電動(dòng)機(jī)控制裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及的電動(dòng)機(jī)控制裝置無(wú)需使用傳感器就能檢測(cè)出同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子位置。該電動(dòng)機(jī)控制裝置預(yù)先存儲(chǔ)由感應(yīng)電壓波峰值Ep、和從電流電角度θi減去感應(yīng)電壓電角度θe后的差值（θe-θi）這2個(gè)參數(shù)規(guī)定的電流相位β，基于實(shí)際檢測(cè)出的Ep、θi和θe，并參照預(yù)先存儲(chǔ)的β，從而選定β，從實(shí)際檢測(cè)出的θi減去該選定的β，由此計(jì)算出轉(zhuǎn)子位置θm。而且，在選定β時(shí)，根據(jù)線圈中流過(guò)的電流的變化，對(duì)實(shí)際檢測(cè)出的Ep及θe進(jìn)行相應(yīng)的修正，從而提高過(guò)渡期的轉(zhuǎn)子位置的檢測(cè)精度。
【專利說(shuō)明】電動(dòng)機(jī)控制裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電動(dòng)機(jī)控制裝置，該電動(dòng)機(jī)控制裝置無(wú)需傳感器就能檢測(cè)出同步電動(dòng)機(jī)中旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子位置，具體涉及能夠提高過(guò)渡時(shí)的轉(zhuǎn)子位置的檢測(cè)精度的電動(dòng)機(jī)控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 以往的電動(dòng)機(jī)控制裝置基于線圈電流及與感應(yīng)電壓相關(guān)的檢測(cè)值，從預(yù)先存儲(chǔ)在旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中的電流相位等的數(shù)據(jù)表中選定電流相位等，從而直接求出轉(zhuǎn)子位置。這里，數(shù)據(jù)表是以同步電動(dòng)機(jī)的負(fù)載固定的穩(wěn)定狀態(tài)下所成立的電壓方程式為前提，用包含了感應(yīng)電壓波峰值或感應(yīng)電壓電角度的參數(shù)來(lái)規(guī)定電流相位等。通過(guò)利用該數(shù)據(jù)表，能夠在一定精度下且以低處理負(fù)荷來(lái)檢測(cè)出同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子位置(例如參考專利文獻(xiàn)I)。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn)
[0003]專利文獻(xiàn)1:日本專利公報(bào):特開(kāi)2011-10438號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0004]然而，當(dāng)同步電動(dòng)機(jī)的負(fù)載發(fā)生急劇變動(dòng)時(shí)，線圈電流會(huì)在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生變化，因線圈的電感而產(chǎn)生的感應(yīng)電壓將會(huì)大大地增加或減小，但以往的電動(dòng)機(jī)控制裝置所使用的數(shù)據(jù)表是以穩(wěn)定狀態(tài)下成立的電壓方程式為前提，并沒(méi)有考慮到感應(yīng)電壓會(huì)隨著同步電動(dòng)機(jī)的負(fù)載急劇變動(dòng)而發(fā)生增減的情況。因此，基于與感應(yīng)電壓相關(guān)的檢測(cè)值而從數(shù)據(jù)表直接選定的電流相位會(huì)大大偏離實(shí)際的電流相位，導(dǎo)致有可能無(wú)法高精度地檢測(cè)出轉(zhuǎn)子位置。
[0005]因而，本發(fā)明鑒于上述現(xiàn)有問(wèn)題，其目的在于提供一種電動(dòng)機(jī)控制裝置，通過(guò)根據(jù)負(fù)載的急劇變動(dòng)而導(dǎo)致的線圈電流的變化，對(duì)與感應(yīng)電壓相關(guān)的檢測(cè)值進(jìn)行相應(yīng)的修正，從而提高過(guò)渡時(shí)的轉(zhuǎn)子位置的檢測(cè)精度。
解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)控制裝置無(wú)需使用傳感器就能檢測(cè)出同步電動(dòng)機(jī)中旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子位置，該電動(dòng)機(jī)控制裝置包括:電流檢測(cè)單元，該電流檢測(cè)單元檢測(cè)出同步電動(dòng)機(jī)的線圈中流過(guò)的電流；電壓檢測(cè)單元，該電壓檢測(cè)單元檢測(cè)出同步電動(dòng)機(jī)的線圈上所施加的電壓；Ip及Qi檢測(cè)單元，該Ip及Θ i檢測(cè)單元基于所述電流檢測(cè)單元檢測(cè)出的電流，檢測(cè)出電流波峰值Ip及電流電角度θ?;Ερ及0e檢測(cè)單元，該Ep及Ge檢測(cè)單元基于所述電流檢測(cè)單元檢測(cè)出的電流和所述電壓檢測(cè)單元檢測(cè)出的電壓，檢測(cè)出感應(yīng)電壓波峰值Ep及感應(yīng)電壓電角度Θ e ;相位存儲(chǔ)單元，該相位存儲(chǔ)單元預(yù)先存儲(chǔ)用Ip值、Ep值、及9e減去Θ i后的差值(0e-0 i)中的至少2個(gè)參數(shù)來(lái)規(guī)定的電流相位β或感應(yīng)電壓相位Y ;以及轉(zhuǎn)子位置運(yùn)算單元，該轉(zhuǎn)子位置運(yùn)算單元根據(jù)以所述相位選定單元所選定的β為第I變量、以所述Ip及Qi檢測(cè)單元檢測(cè)出的0i為第2變量的轉(zhuǎn)子位置計(jì)算式，或者根據(jù)以所述相位選定單元所選定的Y為第I變量、以所述Ep及Ge檢測(cè)單元檢測(cè)出的Ge為第2變量的轉(zhuǎn)子位置計(jì)算式，計(jì)算出轉(zhuǎn)子位置0m，所述電動(dòng)機(jī)控制裝置還包括修正單元,該修正單元在所述相位選定單元選定電流或感應(yīng)電壓相位時(shí)，根據(jù)所述線圈中流過(guò)的電流的變化，對(duì)包含在規(guī)定電流或感應(yīng)電壓相位的所述至少2個(gè)參數(shù)內(nèi)的、所述Ep及Θ e檢測(cè)單元檢測(cè)出的Ep或Θ e中的至少一方進(jìn)行相應(yīng)的修正。
[0007]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，所述相位選定單元為了選定電流相位β或感應(yīng)電壓相位Y，利用所述修正單元，根據(jù)所述線圈中流過(guò)的電流的變化，對(duì)包含在規(guī)定所述電流相位β或感應(yīng)電壓相位Y的所述至少2個(gè)參數(shù)內(nèi)的、所述Ep及0e檢測(cè)單元檢測(cè)出的Ep或Ge中的至少一方進(jìn)行相應(yīng)的修正。
[0008]另外，上述修正單元也可以基于所述線圈中流過(guò)的電流在旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系上的d軸分量及q軸分量在規(guī)定時(shí)間內(nèi)發(fā)生變化的線圈電流變化率，對(duì)所述Ep及Θ e檢測(cè)單元檢測(cè)出的Ep或Θ e進(jìn)行修正。從而,基于所述線圈中流過(guò)的電流在旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系上的d軸分量及q軸分量在規(guī)定時(shí)間內(nèi)發(fā)生變化的線圈電流變化率，對(duì)所述Ep及Θ e檢測(cè)單元檢測(cè)出的Ep或0e進(jìn)行修正。
[0009]此外，所述修正單元也可以基于用所述線圈電流變化率求出的0e的變化量Δ Θ，對(duì)所述Ep及0e檢測(cè)單元檢測(cè)出的0e進(jìn)行修正。從而，基于用所述線圈電流變化率求出的Θ e的變化量Δ Θ，對(duì)所述Ep及Θ e檢測(cè)單元檢測(cè)出的Θ e進(jìn)行修正。
[0010]此外，所述線圈電流變化率通過(guò)從所述電流檢測(cè)單元當(dāng)前檢測(cè)的前一刻檢測(cè)出的電流的d軸分量及q軸分量分別減去當(dāng)前檢測(cè)出的d軸分量及q軸分量，然后將該相減結(jié)果除以當(dāng)前檢測(cè)與前一刻檢測(cè)之間的時(shí)間間隔來(lái)求出。從而，通過(guò)從所述電流檢測(cè)單元當(dāng)前檢測(cè)的前一刻檢測(cè)出的電流的d軸分量及q軸分量分別減去當(dāng)前檢測(cè)出的d軸分量及q軸分量，然后將該相減結(jié)果除以當(dāng)前檢測(cè)與前一刻檢測(cè)之間的時(shí)間間隔，從而求出所述線圈電流變化率。
發(fā)明效果
[0011]根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)明，在所述相位選定單元選定電流相位β或感應(yīng)電壓相位Y時(shí)，利用修正單元，能夠根據(jù)線圈中流過(guò)的電流的變化，對(duì)包含在規(guī)定電流相位β或感應(yīng)電壓相位Y的至少2個(gè)參數(shù)內(nèi)的、Ep及Θ e檢測(cè)單元檢測(cè)出的感應(yīng)電壓波峰值Ep或感應(yīng)電壓電角度Ge中的至少一方進(jìn)行相應(yīng)的修正。因而，能夠基于包含了根據(jù)負(fù)載的急劇變動(dòng)而得到相應(yīng)修正的Ep或Θ e中的至少一方的參數(shù)來(lái)選定電流相位β或感應(yīng)電壓相位Y，因此，能夠提高過(guò)渡時(shí)的轉(zhuǎn)子位置的檢測(cè)精度。
[0012]另外，根據(jù)權(quán)利要求2的發(fā)明，能夠基于線圈中流過(guò)的電流在旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系上的d軸分量及q軸分量在規(guī)定時(shí)間內(nèi)發(fā)生變化的線圈電流變化率，對(duì)Ep及Θ e檢測(cè)單元檢測(cè)出的Ep或Qe進(jìn)行修正。因此,對(duì)于規(guī)定電流相位β或感應(yīng)電壓相位Y的至少2個(gè)參數(shù),能夠使用基于線圈電流變化率而得到了修正的Ep或Θ e的修正值。
[0013]此外，根據(jù)權(quán)利要求3的發(fā)明，能夠基于用線圈電流變化率求出的Θ e的變化量Δ Θ，對(duì)Ep及0e檢測(cè)單元檢測(cè)出的0e進(jìn)行修正。因此，對(duì)于規(guī)定電流相位β或感應(yīng)電壓相位Y的至少2個(gè)參數(shù)，能夠使用基于Λ Θ而得到了修正的Ge的修正值。
[0014] 此外，根據(jù)權(quán)利要求4的發(fā)明，線圈電流變化率能夠通過(guò)從電流檢測(cè)單元當(dāng)前檢測(cè)的前一刻檢測(cè)出的電流的d軸分量及q軸分量分別減去當(dāng)前檢測(cè)出的d軸分量及q軸分量，然后將該相減結(jié)果除以當(dāng)前檢測(cè)與前一刻檢測(cè)之間的時(shí)間間隔來(lái)求出。因此，通過(guò)在電流檢測(cè)單元每次檢測(cè)電流時(shí)求出其檢測(cè)時(shí)間間隔內(nèi)的線圈電流變化率，能夠使Ep及0 e檢測(cè)單元檢測(cè)出的Ep或0 e接近實(shí)際的感應(yīng)電壓變化來(lái)進(jìn)行修正。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是表示本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)控制裝置的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是說(shuō)明圖1的轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)部的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的框圖。
圖3是說(shuō)明用來(lái)規(guī)定電流相位的數(shù)據(jù)表的一個(gè)示例的說(shuō)明圖。
圖4是表示用來(lái)規(guī)定電流相位或感應(yīng)電壓相位的參數(shù)的說(shuō)明圖。
圖5是電動(dòng)機(jī)矢量圖。
圖6是說(shuō)明圖1的修正部的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的框圖。
圖7是表示本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)控制裝置的動(dòng)作的流程圖。
圖8是表示同步電動(dòng)機(jī)的各相電流波形的說(shuō)明圖。
圖9是表示同步電動(dòng)機(jī)的各相感應(yīng)電壓波形的說(shuō)明圖。
圖10是說(shuō)明圖7中步驟S5的處理內(nèi)容的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面，參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。
圖1是表示本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)控制裝置的一個(gè)實(shí)施例的圖。該電動(dòng)機(jī)控制裝置10無(wú)需使用傳感器就能檢測(cè)出同步電動(dòng)機(jī)12中旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子位置，對(duì)由直流電源14向同步電動(dòng)機(jī)12供電的逆變器16進(jìn)行控制，內(nèi)置有省略了圖示的計(jì)算機(jī)。同步電動(dòng)機(jī)12的軸輸出被用于例如在車用空調(diào)裝置中驅(qū)動(dòng)用來(lái)壓縮冷凍循環(huán)中的制冷劑的壓縮機(jī)(省略圖示)，但也可以用來(lái)驅(qū)動(dòng)包括了車載式或固定式的冷凍/冷藏裝置等的冷凍循環(huán)的壓縮機(jī)。
[0017]同步電動(dòng)機(jī)12由3相無(wú)刷電動(dòng)機(jī)構(gòu)成，具備包含U相線圈Uc、V相線圈Vc以及W相線圈Wc這3相線圈的未圖示的定子、以及包含永磁體的未圖示的轉(zhuǎn)子。U相線圈Uc、V相線圈Vc以及W相線圈Wc各自的一端在中性點(diǎn)N進(jìn)行電連接，從而聯(lián)接成星形，但也可以聯(lián)接成三角(delta)形。
[0018]逆變器16具有6個(gè)開(kāi)關(guān)元件，高電位側(cè)和低電位側(cè)的開(kāi)關(guān)元件兩個(gè)兩個(gè)地分別與同步電動(dòng)機(jī)12的3相線圈中各自未與中性點(diǎn)N相連接的另一端的端子Tu、Tv及Tw相連接。開(kāi)關(guān)元件使用IGBT，但也可以使用M0SFET、雙極型晶體管等晶體管、或GT0。
與端子Tu、Tv及Tw相連接的開(kāi)關(guān)元件中，位于高電位側(cè)的上級(jí)開(kāi)關(guān)元件Usu、Vsu及Wsu各自的發(fā)射極分別與端子Tu、Tv及Tw相連接，各自的集電極分別與直流電源14的正極相連接。另外，與端子Tu、Tv及Tw相連接的開(kāi)關(guān)元件中，位于低電位側(cè)的下級(jí)開(kāi)關(guān)元件UsUVsl及Wsl各自的集電極分別與端子Tu、Tv及Tw相連接，各自的發(fā)射極分別與直流電源14的負(fù)極相連接。各開(kāi)關(guān)元件Usu、Usl、Vsu、Vsl、Wsu及Wsl的柵極分別與后文所述的逆變器驅(qū)動(dòng)部相連接。
[0019]逆變器16具有用于檢測(cè)出同步電動(dòng)機(jī)12的各相中流過(guò)的電流的分流電阻R1、R2及R3。分流電阻Rl位于下級(jí)開(kāi)關(guān)元件Usl與直流電源14之間，分流電阻R2位于下級(jí)開(kāi)關(guān)元件Vsl與直流電源14之間，分流電阻R3位于下級(jí)開(kāi)關(guān)元件Wsl與直流電源14之間。
[0020]本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)控制裝置10如圖1所示，包括:速度控制部18、逆變器驅(qū)動(dòng)部20、電流檢測(cè)部22、電壓檢測(cè)部24、電流極坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部26、感應(yīng)電壓極坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部28、轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)部30、以及修正部32。
[0021]速度控制部18基于來(lái)自未圖示的操作部的目標(biāo)速度和來(lái)自轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)部30的轉(zhuǎn)子位置0 m，向逆變器驅(qū)動(dòng)部20發(fā)送用來(lái)使同步電動(dòng)機(jī)12以規(guī)定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)或停止的控制信號(hào)。
[0022]逆變器驅(qū)動(dòng)部20基于來(lái)自速度控制部18的控制信號(hào)，向逆變器16的上級(jí)開(kāi)關(guān)元件Usu、Vsu和Wsu的柵極以及下級(jí)開(kāi)關(guān)元件Usl、Vsl和Wsl的柵極發(fā)送用來(lái)使各開(kāi)關(guān)元件導(dǎo)通或截止的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。上級(jí)開(kāi)關(guān)元件Usu、Vsu和Wsu以及下級(jí)開(kāi)關(guān)元件UsUVsI和Wsl根據(jù)來(lái)自逆變器驅(qū)動(dòng)部20的驅(qū)動(dòng)信號(hào)以規(guī)定模式導(dǎo)通和截止，對(duì)同步電動(dòng)機(jī)12的U相線圈Uc、V相線圈Vc和W相線圈Wc進(jìn)行基于該規(guī)定模式的正弦波通電(180度通電)。
[0023]電流檢測(cè)部22是檢測(cè)出同步電動(dòng)機(jī)12的U相線圈Uc、V相線圈Vc和W相線圈Wc中流過(guò)的電流(U相電流Iu、V相電流Iv和W相電流Iw)的電流檢測(cè)單元。該電流檢測(cè)部22分別與逆變器16的分流電阻Rl、R2和R3的下級(jí)開(kāi)關(guān)元件Usl、Vsl和Wsl —側(cè)相連接，利用在這些連接點(diǎn)檢測(cè)出的電壓來(lái)檢測(cè)出電流Iu、Iv和Iw。然后，將這些電流Iu、Iv、Iw發(fā)送到電流極坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部26及感應(yīng)電壓極坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部28。
[0024]電壓檢測(cè)部24是檢測(cè)出同步電動(dòng)機(jī)12的U相線圈Uc、V相線圈Vc和W相線圈Wc上施加的電壓(U相電壓Vu、V相電壓Vv和W相電壓Vw)的電壓檢測(cè)單元。該電壓檢測(cè)部24分別與將開(kāi)關(guān)元件Usu及Usl之間與端子Tu連接起來(lái)的連接線、將開(kāi)關(guān)元件Vsu及Vsl之間與端子Tv連接起來(lái)的連接線、以及將開(kāi)關(guān)元件Wsu及Wsl之間與端子Tw連接起來(lái)的連接線分岔出來(lái)的各分岔線相連接。然后，將電壓Vu、Vv及Vw發(fā)送到感應(yīng)電壓極坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部28。
[0025]電流極坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部26是基于電流檢測(cè)部22檢測(cè)出的各相電流Iu、Iv及Iw來(lái)檢測(cè)出電流波峰值Ip和電流電角度9 i的Ip及9 i檢測(cè)單元。
[0026]感應(yīng)電壓極坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部28是基于電流檢測(cè)部22檢測(cè)出的電流Iu、Iv及Iw、和電壓檢測(cè)部24檢測(cè)出的電壓Vu、Vv及Vw來(lái)檢測(cè)出感應(yīng)電壓波峰值Ep和感應(yīng)電壓電角度0 e的Ep及0 e檢測(cè)單元。
[0027]轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)部30基于電流極坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部26和感應(yīng)電壓極坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部28檢測(cè)出的檢測(cè)值，檢測(cè)出轉(zhuǎn)子位置0 m，并將其發(fā)送到速度控制部18。轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)部30的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括相位存儲(chǔ)部34、相位選定部36和轉(zhuǎn)子位置運(yùn)算部38。
[0028]相位存儲(chǔ)部34是預(yù)先存儲(chǔ)由感應(yīng)電壓波峰值Ep、及從感應(yīng)電壓電角度0e減去電流電角度0i后的差值(0e_0i)這2個(gè)參數(shù)所規(guī)定的電流相位P的相位存儲(chǔ)單元。以旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系即dq坐標(biāo)的q軸為基準(zhǔn)的電流相位0如圖3所示,與規(guī)定0的所述2個(gè)參數(shù)一起以數(shù)據(jù)表的形式存儲(chǔ)在相位存儲(chǔ)部34的ROM (只讀存儲(chǔ)器)等中。該數(shù)據(jù)表由在同步電動(dòng)機(jī)12的負(fù)載固定的穩(wěn)定狀態(tài)下，例如感應(yīng)電壓波峰值Ep每變化IV且差值(0 e- 0 i)每變化1°時(shí)的電流相位P構(gòu)成。
[0029]規(guī)定電流相位0的參數(shù)除了感應(yīng)電壓波峰值Ep和差值(0e-0i)這2個(gè)參數(shù)以外，也可以如圖4所示，用電流波峰值Ip及差值(e e- e i)這2個(gè)參數(shù)、電流波峰值Ip及感應(yīng)電壓波峰值Ep這2個(gè)參數(shù)、或者電流波峰值Ip、感應(yīng)電壓波峰值Ep及差值(0 e-0 i)這3個(gè)參數(shù)來(lái)規(guī)定電流相位P。這些參數(shù)除了規(guī)定電流相位P以外，也可以規(guī)定感應(yīng)電壓相位Y。簡(jiǎn)而言之，相位存儲(chǔ)單元34將由電流波峰值Ip、感應(yīng)電壓波峰值Ep、及差值(0 e-0 i)中的至少2個(gè)參數(shù)所規(guī)定的電流相位P或感應(yīng)電壓相位Y，以數(shù)據(jù)表的形式進(jìn)行存儲(chǔ)。
[0030]相位選定部36是通過(guò)參照相位存儲(chǔ)部34中以數(shù)據(jù)表的形式存儲(chǔ)的電流相位3，基于電流極坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部26和感應(yīng)電壓極坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部28檢測(cè)出的檢測(cè)值來(lái)選定電流相位3的相位選定單元。然后，將所選定的電流相位3發(fā)送到轉(zhuǎn)子位置運(yùn)算部38。另外，當(dāng)相位存儲(chǔ)部34中以數(shù)據(jù)表的形式存儲(chǔ)的是感應(yīng)電壓相位Y時(shí)，也可以基于所述檢測(cè)值來(lái)選定感應(yīng)電壓相位Y，并將其發(fā)送到轉(zhuǎn)子位置運(yùn)算部38。
[0031]轉(zhuǎn)子位置運(yùn)算部38是根據(jù)以相位選定部36所選定的電流相位P為第I變量、以電流極坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部26檢測(cè)出的電流電角度e i為第2變量的轉(zhuǎn)子位置計(jì)算式，計(jì)算出同步電動(dòng)機(jī)12的轉(zhuǎn)子位置0 m的轉(zhuǎn)子位置運(yùn)算部。然后，將所算出的轉(zhuǎn)子位置0 m發(fā)送到速度控制部18。當(dāng)相位選定部36選定了感應(yīng)電壓相位Y時(shí)，也可以根據(jù)以該Y為第I變量、以感應(yīng)電壓極坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部28檢測(cè)出的感應(yīng)電壓電角度0 e為第2變量的轉(zhuǎn)子位置計(jì)算式，計(jì)算出轉(zhuǎn)子位置0 m，并將其發(fā)送到速度控制部18。
[0032]這里，如圖1所示，在感應(yīng)電壓極坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部28與轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)部30之間設(shè)有作為修正單元的修正部32。在圖2所示的相位選定部36選定電流相位P時(shí)，該修正部32根據(jù)線圈中流過(guò)的電流的變化，對(duì)感應(yīng)電壓極坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部28檢測(cè)出的感應(yīng)電壓波峰值Ep及感應(yīng)電壓電角度0e進(jìn)行相應(yīng)的修正。另外，為了減輕電動(dòng)機(jī)控制裝置10的控制處理的負(fù)擔(dān)，修正部32也可以對(duì)感應(yīng)電壓波峰值Ep及感應(yīng)電壓電角度0 e中的任意一方進(jìn)行修正。簡(jiǎn)而言之，在相位選定部36選定電流相位P時(shí)，修正部32根據(jù)線圈中流過(guò)的電流的變化，對(duì)包含在規(guī)定電流相位3的至少2`個(gè)參數(shù)內(nèi)的、感應(yīng)電壓極坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部28檢測(cè)出的感應(yīng)電壓波峰值Ep及感應(yīng)電壓電角度0 e中的至少一方進(jìn)行相應(yīng)的修正。在相位選定部36選定感應(yīng)電壓相位Y時(shí)，修正部32也進(jìn)行與選定電流相位P時(shí)相同的修正。
[0033]接著，對(duì)修正部32的目標(biāo)功能進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
圖5是同步電動(dòng)機(jī)12的轉(zhuǎn)子在穩(wěn)定狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)時(shí)的電動(dòng)機(jī)矢量圖，在dq坐標(biāo)中用矢量來(lái)表示電壓V、電流I以及感應(yīng)電壓E的關(guān)系。圖中的記號(hào)Vd為電壓V的d軸分量，記號(hào)Vq為電壓V的q軸分量，記號(hào)Id為電流I的d軸分量，記號(hào)Iq為電流I的q軸分量，記號(hào)Ed為感應(yīng)電壓E的d軸分量，記號(hào)Eq為感應(yīng)電壓E的q軸分量，記號(hào)a為以q軸為基準(zhǔn)的電壓相位，記號(hào)P為以q軸為基準(zhǔn)的電流相位，記號(hào)Y為以q軸為基準(zhǔn)的感應(yīng)電壓相位。此外，圖中的記號(hào)Ld為d軸電感，記號(hào)Lq為q軸電感，記號(hào)R為定子線圈的電阻值，記號(hào)$為轉(zhuǎn)子總交鏈磁通量，記號(hào)Wa為轉(zhuǎn)子永磁體磁通量。
[0034]根據(jù)該電動(dòng)機(jī)矢量圖，如果將轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速設(shè)為《，則下式成立:
[數(shù)學(xué)式I]
rVdl f R — CiJ Lq \ [ Idl t [ O、
—I
Vq J ( CiJ Ld R 八 W \￡iJ ￥ Bj若使用以Ed=Vd-1dX R、Eq=Vq-1qXR來(lái)表示的感應(yīng)電壓E的d軸分量Ed及q軸分量Eq，則下式成立:
[數(shù)2]
【權(quán)利要求】
1.一種電動(dòng)機(jī)控制裝置，無(wú)需使用傳感器就能檢測(cè)出同步電動(dòng)機(jī)中旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子位置，其特征在于，包括: 電流檢測(cè)單元，該電流檢測(cè)單元檢測(cè)出同步電動(dòng)機(jī)的線圈中流過(guò)的電流； 電壓檢測(cè)單元，該電壓檢測(cè)單元檢測(cè)出同步電動(dòng)機(jī)的線圈上所施加的電壓； Ip及Θ i檢測(cè)單元，該Ip及Θ i檢測(cè)單元基于所述電流檢測(cè)單元檢測(cè)出的電流，檢測(cè)出電流波峰值Ip及電流電角度Θ i ； Ep及Qe檢測(cè)單元，該Ep及Θ e檢測(cè)單元基于所述電流檢測(cè)單元檢測(cè)出的電流和所述電壓檢測(cè)單元檢測(cè)出的電壓，檢測(cè)出感應(yīng)電壓波峰值Ep及感應(yīng)電壓電角度Θ e ； 相位存儲(chǔ)單元，該相位存儲(chǔ)單元預(yù)先存儲(chǔ)由Ip值、Ep值、及0e減去0i后的差值(Θ e- Θ i)中的至少2個(gè)參數(shù)所規(guī)定的電流相位β或感應(yīng)電壓相位Y ； 相位選定單元，該相位選定單元通過(guò)參照所述相位存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的β或Y，基于所述Ip及Θ i檢測(cè)單元檢測(cè)出的Ip及01、以及所述Ep及0e檢測(cè)單元檢測(cè)出的Ep及Θ e，選定β或Y ;以及 轉(zhuǎn)子位置運(yùn)算單元，該轉(zhuǎn)子位置運(yùn)算單元根據(jù)以所述相位選定單元所選定的β為第I變量、以所述Ip及Gi檢測(cè)單元檢測(cè)出的0i為第2變量的轉(zhuǎn)子位置計(jì)算式，或者根據(jù)以所述相位選定單元所選定的Y為第I變量、以所述Ep及0e檢測(cè)單元檢測(cè)出的0e為第2變量的轉(zhuǎn)子位置計(jì)算式，計(jì)算出轉(zhuǎn)子位置ΘΠ!， 所述電動(dòng)機(jī)控制裝置還包括修正單元，該修正單元在所述相位選定單元選定β或Y時(shí)，根據(jù)所述線圈中流過(guò)的電流的變化，對(duì)包含在規(guī)定β或Y的所述至少2個(gè)參數(shù)內(nèi)的、所述Ep及Θ e檢測(cè)單元檢測(cè)出的Ep或Θ e中的至少一方進(jìn)行相應(yīng)的修正。
2.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)控制裝置，其特征在于， 所述修正單元基于所述線圈中流過(guò)的電流在旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系上的d軸分量及q軸分量在規(guī)定時(shí)間內(nèi)發(fā)生變化的線圈電流變化率，對(duì)所述Ep及0e檢測(cè)單元檢測(cè)出的Ep或0e進(jìn)行修正。
3.如權(quán)利要求2所述的電動(dòng)機(jī)控制裝置，其特征在于， 所述修正單元基于用所述線圈電流變化率求出的Θ e的變化量△ Θ ,對(duì)所述Ep及Θ e檢測(cè)單元檢測(cè)出的0e進(jìn)行修正。
4.如權(quán)利要求2或3所述的電動(dòng)機(jī)控制裝置，其特征在于， 所述線圈電流變化率通過(guò)從所述電流檢測(cè)單元當(dāng)前檢測(cè)的前一刻檢測(cè)出的電流的d軸分量及q軸分量分別減去當(dāng)前檢測(cè)出的d軸分量及q軸分量，然后將該相減結(jié)果除以當(dāng)前檢測(cè)與前一刻檢測(cè)之間的時(shí)間間隔來(lái)求出。
【文檔編號(hào)】H02P6/18GK103493363SQ201280019709
【公開(kāi)日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2012年3月23日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月22日
【發(fā)明者】廣野大輔 申請(qǐng)人:三電有限公司