專利名稱：同步電機的控制裝置和控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及同步電機的控制裝置和控制方法，特別涉及穩(wěn)定地進行對弱場磁控制的切換的同步電機的控制裝置和控制方法。
背景技術：
在以基本轉速以上的速度來控制永磁同步電機時，進行通過d軸電流將永磁產生的磁通量控制得弱的針對弱場磁控制的切換。針對弱場磁控制的切換的判斷，根據基本轉速與電機轉速的比較來進行，但是在直流電壓變動得大的裝置的情況下，有時在基本轉速以下的速度下逆變器輸出電壓飽和而不能進行控制。因此本申請人公開了即使直流電壓變動，也能夠穩(wěn)定地進行弱場磁控制與最大扭矩控制之間的切換的技術(例如，參照專利文獻I)。在專利文獻I中，實時檢測直流電壓，通過與在控制中的轉速所需的直流電壓的運算值進行比較，來判斷是進行弱場磁控制、還是進行最大扭矩控制。專利文獻I日本特開2003-33097號公報但是，在專利文獻I中，將主電路部的輸入規(guī)格是以電池為主的直流電源的特定的電機作為控制對象，存在主電路部的輸入規(guī)格為基于3相交流+ ニ極管整流的直流電源時不能與任意的電機對應的問題。即，在專利文獻I中，雖然將比較穩(wěn)定的電池作為直流電源，但是在基于3相交流+ ニ極管整流的直流電源中，由于直流電壓變動，因此針對弱場磁控制的切換變得不穩(wěn)定。另外，在專利文獻I中，由于使用特定的電機用的表數據來進行d軸電流運算，因此不能與任意的電機對應
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于，解決現有技術的上述問題而提供如下所述的同步電機的控制裝置和控制方法即使進行驅動的永磁同步電機為任意的電機，也能夠穩(wěn)定地進行弱場磁控制與最大扭矩控制之間的切換。本發(fā)明的同步電機的控制裝置，其根據三相電壓指令值，通過逆變器電路將對3相交流進行ニ極管整流而得到的直流電壓轉換為交流電壓，將所轉換的交流電壓提供給同步電機來進行驅動，該同步電機的控制裝置的特征在于，具有電流坐標轉換単元，其將流過所述同步電機的三相交流電流轉換為旋轉坐標上的d軸電流和q軸電流；最大線間電壓運算單元，其使用所述直流電壓來運算最大線間電壓；d軸電流運算單元，其使用通過該最大線間電壓運算單元運算的所述最大線間電壓和所述同步電機的電氣角速度來運算弱場磁控制用的d軸電流運算值；弱場磁控制切換單元，其根據通過所述最大線間電壓運算單元運算的所述最大線間電壓和所述同步電機的所述電氣角速度，將通過所述d軸電流運算単元運算的弱場磁控制用的所述d軸電流運算值和最大扭矩控制用的d軸電流設定值中的任意一個作為d軸電流指令值來輸出；q軸電流運算單元，其使用所提供的電機速度指令值和所述同步電機的電機角速度來運算q軸電流指令值；d軸電壓運算單元，其根據從所述弱場磁控制切換單元輸出的所述d軸電流指令值與通過所述電流坐標轉換単元轉換的所述d軸電流之間的偏差來運算d軸電壓運算值；q軸電壓運算單元，其根據通過所述q軸電流運算單元運算的所述q軸電流指令值與通過所述電流坐標轉換単元轉換的所述q軸電流之間的偏差來運算q軸電壓運算值；以及電壓指令值轉換単元，其將通過所述d軸電壓運算單元運算的所述d軸電壓運算值和通過所述q軸電壓運算單元運算的所述q軸電壓運算值轉換為所述三相電壓指令值。而且，在本發(fā)明的同步電機的控制裝置中，也可以為，所述d軸電流運算單元從通過所述最大線間電壓運算単元運算的所述最大線間電壓、所述同步電機的所述電氣角速度、作為所述同步電機的電機參數的反電動勢系數以及d軸電感運算所述d軸電流運算值。而且，在本發(fā)明的同步電機的控制裝置中，也可以為，所述弱場磁控制切換單元根據所述同步電機的所述電氣角速度來運算電機線間電壓，根據所運算的所述電機線間電壓與通過所述最大線間電壓運算単元運算的所述最大線間電壓的比較結果，選擇通過所述d軸電流運算單元運算的弱場磁控制用的所述d軸電流運算值和最大扭矩控制用的d軸電流設定值中的任意一個作為d軸電流指令值來輸出。而且，在本發(fā)明的同步電機的控制裝置中，也可以為，該同步電機的控制裝置具有電壓指令值限制単元，該電壓指令值限制單元對d軸電壓指令值和q軸電壓指令值以合成向量成為規(guī)定值以下的方式進行限制而輸出，其中，該d軸電壓指令值和q軸電壓指令值是基于通過所述d軸電壓運算單元和所述q軸電壓運算單元分別運算的所述d軸電壓運算值和所述q軸電壓運算值而得到的，所述電壓指令值轉換単元將從所述電壓指令值限制単元輸出的所述d軸電壓指令值和所述q軸電壓指令值轉換為所述三相電壓指令值。而且，在本發(fā)明的同步電機的控制裝置中，也可以為，所述最大線間電壓運算単元根據所述直流電壓和所述逆變器電路的調制度運算所述最大線間電壓。另外，本發(fā)明的同步電機的控制方法，根據三相電壓指令值，通過逆變器電路將對3相交流進行ニ極管整流而得到的直流電壓轉換為交流電壓，將所轉換的交流電壓提供給同步電機來進行驅動， 該同步電機的控制方法的特征在于，將流過所述同步電機的三相交流電流轉換為旋轉坐標上的d軸電流和q軸電流，使用所述直流電壓來運算最大線間電壓，使用所述最大線間電壓和所述同步電機的電氣角速度來運算弱場磁控制用的d軸電流運算值，根據所述最大線間電壓和所述同步電機的電氣角速度，將弱場磁控制用的所述d軸電流運算值和最大扭矩控制用的d軸電流設定值中的任意一個作為d軸電流指令值來輸出，使用所提供的電機速度指令值和所述同步電機的電機角速度來運算q軸電流指令值，根據所述d軸電流指令值與所述d軸電流之間的偏差來運算d軸電壓運算值，根據所述q軸電流指令值與所述q軸電流之間的偏差來運算q軸電壓運算值，將所述d軸電壓運算值和所述q軸電壓運算值轉換為所述三相電壓指令值。根據本發(fā)明，能夠起到如下所述的效果以使用通過最大線間電壓運算単元運算的最大線間電壓和同步電機的電氣角速度來運算弱場磁控制用的d軸電流運算值，根據最大線間電壓和同步電機的電氣角速度，使弱場磁控制用的所述d軸電流運算值和最大扭矩控制用的d軸電流設定值中的任意一個作為d軸電流指令值來輸出的方式來構成，從而即使在進行驅動的永磁同步電機為任意的電機，也能夠僅通過設定永磁同步電機的電機參數，實時地運算在任意的永磁同步電機中最佳的弱場磁控制中的d軸電流指令值。另外，能夠平滑地、穩(wěn)定地對弱場磁控制與最大扭矩控制進行切換，能夠實現電機額定速度的寬范圍(例如2倍左右)的可變速控制。


圖1是示出本發(fā)明的同步電機的控制裝置的實施方式的電路結構的電路結構圖。圖2是圖1所示的弱場磁控制切換部的控制框圖。圖3是用于說明圖1所示的弱場磁控制切換部中的切換動作的流程圖。圖4是用于說明圖1所示的電壓指令值限制部中的限制處理的說明圖。符號說明1:PM 電機2 :逆變器電路3u:U相電流傳感器3w ff相電流傳感器4 :編碼器5 :三相交流電源6 : ニ極管橋電路7:平滑電容器10 :控制部11:最大線間電壓運算部12 :d軸電流運算部13 :弱場磁控制切換部14 :d軸電流偏差運算部15 :d軸電流PI運算部16 :速度偏差運算部17 :速度PI運算部18 :q軸電流換算增益調整部19 :q軸電流偏差運算部20 :q軸電流PI運算部21:電壓指令值限制部22 電壓指令值坐標轉換部23 電流坐標轉換部24 :V相電流運算部25 :轉子位置速度運算部26 :PWM柵極信號生成器131:電流指令值設定部132 :開關 133 :d軸電流指令選擇處理部具體實施方式
接著，參照附圖具體說明本發(fā)明的實施方式。本實施方式是作為同步電機對永磁形同步電機(以下，稱為PM電機I)進行驅動控制的控制裝置，參照圖1，具有逆變器電路2、U相電流傳感器3u、W相電流傳感器3w、編碼器4、控制部10。電源是基于3相交流+ ニ極管整流的直流電源，通過ニ極管橋電路6對三相交流電源5進行整流，將通過平滑電容器7去除了波紋的直流電壓Vdc供給到逆變器電路2，通過逆變器電路2輸出可變電壓、可變頻率的三相交流而施加在PM電機I上。逆變器電路2由橋連接的開關元件Qf Q6構成。作為開關元件Qf Q6，能夠使用NPN雙極型晶體管、FET (Field Effect Transistor)，另外，代替晶體管也可以使用IGBT(Insulated GateBipolor Transistor)、晶I甲」管。U相電流傳感器3u是檢測在PM電機I的U相繞組上流過的電流的電流值的電機電流檢測單元，W相電流傳感器3w是檢測在PM電機I的W相繞組上流過的電流的電流值的電機電流檢測單元。另外，作為U相電流傳感器3u和W相電流傳感器3w，能夠使用由線圈和霍爾元件構成的電流傳感器、分流電阻。編碼器4是通過PM電機I的旋轉而輸出脈沖信號的轉子位置檢測單元。作為編碼器4，能夠使用將刻度的位移轉換成明暗信號來進行光電測量的光學式編碼器、通過磁傳感器檢測多極磁化的鼓的旋轉的磁氣式編碼器、僅輸出相対的旋轉量的増量型編碼器、輸出絕對的旋轉量的絕對型編碼器?？刂撇?0是根據向量控制生成U相、V相、W相的各電壓指令值Vu*、Vv*、Vw*，將所生成的各電壓指令值Vu*、Vv*、Vw*供給到逆變器電路2的電壓指令值供給単元?？刂撇?0具有最大線間電壓運算部ll、d軸電流運算部12、弱場磁控制切換部13、d軸電流偏差運算部14、d軸電流PI運算部15、速度偏差運算部16、速度PI運算部17、q軸電流換算增益調整部18、q軸電 流偏差運算部19、q軸電流PI運算部20、電壓指令值限制部21、電壓指令值坐標轉換部22、電流坐標轉換部23、V相電流運算部24、轉子位置速度運算部25、PWM柵極信號生成器26。最大線間電壓運算部11根據供給到逆變器電路2的直流電壓Vdc、和逆變器電路2的調制度k來運算最大線間電壓Vmax,將所求出的最大線間電壓Vmax輸出到d軸電流運算部12、弱場磁控制切換部13和電壓指令值限制部21。d軸電流運算部12根據通過最大線間電壓運算部11運算的最大線間電壓Vmax、在轉子位置速度運算部25中求出的電氣角速度來運算d軸電流運算值，將所求出的d軸電流運算值輸出到弱場磁控制切換部13。弱場磁控制切換部13根據通過最大線間電壓運算部11運算的最大線間電壓Vmax、和電氣角速度to e,判定是否進行弱場磁控制還是進行最大扭矩控制,根據判定結果進行向弱場磁控制和最大扭矩控制中的任意ー個的切換。在判定為進行弱場磁控制時，弱場磁控制切換部13將通過d軸電流運算部12運算的d軸電流運算值作為d軸電流指令值Id*來輸出，在判定為進行最大扭矩控制時,弱場磁控制切換部13將任意的d軸電流設定值作為d軸電流指令值Id*來輸出。另外，在進行最大扭矩控制吋，能夠將通常d軸電流設定值設定為零，或者在能夠利用磁阻扭矩時能夠設定為零以外的值。d軸電流偏差運算部14是將從弱場磁控制切換部13輸出的d軸電流指令值Id*與從電流坐標轉換部23輸出的d軸電流值Id之間的差分作為d軸電流偏差來進行運算的減法器。d軸電流PI運算部15對通過d軸電流偏差運算部14運算的d軸電流偏差實施PI運算(比例積分運算)，運算指示從電流坐標轉換部23輸出的d軸電流值Id與從弱場磁控制切換部13輸出的d軸電流指令值Id* —致的電壓的d軸電壓運算值Vd。速度偏差運算部16是將從外部供給的電機速度指令值com*與從轉子位置速度運算部25輸出的電機角速度之間的差分作為電機速度偏差來進行運算的減法器。速度PI運算部17對通過速度偏差運算部16運算的電機速度偏差實施PI運算(比例積分運算)，運算扭矩指令值Tm*，將所求出的扭矩指令值Tm*輸出到q軸電流換算增益調整部18。q軸電流換算增益調整部18進行通過速度PI運算部17運算的扭矩指令值Tm*的增益調整，從而運算q軸電流指令值Iq*，將所求出的q軸電流指令值Iq*輸出到q軸電流偏差運算部19。 q軸電流偏差運算部19是將從q軸電流換算增益調整部18輸出的q軸電流指令值Iq*與從電流坐標轉換部23輸出的q軸電流值Iq之間的差分作為q軸電流偏差來進行運算的減法器。q軸電流PI運算部20對通過q軸電流偏差運算部19運算的q軸電流偏差實施PI運算(比例積分運算)，運算指示從電流坐標轉換部2 3輸出的q軸電流值Iq與從q軸電流換算增益調整部18輸出的q軸電流指令值Iq* —致的電壓的q軸電壓運算值Vq。電壓指令值限制部21是輸出基于通過d軸電流PI運算部15和q軸電流PI運算部20分別求出的d軸電壓運算值Vd和q軸電壓運算值Vq的d軸電壓指令值Vd*和q軸電壓指令值Vq*的電路，輸出以合成向量為規(guī)定值以下的方式進行限制的d軸電壓指令值Vd*和q軸電壓指令值Vq*。電壓指令值坐標轉換部22使用轉子位置速度運算部25運算的電氣角0 e，對從電壓指令值限制部21輸出的d軸電壓指令值Vd*和q軸電壓指令值Vq*進行坐標轉換，分別運算U相的電壓指令值Vu*、V相的電壓指令值Vv*、W相的電壓指令值Vw*，將所求出的U相的電壓指令值Vu*、V相的電壓指令值Vv*、W相的電壓指令值Vw*輸出到PWM柵極信號生成器26。電流坐標轉換部23根據通過轉子位置速度運算部25求出的電氣角0 e，將通過U相電流傳感器3u檢測到的U相的電流值Iu、通過W相電流傳感器3w檢測到的W相的電流值Iw、通過V相電流運算部24求出的V相的電流值Iv，坐標轉換到與PM電機I的轉子同步轉動的旋轉坐標系的d軸上的d軸電流值Id、q軸上的q軸電流值Iq，將所求出的d軸電流值Id輸出到d軸電流偏差運算部14，將所求出的q軸電流值Iq輸出到q軸電流偏差運算部19。V相電流運算部24是在三相平衡條件下，根據通過U相電流傳感器3u求出的U相的電流值Iu、通過W相電流傳感器3w求出的W相的電流值Iw,運算V相的電流值Iv的減法器。轉子位置速度運算部25通過對從編碼器4輸出的脈沖信號0 m進行計數，運算PM電機I的轉子的電氣角0 e、表不PM電機I的旋轉速度的電氣角速度和電機角速度 m，在將所求出的電氣角0 e輸出到電壓指令值坐標轉換部22和電流坐標轉換部23的同時，將所求出的電氣角速度《e輸出到d軸電流運算部12和弱場磁控制切換部13。另外，轉子位置速度運算部25將所求出的電機角速度com輸出到速度偏差運算部16。另外，電氣角0 e表示在將定子的繞組軸、例如U相的繞組軸作為基準軸時，該基準軸與轉子的轉子軸之間的旋轉角。另外，電機角速度《miPM電機I的旋轉軸的實際的旋轉角速度。PWM柵極信號生成器26根據從電壓指令值坐標轉換部22輸出的U相的電壓指令值Vu*、V相的電壓指令值Vv*、W相的電壓指令值Vw*，生成接通/斷開逆變器電路2的開關元件QfQ6的逆變器柵極信號，驅動逆變器電路2。接著，對控制部10的動作進行說明。在q軸電流指令值Iq*的運算動作中，首先由于進行PM電機I的速度控制，因此轉子位置通過編碼器4來進行檢測，在轉子位置速度運算部25中運算電氣角速度《e。接著，在速度偏差運算部16中，將所供給的電機速度指令值《m*與在轉子位置速度運算部25中求出的電機角速度之間的差分作為電機速度偏差來進行運算。接著，在速度PI運算部17中，對通過速度偏差運算部16運算的電機速度偏差實施PI運算處理，運算扭矩指令值Tm*。接著，在q軸電流換算增益調整部18中，進行通過速度PI運算部17運算的扭矩指令值Tm*的增益調整,從而運算q軸電流指令值Iq*。另外，在d軸電流指令值Id*的運算動作中，首先在最大線間電壓運算部11中根據供給到逆變器電路2的直流電壓Vdc和逆變器電路2的調制度k來運算最大線間電壓Vmax0接著,在d軸電流運算部12中,根據通過最大線間電壓運算部11運算的最大線間電壓Vmax、在轉子位置速度運算部25中求出的電氣角速度來求出d軸電流運算值。接著，在弱場磁控制切換部13中，根據通過最大線間電壓運算部11運算的最大線間電壓Vmax、和電氣角速度《 e，判定是進行弱場磁控制還是進行最大扭矩控制，在判定為進行弱場磁控制時，將任意的d軸電流設定值作為d軸電流指令值Id*來輸出，在判定為進行最大扭矩控制吋，將通過d軸電流運算部12運算的d軸電流運算值作為d軸電流指令值Id*來輸出。而且，在三相交流的電壓指令值(U相的電壓指令值Vu*、V相的電壓指令值Vv*、W相的電壓指令值Vw*)的運算動作中，首先通過U相電流傳感器3u檢測在PM電機I的U相繞組上流過的電流的電流值，并且通過W相電流傳感器3w檢測在PM電機I的W相繞組上流過的電流的電流值。接著，通過V相電流運算部24，根據U相的電流值Iu、W相的電流值Iw來運算V相的電流值Iv。接著，在電流坐標轉換部23中，根據通過轉子位置速度運算部25求出的電氣角0 e，將U相的電流值Iu、W相的電流值Iw、V相的電流值Iv坐標轉換到與PM電機I的轉子同步轉動的旋轉坐標系的d軸上的d軸電流值Id、q軸上的q軸電流值Iq。接著，在d軸電流偏差運算部14中，將d軸電流指令值Id*與d軸電流值Id的差分作為d軸電流偏差來進行運算,并且在q軸電流偏差運算部19中,將q軸電流指令值Iq*與q軸電流值Iq的差分作為q軸電流偏差來進行運算。接著，在d軸電流PI運算部15中，對所運算的d軸電流偏差實施PI運算(比例積分運算)，運算d軸電壓運算值Vd，并且在q軸電流PI運算部20中，對所運算的q軸電流偏差實施PI運算(比例積分運算)，運算q軸電壓運算值Vq。接著，在電壓指令值限制部21中，以合成向量成為規(guī)定值以下的方式對基于d軸電壓運算值Vd和q軸電壓運算值Vq的d軸電壓指令值Vd*和q軸電壓指令值Vq*進行限制來輸出。接著，在電壓指令值坐標轉換部22中，使用轉子位置速度運算部25運算的電氣角0 e，對d軸電壓指令值Vd*和q軸電壓指令值Vq*進行對坐標轉換，分別運算U相的電壓指令值Vu*、V相的電壓指令值Vv*、W相的電壓指令值Vw*。根據如上所述運算的U相的電壓指令值Vu*、V相的電壓指令值Vv*、W相的電壓指令值Vw*，PWM柵極信號生成器26生成接通/斷開逆變器電路2的開關元件Qf Q6的逆變器柵極信號，驅動逆變器電路2。接著，對d軸電流運算部12的運算動作進行詳細說明。在d軸電流運算部12中，從PM電機I的電壓方程式，使用通過最大線間電壓運算部11運算的最大線間電壓Vmax、通過轉子位置速度運算部25求出的電氣角速度《e、PM電機I的電機參數，運算d軸電流運算值。另外,通過d軸電流運算部12求出的d軸電流運算值成為進行弱場磁控制時的d軸電流指令值Id*。當分別設Vd d軸電壓(V)、Vq q軸電壓(V)、id d軸電流(A)、iq q軸電流(A)、Ld :d軸電感(H)、Lq :q軸電感(H)、《 e :電氣角速度(rad/s)、Ke :反電動勢系數(V/rad/s)時，通過以下所示的[式I]來表示PM電機I的電壓方程式。另外，為了簡化式，忽略基于電樞電阻的電壓降，由于是穩(wěn)態(tài)的條件，因此還忽略了基于電樞電感的過渡項。式Ivd = -weLqiqvq = we Ldid+weKe此時當使PM電機I的最大線間電壓為Vmax時，通過以下所示的[式2]來表示最大線間電壓Vmax、與d軸電壓Vd和q軸電壓Vq的關系。式2
權利要求
1.一種同步電機的控制裝置，其根據三相電壓指令值，通過逆變器電路將對3相交流進行二極管整流而得到的直流電壓轉換為交流電壓，將所轉換的交流電壓提供給同步電機來進行驅動， 該同步電機的控制裝置的特征在于具有 電流坐標轉換單元，其將流過所述同步電機的三相交流電流轉換為旋轉坐標上的d軸電流和q軸電流； 最大線間電壓運算單元，其使用所述直流電壓來運算最大線間電壓；d軸電流運算單元，其使用通過該最大線間電壓運算單元運算的所述最大線間電壓和所述同步電機的電氣角速度來運算弱場磁控制用的d軸電流運算值； 弱場磁控制切換單元，其根據通過所述最大線間電壓運算單元運算的所述最大線間電壓和所述同步電機的所述電氣角速度，將通過所述d軸電流運算單元運算的弱場磁控制用的所述d軸電流運算值和最大扭矩控制用的d軸電流設定值中的任意一個作為d軸電流指令值來輸出； q軸電流運算單元，其使用所提供的電機速度指令值和所述同步電機的電機角速度來運算q軸電流指令值； d軸電壓運算單元，其根據從所述弱場磁控制切換單元輸出的所述d軸電流指令值與通過所述電流坐標轉換單元轉換的所述d軸電流之間的偏差來運算d軸電壓運算值；q軸電壓運算單元，其根據通過所述q軸電流運算單元運算的所述q軸電流指令值與通過所述電流坐標轉換單元轉換的所述q軸電流之間的偏差來運算q軸電壓運算值；以及電壓指令值轉換單元，其將通過所述d軸電壓運算單元運算的所述d軸電壓運算值和通過所述q軸電壓運算單元運算的所述q軸電壓運算值轉換為所述三相電壓指令值。
2.根據權利要求1所述的同步電機的控制裝置，其特征在于， 所述d軸電流運算單元根據通過所述最大線間電壓運算單元運算的所述最大線間電壓、所述同步電機的所述電氣角速度、作為所述同步電機的電機參數的反電動勢系數以及d軸電感運算所述d軸電流運算值。
3.根據權利要求1或2所述的同步電機的控制裝置，其特征在于， 所述弱場磁控制切換單元根據所述同步電機的所述電氣角速度來運算電機線間電壓，根據所運算的所述電機線間電壓與通過所述最大線間電壓運算單元運算的所述最大線間電壓的比較結果，選擇通過所述d軸電流運算單元運算的弱場磁控制用的所述d軸電流運算值和最大扭矩控制用的d軸電流設定值中的任意一個作為d軸電流指令值來輸出。
4.根據權利要求1至3中的任意一項所述的同步電機的控制裝置，其特征在于， 該同步電機的控制裝置具有電壓指令值限制單元，該電壓指令值限制單元對d軸電壓指令值和q軸電壓指令值以合成向量成為規(guī)定值以下的方式進行限制而輸出，其中，該d軸電壓指令值和q軸電壓指令值是基于通過所述d軸電壓運算單元和所述q軸電壓運算單元分別運算的所述d軸電壓運算值和所述q軸電壓運算值而得到的， 所述電壓指令值轉換單元將從所述電壓指令值限制單元輸出的所述d軸電壓指令值和所述q軸電壓指令值轉換為所述三相電壓指令值。
5.根據權利要求1至4中的任意一項所述的同步電機的控制裝置，其特征在于， 所述最大線間電壓運算單元根據所述直流電壓和所述逆變器電路的調制度運算所述最大線間電壓。
6. 一種同步電機的控制方法，根據三相電壓指令值，通過逆變器電路將對3相交流進行二極管整流而得到的直流電壓轉換為交流電壓，將所轉換的交流電壓提供給同步電機來進行驅動， 該同步電機的控制方法的特征在于， 將流過所述同步電機的三相交流電流轉換為旋轉坐標上的d軸電流和q軸電流， 使用所述直流電壓來運算最大線間電壓， 使用所述最大線間電壓和所述同步電機的電氣角速度來運算弱場磁控制用的d軸電流運算值， 根據所述最大線間電壓和所述同步電機的電氣角速度，將弱場磁控制用的所述d軸電流運算值和最大扭矩控制用的d軸電流設定值中的任意一個作為d軸電流指令值來輸出，使用所提供的電機速度指令值和所述同步電機的電機角速度來運算q軸電流指令值，根據所述d軸電流指令值與所述d軸電流之間的偏差來運算d軸電壓運算值， 根據所述q軸電流指令值與所述q軸電流之間的偏差來運算q軸電壓運算值， 將所述d軸電壓運算值和所述q軸電壓運算值轉換為所述三相電壓指令值。
全文摘要
本發(fā)明提供同步電機的控制裝置和控制方法。設置使用通過最大線間電壓運算部(11)運算的最大線間電壓(Vmax)和PM電機(1)的電氣角速度(ωe)來運算弱場磁控制用的d軸電流運算值的d軸電流運算部(12)、和根據最大線間電壓(Vmax)和PM電機(1)的電氣角速度(ωe)將弱場磁控制用的d軸電流運算值和最大扭矩控制用的d軸電流設定值中的任意一個輸出為d軸電流指令值(Id*)的弱場磁控制切換部(13)。另外，通過d軸電流運算部(12)從最大線間電壓(Vmax)、PM電機(1)的電氣角速度、作為PM電機(1)的電機參數的反電動勢系數(Ke)和d軸電感(Ld)運算d軸電流運算值。
文檔編號H02P21/06GK103036497SQ201210364058
公開日2013年4月10日 申請日期2012年9月26日 優(yōu)先權日2011年9月30日
發(fā)明者中島洋一郎 申請人:三墾電氣株式會社