(biāo)變換運(yùn)算部28坐標(biāo)變換運(yùn)算部31 LPF32 LPF33 LPF具體實(shí)施方式
以下，參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本申請(qǐng)的轉(zhuǎn)子位置推定方法一實(shí)施形態(tài)。
本實(shí)施形成涉及有凸極的永磁電動(dòng)機(jī)(DC無(wú)刷電動(dòng)機(jī)、IPM電動(dòng)機(jī))的180°正弦波無(wú)傳感器控制技術(shù)。如圖6所示，180°正弦波無(wú)傳感器控制中，求出由永磁轉(zhuǎn)子磁通方向上的位置即d軸和從d軸沿旋轉(zhuǎn)方向超前90°的q軸組成的d-q軸實(shí)際旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系與控制上的假想轉(zhuǎn)子位置γ軸和從γ軸沿旋轉(zhuǎn)方向超前90°的δ軸組成的γ-δ軸間的軸偏移Δθ，控制該Δθ使其為零。
轉(zhuǎn)子的角度θ(轉(zhuǎn)子位置)由于是對(duì)轉(zhuǎn)子的角速度ω積分的量，所以在控制位置偏移(Δθ)使其為零時(shí)，根據(jù)Δθ，求使Δθ變成零的ω(后述圖3中的速度推定器24)，根據(jù)該ω控制電動(dòng)機(jī)。
本實(shí)施形態(tài)中，如后所述，根據(jù)推定出的磁通誤差，計(jì)算q軸和δ軸的位置偏移Δθ，在δ軸的相位為超前相位時(shí)，減小δ軸上的推定角速度，在δ軸上的相位為滯后相位時(shí)，增大δ軸上的推定角速度，使與該Δθ積分值對(duì)應(yīng)的位置θ與q軸一致。
這里，將Δθ作為與ω成正比(取決于ω)的值求出時(shí)，輸入Δθ的后級(jí)一側(cè)的控制器設(shè)計(jì)變得困難。在控制器的增益設(shè)計(jì)等過(guò)程中，由于存在非常取決于轉(zhuǎn)速(ω)的傾向，故有增益調(diào)整變得困難的問(wèn)題，Δθ的推定值的收斂狀態(tài)取決于速度。另外，在這一調(diào)整中也要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)比較，增加復(fù)雜性。由此，在Δθ作為取決于ω的值求出時(shí)，難以確保穩(wěn)定性，又會(huì)產(chǎn)生控制誤差。
相反，本實(shí)施形態(tài)的位置誤差推定器(參照?qǐng)D3的標(biāo)號(hào)21)中，如以后所述，由于不是利用感應(yīng)電壓矢量，而是利用磁通矢量，所以能將Δθ作為不取決ω的值求解。由此，本實(shí)施形態(tài)中，輸入Δθ的控制器(速度推定器24)的設(shè)計(jì)就容易(通常可用一般的PI控制器)，能確保足夠的穩(wěn)定性，又能制止控制誤差的產(chǎn)生。
由于永磁體的磁通為感應(yīng)電壓對(duì)時(shí)間的積分，所以關(guān)于磁通矢量的推定，其位置為從感應(yīng)電壓矢量開始滯后90°的位置，另外，大小變成以永磁體為中心的磁通量(物理量)。因而，采用不因轉(zhuǎn)速而變化的物理量的磁通矢量，通過(guò)推定電氣上的絕對(duì)位置，就能直接推定q軸。結(jié)果，因計(jì)算推定速度的推定器的設(shè)計(jì)以不取決于轉(zhuǎn)速的磁通誤差作為基準(zhǔn)，所以參數(shù)的調(diào)整容易，結(jié)果在速度控制器的輸出、及推定位置的計(jì)算上，穩(wěn)定性提高，電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)容易穩(wěn)定。
參照?qǐng)D3說(shuō)明采用本實(shí)施形態(tài)的轉(zhuǎn)子位置推定方法的電動(dòng)機(jī)控制裝置。
圖3中，電動(dòng)機(jī)控制裝置10對(duì)有凸極的永磁電動(dòng)機(jī)20進(jìn)行無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)。電動(dòng)機(jī)控制裝置10包括PWM逆變器17、電流檢測(cè)器(未圖示)、坐標(biāo)變換運(yùn)算部27及28、位置誤差推定器21、速度推定器24、積分器26、速度控制器12、電流控制器14、電壓生成部15、及電壓補(bǔ)償器16。
PWM逆變器17將直流電壓變換成三相交流電壓。
電流檢測(cè)器(未圖示)檢測(cè)電動(dòng)機(jī)20的電流i(u、w)。
坐標(biāo)變換運(yùn)算部27將其檢測(cè)出的電流i(u、w)在旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)上進(jìn)行變換。
位置誤差推定器21推定轉(zhuǎn)子的位置誤差Δθ^。
速度推定器24推定角速度ωre^，使其推定的位置誤差Δθ^為零。
積分器26對(duì)該速度推定器24的輸出ωre″進(jìn)行積分，算出轉(zhuǎn)子位置θ(γ、δ)^。
速度控制器12用于推定轉(zhuǎn)子位置、并使速度指令值ωre*和速度推定器24的輸出ωre^的誤差為零。
電流控制器14用于使γ軸(d軸)電流的指令值iγ*和根據(jù)實(shí)際檢測(cè)出的電流信息求得的γ軸電流iγ間的誤差為零。
根據(jù)速度控制器12輸出的電壓指令值V(m)*、和電流控制器14輸出的相位指令值Vβ*，計(jì)算出PWM輸出值V(u、v、w)*。
電壓生成部15根據(jù)速度控制器12輸出的電壓振幅指令V(m)*、和加法器18輸出的電壓指令的相位V(θ)*，生成向PWM逆變器17輸出的電壓指令V(u、v、w)。
電壓補(bǔ)償器16將由電壓生成器15生成的輸入PWM逆變器17的電壓指令值V(u、v)*作為輸入，輸出對(duì)于此值V(u、v)進(jìn)行相位、振幅校正后的電壓推定值Vmd(u、v)^。
坐標(biāo)變換運(yùn)算部28將電壓補(bǔ)償器16輸出的電壓推定值Vmd(u、v)^在旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)上進(jìn)行變換。
圖3至圖5表示本實(shí)施形態(tài)的電動(dòng)機(jī)控制裝置10的不同構(gòu)成例子。圖3、圖4、圖5的不同之處是因使哪個(gè)輸出的穩(wěn)定性提高而異，對(duì)于想要使其穩(wěn)定的控制輸出插入低通濾波器(LPF)。通過(guò)插入LPF，雖然有時(shí)響應(yīng)特性也稍微有些降低，但是在優(yōu)先確保穩(wěn)定性的情況下，插入LPF。究竟采用圖3～圖5中哪一種構(gòu)成，將因電動(dòng)機(jī)的特征、或負(fù)載的特征而異。除了關(guān)于該LPF的構(gòu)成之外，其余的系統(tǒng)構(gòu)成都相同。以下，參照?qǐng)D3說(shuō)明電動(dòng)機(jī)控制裝置10的構(gòu)成，擇需參照?qǐng)D4或圖5。
對(duì)電動(dòng)機(jī)控制裝置10的指令值為角速度ωre*、和γ軸電流Iγ*。
加法運(yùn)算器11計(jì)算角速度指令值ωre*、和角速度推定值ωre^間的偏差。該偏差輸入由PI(比例積分)控制器構(gòu)成的速度控制器12。速度控制器12輸出的輸出指令為電壓振幅指令V(m)*。該電壓振幅指令V(m)*為電動(dòng)機(jī)20的三相指令電壓的振幅指令。
加法器13計(jì)算γ軸電流指令值Iγ*、和根據(jù)電動(dòng)機(jī)電流進(jìn)行檢測(cè)、運(yùn)算的Iγ的偏差。該偏差輸入由PI控制器構(gòu)成的電流控制器14。電流控制器14輸出的輸出指令成為電壓相位的指令值Vβ*。該電壓相位的指令值Vβ*為電動(dòng)機(jī)20的三相指令電壓的相位指令。如圖5所示，為使電動(dòng)機(jī)20運(yùn)行穩(wěn)定，使該電壓相位指令值Vβ*的輸出通過(guò)數(shù)字LPF31，降低振蕩分量等，可使指令電壓相位穩(wěn)定。
加法器18求得電壓的相位指令Vβ*和推定的轉(zhuǎn)子位置θ(γδ)^之和作為電壓指令的相位V(θ)*。該電壓指令的相位V(θ)*輸入電壓生成部15。在該電壓生成部15，例如生成以下的指令電壓波形。
式(6)Vu=V(m)*·sin(Vβ*+θ^(γδ))]]>Vv=V(m)*·sin(Vβ*+θ^(γδ)+2/3·π)]]>Vw=V(m)*·sin(Vβ*+θ^(γδ)+4/3·π)]]>向PWM逆變器17輸出這樣的電壓指令V(u、v、w)。PWM逆變器17由逆變器電路等構(gòu)成，生成PWM波形。由于可用以往常用的一般的PWM逆變器作為該P(yáng)WM逆變器17，所以其說(shuō)明省略。
用PWM逆變器17實(shí)際驅(qū)動(dòng)IPM電動(dòng)機(jī)20時(shí)，檢測(cè)電動(dòng)機(jī)20的相電流。這一檢測(cè)電路用CT等，如在CT的二次側(cè)利用運(yùn)算放大器構(gòu)成放大電路，則能容易地得到將相電流變換成電壓信號(hào)的值(波形)。該電動(dòng)機(jī)相電流的波形由于是模擬值，所以利用AD變換器等將其變換成數(shù)字值，變換成能運(yùn)算的值。
又因該電動(dòng)機(jī)的相電流iu，iw是從靜止坐標(biāo)系來(lái)看的電流，所以要用坐標(biāo)變換運(yùn)算部27將它進(jìn)行坐標(biāo)變換，變換成推定旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系。這一變換矩陣為以下的矩陣。
式(7)VdVq=cosθ-sinθsinθcosθVγVδ]]>IdIq=cosθ-sinθsinθcosθIγIδ]]>因該運(yùn)算的電流iγ、iδ與因電動(dòng)機(jī)20而產(chǎn)生的高次諧波分量或噪聲疊加，所以使該運(yùn)算結(jié)果再通過(guò)數(shù)字的LPF32(圖5)，能減小高次諧波分量或噪聲等。根據(jù)電動(dòng)機(jī)20的特性或逆變裝置17等的特性，該LPF32也可以省略。
加法器13中計(jì)算電流iγ和γ軸電流指令值iγ*間的偏差，將該偏差輸入電流控制器14。另外，電流iγ用于位置誤差推定器21中的運(yùn)算、或電感補(bǔ)償器22中的運(yùn)算。另一方面，電流iδ用于位置誤差推定器21中的運(yùn)算或電感補(bǔ)償器22中的運(yùn)算。
電感補(bǔ)償器22中的電感補(bǔ)償是為補(bǔ)償電感的飽和或建模誤差等而構(gòu)成的。該電感補(bǔ)償?shù)臉?gòu)成使其成為至少包括電流(iγ、iδ)或轉(zhuǎn)速等一個(gè)及一個(gè)以上變量的函數(shù)。這種補(bǔ)償只要用近似式或表格等方式即可。
電壓補(bǔ)償器16輸入由電壓生成器15生成的供給PWM逆變器17的電壓指令V(u、v)*，輸出對(duì)該值V(u、v)*進(jìn)行相位、振幅補(bǔ)償后的電壓推定值Vmd(u、v)^。該電壓補(bǔ)償器16進(jìn)行的補(bǔ)償為考慮到PWM逆變器17中的輸入輸出非線性后進(jìn)行的補(bǔ)償，與從逆變器17向電動(dòng)機(jī)20的輸出相對(duì)應(yīng)地進(jìn)行。
以下，詳細(xì)說(shuō)明位置誤差推定器21的運(yùn)算。
現(xiàn)將d-q軸實(shí)際旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中的電動(dòng)機(jī)模型的電壓方程式示于下式(8)式(8)VdVq=R+pLd-ωreLqωreLdR+pLqidiq+ωrekE01]]>kE為感應(yīng)電壓常數(shù)。
γ-δ軸推定旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中的電動(dòng)機(jī)模型的電壓方程式用下述式(9)表示。
式(9)VγVδ=R-ωreLγδ+pLγ-ωreLδ+pLγδωreLγ+pLγδR+ωreLγδ+pLδiγiδ+ωrekEsinΔθrecosΔθre]]>式中，電感L的各個(gè)參數(shù)可以用以下的式(10)表示式(10)Lδγ＝L1sin2ΔθreL0=Ld+Lq2]]>Lγ＝L0+L1cos2ΔθreL1=Ld-Lq2]]>Lδ＝L0-L1cos2Δθre式中，由于進(jìn)行控制使得Δθ為零，所以Δθ0，因而，sinΔθ0、cosΔθ1。當(dāng)用這一近似時(shí)，對(duì)于Δθ可以得到下述的式(11)。
式(11)VγVδ=R+pLd-ωreLqωreLdR+pLqiγiδωrekEsinΔθrecosΔθre]]>式中，感應(yīng)電壓V由于是將磁通φ微分后的值，所以可以得到下述的式(12)作為對(duì)于磁通量的關(guān)系式。即通過(guò)用角速度ωre除上述式(11)的電壓方程式，得到以下的式(12)的磁通方程式。
式(12)φδφγ=1ωreVγVδ=R+pLdωre-LqLdR+pLqωreiγiδ+kEsinΔθrecosΔθre]]>如使用ΔθresinΔθre的近似式，則得到下述的式(13)。
式(13) =1kE{Vγ-R·iγωre+Lq·iδ}]]>=K′{Vγ-R·iγωre+Lq·iδ}(K′>0)]]>這里，設(shè)電流的過(guò)渡項(xiàng)忽略不計(jì)，p(i)0。另外，K′相當(dāng)于感應(yīng)電壓常數(shù)的倒數(shù)，可以使其變成滿足K′＞0的任意常數(shù)或函數(shù)。
由于DC電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)，V成為與ω成正比的值，因此在上述的式(13)中，Vγ為與ω成正比的值。所以上述式(13)的(Vγ-Riγ)/ωre的一項(xiàng)不會(huì)成為取決于ω的值。由此，能從上述式(13)求出Δθre，如果進(jìn)行使該Δθre為零的控制，便能進(jìn)行穩(wěn)定的控制。
再若設(shè)p(i)≠0，考慮過(guò)渡項(xiàng)，就變成下述的式(14)。
式(14)
=1kE{Vγ-(R+pLd)·iγωre+Lq·iδ}]]>=K′{Vγ-(R+pLd)·iγωre+Lq·iδ}(K′>0)]]>=K′{Vγ-R·iγ-K′′Δiγωre+Lq·iδ}(K′>0,K′′>0)]]>K″能作為滿足K″＞0的任意的常數(shù)或函數(shù)進(jìn)行控制。在要求響應(yīng)特性好的場(chǎng)合，取K″為較大的值，在與響應(yīng)特性相比要求穩(wěn)定性高的場(chǎng)合，取K″＝0，這時(shí)，變成和上述的式(13)相同的式。
圖1為表示利用上述式(13)進(jìn)行位置誤差推定的位置誤差推定器21的構(gòu)成方框圖。圖2為表示利用上述式(14)進(jìn)行位置誤差推定的位置誤差推定器21的構(gòu)成方框圖。在圖2中，過(guò)渡項(xiàng)與(Δiγ/ωre)相對(duì)應(yīng)。如圖1及圖2所示，位置誤差推定器21包括推定磁通Φδ的磁通運(yùn)算部、及根據(jù)推定出的磁通Φδ推定位置誤差Δθ的位置誤差運(yùn)算部。圖1及圖3中，R為電動(dòng)機(jī)的繞組電阻。q軸電感Lq*可以用電感補(bǔ)償器22求得。q軸電感Lq*為預(yù)先用帶傳感器的電動(dòng)機(jī)通過(guò)實(shí)驗(yàn)求出的iγ、iδ、ωre的函數(shù)。
在圖1中，位置誤差推定器21的磁通運(yùn)算部推定對(duì)從電動(dòng)機(jī)外加電壓Vγ減去電流Iγ的電壓降R·Iγ之差(Vγ-R·Iγ)進(jìn)行積分而成的磁通((Vγ-R·Iγ)/ωre)、和電動(dòng)機(jī)繞組的電感Lq與電流iδ之積的磁通(Lq·iδ)，根據(jù)此推定的磁通((Vγ-R·Ir)/ωre+Lq·iδ)，求旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸(q軸)及其旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸的推定軸(δ軸)間的磁通誤差Φδ，位置誤差推定器21的位置誤差運(yùn)算部根據(jù)該磁通誤差Φδ，推定轉(zhuǎn)子位置Δθ。
在圖2中，位置誤差推定器21的磁通運(yùn)算部推定對(duì)從電動(dòng)機(jī)外加電壓Vγ減去電流的電壓降((R+pLd)·Iγ)之差(Vγ-(R+pLd)·Iγ)進(jìn)行積分而成的磁通(Vγ-(R+pLd)/ωre)、和電動(dòng)機(jī)繞組的電感Lq電流iδ之積的磁通(Lq·iδ)，根據(jù)此推定的磁通((Vγ-(R+pLd)·Iγ)/ωre+Lq·iδ)，求出旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸(q軸)及其旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸的推定軸(δ軸)間的磁通誤差Φδ，位置誤差推定器21的位置誤差運(yùn)算部根據(jù)該磁通誤差Φδ，推定轉(zhuǎn)子位置Δθ。
如圖3所示，由位置誤差推定器21求出的位置誤差Δθre(Δθ^)向速度推定器24輸出。
位置誤差推定器21算出的位置誤差Δθ^輸入由PI控制器構(gòu)成的速度推定器24。速度推定器24計(jì)算使該Δθ^為零的角速度推定值ωre^。這里，使用通常一般的PI控制器作為速度推定器24。速度推定器24中的運(yùn)算式如下述的式(15)所示。
式(15)ω^re=KpΔθ^+KI∫Δθ^dt]]>由速度推定器24求出的角速度值ωre^向加法器11輸出，如上所述，用于速度的反饋控制。通過(guò)該速度反饋控制，生成電壓振幅指令V(m)*。另用積分器26對(duì)角速度推定值ωre^進(jìn)行積分，計(jì)算出轉(zhuǎn)子的位置推定值θre(γδ)^。該計(jì)算出的位置推定值θre(γδ)分別輸入壓相位指令的加法器18及坐標(biāo)變換器27、28。
加法器18根據(jù)位置推定值θre(γδ)^，生成輸入電壓生成部15的電壓相位指令V(θ)*。這樣，通過(guò)在電壓相位指令V(θ)*上反映由位置誤差推定器21推定的Δθ^的位置偏移，從而能在電動(dòng)機(jī)20上反映出Δθ^的位置偏移。
調(diào)整角速度推定值ωre^，使電動(dòng)機(jī)20的實(shí)際位置和推定值一致，求其積分值即推定坐標(biāo)系上的位置θre(γδ)^，進(jìn)行反饋控制，使該d-q軸和γ-δ軸的位置一致。另外，在將該角速度推定值ωre^用于速度反饋控制時(shí)，為了穩(wěn)定，也可以讓其通過(guò)LPF33(圖4)。
如上所述，本實(shí)施形態(tài)的電動(dòng)機(jī)控制裝置10中，使用由傳感器檢測(cè)出的值作為電流值，而使用指令值或推定值作為電壓值(未使用電壓傳感器)。對(duì)于有凸極的電動(dòng)機(jī)(IPM電動(dòng)機(jī))運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的重要的因素即電感，可以利用電感補(bǔ)償器22求出電感推定值(指令值)。關(guān)于角速度ω，雖然本實(shí)施形態(tài)中考慮到表示過(guò)渡性的項(xiàng)而使用推定值，但是也可使用指令值。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施形態(tài)，通過(guò)用磁通進(jìn)行位置推定，能得到與ωre無(wú)關(guān)的物理量。通過(guò)用式(13)或式(14)就容易調(diào)整增益，能用簡(jiǎn)單而且時(shí)間又短的運(yùn)算實(shí)現(xiàn)能提高穩(wěn)定性的電動(dòng)機(jī)控制。若通過(guò)采用本實(shí)施形態(tài)的轉(zhuǎn)子位置推定方法的電動(dòng)機(jī)控制裝置來(lái)控制電動(dòng)機(jī)，就能使電動(dòng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。如將由采用本實(shí)施形態(tài)的轉(zhuǎn)子位置推定方法的電動(dòng)機(jī)控制裝置控制的電動(dòng)機(jī)作為壓縮機(jī)的電動(dòng)機(jī)使用，則能提供高效、低噪聲的壓縮機(jī)。另外，如將該壓縮機(jī)用在空調(diào)上(未圖示)，則能有助于減少空調(diào)的功耗。
與上述非專利文獻(xiàn)1所述的技術(shù)相比，由于感應(yīng)電壓與轉(zhuǎn)速(ω)成正比，所以根據(jù)感應(yīng)電壓推定的位置誤差Δθ為取決于ω的值，偏離真實(shí)的值可能很大，相反由于永磁體的磁通為不取決于ω的物質(zhì)固有的值，所以根據(jù)磁通推定的位置誤差Δθ為真實(shí)的值或接近真實(shí)值的值。因此，磁通適合用于位置推定(位置誤差推定)。
還在求Δθre時(shí)，就能利用上述式(11)，展開成式(16)及式(17)。
式(16)tanΔθre=ωreKEsinΔθreωreKEcosΔθre=Vγ-(R+pLd)·iγ+ωreLqiδVδ-ωreLd·iγ-(R+pLq)·iδ]]>式(17)Δθre=tan-1Vγ-(R+pLd)·iγ+ωreLqiδVδ-ωreLd·iγ-(R+pLq)·iδ]]>這里，為了進(jìn)行Δθ0的控制，實(shí)際上有時(shí)即使不考慮上式(17)的分母，也能利用只考慮分子的以下的式(18)進(jìn)行控制。
式(18)ΔθresinΔθre＝Vγ-(R+pLd)·iγ+ωreLqiδ為了實(shí)時(shí)進(jìn)行Δθ0的控制，有時(shí)要盡量減少運(yùn)算量，不用上述式(17)，而如上述式(18)那樣地用sin近似的式求Δθ。
但是，式(17)的Δθ＝tan-1( )中，取決于ω的關(guān)系被很好地抵消(由于在分子、分母中均有取決于ω的項(xiàng)存在，所以兩者互相抵消，就不取決于ω)，這一點(diǎn)在計(jì)算式(18)時(shí)，Δθ成為取決于ω的值。
這是因?yàn)槭?18)的式中，計(jì)算感應(yīng)電壓，因此變成與轉(zhuǎn)速成正比的特征量，就變成具有和采用上述式(3)的場(chǎng)合(上述非專利文獻(xiàn)1的技術(shù))相同的問(wèn)題。即，Δθ向零的收斂性變差，另外，在軸偏移調(diào)整器的增益調(diào)整上，要根據(jù)電動(dòng)機(jī)20的轉(zhuǎn)速進(jìn)行不同的增益調(diào)整，在控制的構(gòu)成上變得復(fù)雜。相反，根據(jù)本實(shí)施形態(tài)，如上所述，通過(guò)采用磁通進(jìn)行位置推定，能推定與ω?zé)o關(guān)的Δθ。
還有，本實(shí)施形態(tài)的電動(dòng)機(jī)控制裝置10中，最好是q軸和δ軸之間求Δθ(磁通誤差)。在d軸上存在永磁體的磁通φ，與d軸正交的q軸上φ＝0。在q軸和δ軸之間求Δθ時(shí)，只要反饋控制使φ(q軸)即可。這一點(diǎn)與在d軸和γ軸之間求Δθ、再對(duì)φ＝(d軸)進(jìn)行反饋控制的場(chǎng)合相比，容易進(jìn)行控制。這是因?yàn)槿粝胍赿軸和γ軸之間求Δθ，對(duì)磁通φ進(jìn)行反饋控制時(shí)，由于磁通φ為永磁體物質(zhì)固有的值，所以根據(jù)因永磁體的磁場(chǎng)強(qiáng)度而改變的φ的值，必須對(duì)每一臺(tái)電動(dòng)機(jī)改變指令值。另一方面，也能在本實(shí)施形態(tài)中，在d軸和γ軸之間求Δθ，代替上述的方法。
權(quán)利要求
1.一種轉(zhuǎn)子位置推定方法，是一種推定永磁電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子位置的轉(zhuǎn)子位置推定方法，其特征在于，求出旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸和所述旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸推定軸間的磁通誤差，根據(jù)所述磁通誤差，推定所述轉(zhuǎn)子位置。
2.一種轉(zhuǎn)子位置推定方法，是一種推定有凸極的永磁電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子位置的轉(zhuǎn)子位置推定方法，其特征在于，推定對(duì)從電動(dòng)機(jī)外加電壓減去電流的電壓降之差進(jìn)行積分而得的磁通、和電動(dòng)機(jī)繞組的電感與電流之積產(chǎn)生的磁通，根據(jù)所述推定的磁通，求出旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸和所述旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸推定軸間的磁通誤差，根據(jù)所述磁通誤差，推定所述轉(zhuǎn)子位置。
3.一種轉(zhuǎn)子位置推定方法，是一種推定有凸極的永磁電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子位置的轉(zhuǎn)子位置推定方法，其特征在于，根據(jù)用轉(zhuǎn)子的角速度ω除所述永磁電動(dòng)機(jī)電壓方程式而得的磁通方程式，求出旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸和所述旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸推定軸間的磁通誤差，根據(jù)所述磁通誤差，推定所述轉(zhuǎn)子位置。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子位置推定方法，其特征在于，所述磁通誤差為所述旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸即q軸和所述旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸推定軸即δ軸間的磁通誤差。
5.一種轉(zhuǎn)子位置推定方法，是一種推定有凸極的永磁電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子位置的轉(zhuǎn)子位置推定方法，其特征在于，采用所述永磁電動(dòng)機(jī)的電壓方程式和實(shí)際電動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)模型的轉(zhuǎn)子位置角之差ΔθsinΔθ的近似式，同時(shí)不采用根據(jù)所述電壓方程式展開的Δθ＝tan-1形式的式子，求出不取決于轉(zhuǎn)子的角速度ω的Δθ，根據(jù)所述求得的Δθ，推定轉(zhuǎn)子位置。
6.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子位置推定方法，其特征在于，所述磁通誤差可利用下述式(1)求得。式(1)Vγ-R·iγωre+Lq·iδ]]>Vγ電樞電壓的γ軸分量R電樞繞組電阻iγ電樞電流的γ軸分量ωre轉(zhuǎn)子角速度的推定值或指令值(電角度)Lqq軸電感iδ電樞電流的δ軸分量
7.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子位置推定方法，其特征在于，所述磁通誤差可用下述式(2)求得。式(2)Vγ-(R+pLd)·iγωre+Lq·iδ]]>Vγ電樞電壓的γ軸分量R電樞繞組電阻p微分算子Ldd軸電感iγ電樞電流的γ軸分量ωre轉(zhuǎn)子角速度的推定值或指令值(電角度)Lqq軸電感iδ電樞電流的δ軸分量
8.如權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)子位置推定方法，其特征在于，所述電感為至少取決于電流及轉(zhuǎn)速中的某一個(gè)量的函數(shù)。
9.一種電動(dòng)機(jī)控制方法，其特征在于，求得與利用如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子位置推定方法求出的所述磁通誤差對(duì)應(yīng)的所述旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸和所述旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸的推定軸間位置誤差對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子角速度的推定值，將所述轉(zhuǎn)子角速度的推定值輸入低通濾波器，根據(jù)所述低通濾波器的輸出值，進(jìn)行與所述永磁電動(dòng)機(jī)速度有關(guān)的反饋控制。
10.一種電動(dòng)機(jī)控制方法，是一種應(yīng)用如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子位置推定方法的電動(dòng)機(jī)控制方法，其特征在于，將使得與電樞電流的所述旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸推定軸分量的檢測(cè)值對(duì)應(yīng)的值和指令值的誤差為零用的電流控制器的輸出即相位指令值輸入低通濾波器，根據(jù)所述低通濾波器的輸出值和所述推定的轉(zhuǎn)子位置，生成表示電壓指令的相位的信號(hào)。
11.一種電動(dòng)機(jī)控制方法，是一種應(yīng)用如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子位置推定方法的電動(dòng)機(jī)控制方法，其特征在于，向低通濾波器輸入與電樞電流的所述旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸推定軸分量的檢測(cè)值對(duì)應(yīng)的值，根據(jù)所述低通濾波器的輸出值和所述電樞電流的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸的推定軸分量的指令值的偏差，生成電壓相位的指令值。
12.一種電動(dòng)機(jī)控制方法，是一種控制有凸極的永磁電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)控制方法，其特征在于，求出旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸即q軸的推定軸即δ軸的磁通量，進(jìn)行控制使所述δ軸的磁通量收斂成零。
13.如權(quán)利要求12所述的電動(dòng)機(jī)控制方法，其特征在于，所述δ軸的磁通量能夠以通過(guò)用角速度ωre^除從電動(dòng)機(jī)外加電壓的推定值Vγ^減去電阻R和電流Iγ的電壓降之差算出的磁通、和電感Lq與電流Iδ之積得到的磁通之和的形式來(lái)求得。
14.如權(quán)利要求12所述的電動(dòng)機(jī)控制方法，其特征在于，所述δ軸的磁通量能夠以通過(guò)用角速度ωre^除從電動(dòng)機(jī)外加電壓的推定值Vr^減去電阻R與電流Iγ的電壓降、和電感Ld和電流Iγ隨時(shí)間變化產(chǎn)生的電壓降之差算出的磁通、以及與利用電感Lq和電流Iδ之積得到的磁通之和的形式而求得。
15.如權(quán)利要求12所述的電動(dòng)機(jī)控制方法，其特征在于，所述δ軸磁通量能夠以根據(jù)用角速度ωre^除從電動(dòng)機(jī)外加電壓的推定值Vr^減去電阻R與電流Iγ的電壓降和正的增益常數(shù)K″與電流Iγr隨時(shí)間變化之積而產(chǎn)生的電壓降之差后算出的磁通、以及根據(jù)電感Lq和電流Iδ之積得到的磁通之和的形式來(lái)求得。
16.一種電動(dòng)機(jī)控制方法，是一種無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)永磁電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)控制方法，其特征在于，計(jì)算磁通誤差，調(diào)整所述永磁電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，使所述運(yùn)算的磁通誤差收斂為零，通過(guò)對(duì)求出的速度推定值積分，使所述運(yùn)算的磁通誤差為零，從而算出所述永磁電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子位置。
17.一種壓縮機(jī)，其特征在于，具有通過(guò)計(jì)算磁通誤差并進(jìn)行控制使得所述運(yùn)算出的磁通誤差收斂為零、從而能進(jìn)行無(wú)位置傳感器正弦波驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)。
18.一種程序，其特征在于，為讓計(jì)算機(jī)執(zhí)行如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子位置推定方法的各步驟用的程序。
19.一種轉(zhuǎn)子位置推定裝置，是一種推定有凸極的永磁電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子位置的轉(zhuǎn)子位置推定裝置，其特征在于，求得旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸和所述旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸的推定軸間的磁通誤差，根據(jù)所述磁通誤差，推定所述轉(zhuǎn)子位置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種控制器設(shè)計(jì)容易、穩(wěn)定性良好的轉(zhuǎn)子位置推定方法。該方法推定永磁電動(dòng)機(jī)20的轉(zhuǎn)子位置θ，求旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸和所述旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸的推定軸之間的磁通誤差，根據(jù)所述磁通誤差，推定所述轉(zhuǎn)子位置。所述磁通誤差最好為所述旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸即q軸和所述旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸的推定軸即δ軸間的磁通誤差。推定對(duì)從電動(dòng)機(jī)外加電壓Vγ減去電流的電壓降Rir之差進(jìn)行積分而成的磁通、和電動(dòng)機(jī)繞組的電感Lq與電流的iδ之積的磁通Фδ，根據(jù)所述推定的磁通，可以求得所述磁通誤差。根據(jù)用轉(zhuǎn)子的角速度除永磁電動(dòng)機(jī)的電壓方程式而成的磁通方程式，求旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸和所述旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸的推定軸間的磁通誤差，根據(jù)所述磁通誤差，推定所述轉(zhuǎn)子位置。
文檔編號(hào)H02P6/14GK1667942SQ20051000706
公開日2005年9月14日 申請(qǐng)日期2005年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月12日
發(fā)明者村上正憲 申請(qǐng)人:富士通將軍股份有限公司