專利名稱：永久磁鐵型同步電動機的控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及按照轉(zhuǎn)矩電流指令值與無功電流指令值對永久磁鐵型同步電動機進行脈寬調(diào)制(PWM)控制的裝置。


圖1、圖2、圖4及圖13是在例如特開平4-69066號公報所記載的方案中增加部分電路構(gòu)成的以往的永久磁鐵型同步電動機控制裝置。圖1是總體構(gòu)成圖，圖2是電流控制運算手段的硬件部分的框圖，圖4是動作說明圖，圖13是電流控制運算手段的軟件部分的框圖，圖中，同一符號表示同一部分。
上述各圖，除一部分外均在本發(fā)明中使用，因而下文將詳述，這里僅說明要點。
三相交流電源1的交流電力在變換器2中變換成直流，輸入逆變器4。逆變器4根據(jù)PWM控制信號12a、12b，使上、下開關(guān)元件4A、4B導(dǎo)通或阻斷，把直流變換成三相交流，驅(qū)動永久磁鐵型同步電動機7。
逆變器4的輸出電流6a及電動機7的角度數(shù)據(jù)8a向電流控制運算手段9反饋，輸出電流6a分離成無功電流反饋值22a及轉(zhuǎn)矩電流反饋值22b兩個分量。無功電流反饋值22a對照無功電流指令控制手段23C設(shè)定的無功電流指令值id*(=0)進行控制，轉(zhuǎn)矩電流反饋值22b對照轉(zhuǎn)矩指令運算手段24運算的轉(zhuǎn)矩電流指令值iq*進行控制，并將控制結(jié)果作為電壓指令值9a送往輸出電路12。
另一方面，根據(jù)相電壓檢測電路5檢測的相電壓，設(shè)定上下開關(guān)元件4A、4B同時阻斷的防短路時間Td。各部分的工作波形示于圖4。
在上述這種已有的永久磁鐵型同步電動機控制裝置中，由于防短路時間Td是上下開關(guān)元件4A、4B同時阻斷的期間，在流過電動機7的電流id接近零時，如圖4(e)所示，不能穩(wěn)固建立相電壓Vu，形成電位不穩(wěn)定。產(chǎn)生該現(xiàn)象時的相電壓檢測電路5的輸出信號狀態(tài)，示于圖4(f)。因此，存在電動機7受電壓畸變影響而旋轉(zhuǎn)不勻的缺陷。
本發(fā)明是為解決上述缺陷而作出的，其目的在于提供一種流過電動機的電流波形不失真，電動機能平滑旋轉(zhuǎn)的永久磁鐵型同步電動機控制裝置。
本發(fā)明第1發(fā)明涉及的永久磁鐵型同步電動機控制裝置，已做到在電動機電流分離成轉(zhuǎn)矩電流與無功電流進行控制時，控制無功電流指令值。
又，第2發(fā)明涉及的永久磁鐵型同步電動機控制裝置，已做到在第1發(fā)明中，設(shè)定無功電流指令值，使電流流向增強電動機磁場的方向。
第3發(fā)明涉及的永久磁鐵型同步電動機控制裝置，已做到在第1或第2發(fā)明中，無功電流指令值設(shè)定為預(yù)定值。
第4發(fā)明涉及的永久磁鐵型同步電動機控制裝置，已做到在第1至第3發(fā)明中，在轉(zhuǎn)矩電流反饋值為第1預(yù)定值以下時，無功電流指令值設(shè)定為第2預(yù)定值；轉(zhuǎn)矩電流反饋值比第1預(yù)定值大時，無功電流指令值設(shè)定為零。
第5發(fā)明涉及的永久磁鐵型同步電動機控制裝置，已做到在第1至第3發(fā)明中，電動機電流值為第1預(yù)定值以下時，無功電流指令值設(shè)定為第2預(yù)定值；電動機電流值比第1預(yù)定值大時，無功電流指令值設(shè)定為零。
第6發(fā)明涉及的永久磁鐵型同步電動機控制裝置，已做到在第1至第3發(fā)明中，當(dāng)轉(zhuǎn)矩電流指令值為第3預(yù)定值以下時，無功電流指令值設(shè)定為第2預(yù)定值；轉(zhuǎn)矩電流指令值比第3預(yù)定值大時，無功電流指令值設(shè)定為零。
第7發(fā)明涉及的永久磁鐵型同步電動機控制裝置，已做到在第4至第6發(fā)明中，無功電流指令值在其上升時漸漸增大，而在下降時漸漸減小。
第8發(fā)明涉及的永久磁鐵型同步電動機控制裝置，已做到在第1至第3發(fā)明中，當(dāng)轉(zhuǎn)矩電流反饋值為第1預(yù)定值以下時，無功電流指令值設(shè)定為第2預(yù)定值后，維持該第2預(yù)定值直到轉(zhuǎn)矩電流反饋值超過比第1預(yù)定值大的第4預(yù)定值。
圖1是本發(fā)明實施例1及以往的永久磁鐵型同步電動機控制裝置的總體構(gòu)成圖。
圖2是圖1的電流控制運算手段的硬件部分框圖。
圖3是本發(fā)明實施例1的電流控制運算手段的軟件部分框圖。
圖4是本發(fā)明實施例1及以往的永久磁鐵型同步電動機控制裝置的動作說明圖。
圖5是本發(fā)明實施例2的電流控制運算手段的軟件部分框圖。
圖6是本發(fā)明實施例2的無功電流指令控制動作流程圖。
圖7是本發(fā)明實施例3的電流控制運算手段的軟件部分框圖。
圖8是本發(fā)明實施例3的無功電流指令控制動作流程圖。
圖9是本發(fā)明實施例4的無功電流指令控制動作流程圖。
圖10是本發(fā)明實施例4的轉(zhuǎn)矩電流反饋值及無功電流指令值曲線圖。
圖11是本發(fā)明實施例5的無功電流指令控制動作流程圖。
圖12是本發(fā)明實施例5的轉(zhuǎn)矩電流反饋值及無功電流指令值曲線圖。
圖13是以往永久磁鐵型同步電動機控制裝置的電流控制運算手段的軟件部分框圖。實施例1圖1～圖4表示本發(fā)明第1、第2及第3發(fā)明一個實施例，圖1是總體構(gòu)成圖，圖2是電流控制運算手段的硬件部分框圖，圖3是該手段軟件部分框圖，圖4是動作說明圖，圖中同一符號表示同一部分(以下的其它實施例亦如此)。
圖1中，1是三相交流電源，2是由晶體管與二極管構(gòu)成的、把三相交流電源1的交流變換成直流的變換器，3是連接變換器2輸出側(cè)的平滑電容器，4是連接平滑電容器3、把直流變換成三相交流的逆變器，就一相而言，該逆變器由串聯(lián)連接的上開關(guān)元件4A、下開關(guān)元件4B及與它們并聯(lián)的續(xù)流二極管4a、4b構(gòu)成。
5是由限流電阻5A、5B及光耦合器5C構(gòu)成的、檢測相電壓Vu的相電壓檢測電路，6是檢測逆變器4輸出電流6a的電流檢測器，7是連接在逆變器4輸出側(cè)的永久磁鐵型同步電動機，8是輸出電動機7的角度數(shù)據(jù)(即速度)8a的編碼器，9是輸入電流6a及角度數(shù)據(jù)8a加以運算并輸出電壓指令值9a的電流控制運算手段。
10是輸入相電壓檢測電路5檢測的相電壓Vu、根據(jù)該輸入信號修正使上下開關(guān)元件4A、4B同時阻斷的防短路時間Td并加以輸出的防短路時間修正手段，11是根據(jù)防短路時間修正手段10的輸出設(shè)定最佳防短路時間Td的防短路時間生成手段，12是連接電流控制運算手段9及防短路時間生成手段11、向上下開關(guān)元件4A、4B輸出PWM(脈寬調(diào)制)控制信號12a、12b的輸出電路。
圖2中，15是CPU,16是存儲電流控制運算程序的ROM,17是RAM,1 8是輸入逆變器4輸出電流6a的模擬開關(guān)，19是連接模擬開關(guān)18的A/D變換器，20是輸入角度數(shù)據(jù)8a的編碼器門陣列，這些元件15～17、19、20及輸出電路12相互連接。
圖3中，21是由角度數(shù)據(jù)8a運算正弦及余弦函數(shù)的正弦、余弦函數(shù)運算手段，22是輸入逆變器4的輸出電流6a及正弦、余弦函數(shù)運算手段21的輸出信號、把三相交流變換成二軸直流并輸出無功電流反饋值22a及轉(zhuǎn)矩電流反饋值22b的座標(biāo)變換手段，23是把預(yù)定值Kid作為無功電流指令值id*提供的無功電流指令控制手段，24是根據(jù)速度指令值和實際速度運算轉(zhuǎn)矩電流指令值iq*的轉(zhuǎn)矩電流指令運算手段。
25、26是加法手段，27是輸入無功電流反饋值22a及轉(zhuǎn)矩電流反饋值22b、補償由其相互作用而產(chǎn)生的誤差的干涉電壓補償手段，28是連接加法手段25的無功電流控制運算手段，29是連接加法手段26的轉(zhuǎn)矩電流控制運算手段，30、31是加法手段，32是連接加法手段30、31及正弦、余弦運算手段21、把二軸直流變換成三相交流并輸出電壓指令值9a的座標(biāo)變換手段。
下面，說明本實施例的動作。且，由于逆變器4三相構(gòu)成均相同，因而僅對1相(U相)作說明。
三相交流電源1的交流電力由變換器2變換成直流，經(jīng)平滑電容器3平滑后輸入逆變器4。逆變器4根據(jù)由輸出電路12輸入的PWM控制信號12a、12b，使上下開關(guān)元件4A、4B導(dǎo)通或阻斷，把直流變換成三相交流提供給永久磁鐵型同步電動機7對其進行驅(qū)動。
電流檢測器6檢測的輸出電流6a和編碼器8檢測的角度數(shù)據(jù)8a向電流控制運算手段9反饋并輸入該運算手段。輸出電流6a輸入座標(biāo)變換手段22，角度數(shù)據(jù)8a經(jīng)正弦、余弦函數(shù)運算手段21運算正弦函數(shù)及余弦函數(shù)，輸入至座標(biāo)變換手段22，然后輸出無功電流反饋值22a及轉(zhuǎn)矩電流反饋值22b。
由無功電流指令控制手段23提供的無功電流指令值id*(=預(yù)定值Kid)與無功電流反饋值22a，在加法手段25中比較，其偏差輸入無功電流控制運算手段28，然后進行控制使上述偏差為零。又，轉(zhuǎn)矩電流指令運算手段24運算的轉(zhuǎn)矩電流指令值iq*和轉(zhuǎn)矩電流反饋值22b，在加法手段26中比較，其偏差輸入轉(zhuǎn)矩電流控制運算手段29，然后進行控制使上述偏差為零。
無功電流控制運算手段28的輸出、轉(zhuǎn)矩電流控制運算手段29的輸出與干涉電壓補償手段27的輸出，分別在加法手段30、31中比較，然后輸入座標(biāo)變換手段32，變換成三相交流，作為電壓指令值9a。
另一方面，相電壓檢測電路5經(jīng)光耦合器5C檢測U相相電壓Vu。根據(jù)該輸入信號，防短路時間修正手段10修正使上下開關(guān)元件4A、4B同時關(guān)斷的防短路時間Td(圖4)。由防短路時間生成手段11設(shè)定最佳防短路時間信號11a。
輸出電路12，輸入電流控制運算手段9運算的電壓指令值9a及防短路時間生成手段11設(shè)定的防短路時間信號11a，輸出PWM控制信號12a、12b，使上下開關(guān)元件4A、4B導(dǎo)通或阻斷。
下面，根據(jù)圖4，說明本實施例及其中包含的以往裝置的動作。
圖4(a)是理想逆變器的輸出相電壓，圖4(b)是在上開關(guān)元件4A導(dǎo)通、下開關(guān)元件4B阻斷，且輸出電流Iu如圖所示方向流動的狀態(tài)下，上開關(guān)元件4A阻斷，向防短路時間Td過渡時的上開關(guān)元件的工作信號。圖4(c)是在下開關(guān)元件4B導(dǎo)通，且電流Iu如圖示方向流動的狀態(tài)下，自上開關(guān)元件4A阻斷，且下續(xù)流二極管4b流過電動機7產(chǎn)生的感應(yīng)電流的狀態(tài)，下開關(guān)元件4B阻斷向防短路時間Td過渡時的下開關(guān)元件的工作信號。圖4(d)表示這時的相電壓Vu。
防短路時間Td是上、下開關(guān)元件4A、4B同時阻斷的期間，因而以往裝置中，流過電動機7的電流接近零，不能穩(wěn)固建立相電壓Vu的電位，形成圖4(e)所示那樣的不穩(wěn)定值。因此，上、下開關(guān)元件4A、4B通、斷的檢測值為數(shù)十伏時，在產(chǎn)生不穩(wěn)定電壓的防短路時間Td內(nèi)，兩元件4A、4B的通斷幾乎均判斷為導(dǎo)通，相電壓檢測電路5的輸出如圖4(f)所示。
在本實施例中，賦予無功電流指令值id*預(yù)定值Kid，即使轉(zhuǎn)矩電流指令值iq*為零，無功電流也繼續(xù)流動，該部分輸出電流Iu不會接近零。因而，相電壓Vu的電位也穩(wěn)固建立，成為圖4(d)所示的波形，相電壓檢測電路5的輸出成為圖4(a)所示的波形，可得到穩(wěn)定的防短路時間Td。
這時，電動機7磁場方面的磁通是永久磁鐵與勵磁電流分量(即，無功電流分量)產(chǎn)生的磁通的合成。這種情況中，相對于前者，后者很小，因而，電動機磁場為無功電流產(chǎn)生的磁通疊加在永久磁鐵的磁通上得以增強的磁場。于是，在對電動機7進行旋轉(zhuǎn)速度控制時，磁場增強作用使轉(zhuǎn)矩電流增加，但其影響小。
也就是說，對電動機7進行旋轉(zhuǎn)速度控制等場合，通過使注入的無功電流分量的電流方向在增強磁場側(cè)，轉(zhuǎn)矩電流分量也自動增加，由此，可使應(yīng)注入的無功電流分量的絕對值設(shè)定得小。即，電動機的基本關(guān)系式為N=E/KФ=IR/KФ其中，N是旋轉(zhuǎn)速度，E是電壓，K是常數(shù)，Ф是磁通，I是電流，R是繞組電阻。在上式中，旋轉(zhuǎn)速度N一定時，若磁通Ф增加則電流I增加。實施例2
圖5和圖6是本發(fā)明第4和第6發(fā)明的實施例，圖5是電流控制運算手段的軟件部分框圖，圖6是無功電流指令控制動作流程圖。又，圖2和圖4共用于實施例2。
圖5中，23A是輸入轉(zhuǎn)矩電流反饋值22b、控制無功電流指令值id*的無功電流指令控制手段，除此以外，圖5與圖3相同。
然后，參照圖6說明本實施例的動作。
步驟S1，判斷轉(zhuǎn)矩電流反饋值22b是否比第1預(yù)定值Kiq大。若大，則在步驟S2，設(shè)定無功電流指令值id*為零。若在第1預(yù)定值Kiq以下，則在步驟S3，設(shè)定無功電流指令值id*為第2預(yù)定值Kid。
這樣，轉(zhuǎn)矩電流反饋值22b接近于零時，即僅在第1預(yù)定值Kiq以下時，注入無功電流，使輸出電流Iu不會成為接近零的值。
因而，只流過必要的無功電流，可防止電動機7溫度升高，提高電動機7的運轉(zhuǎn)效率。
又，在實施例2中，雖然是在輸出電流6a分離成轉(zhuǎn)矩電流分量和無功電流分量后，用轉(zhuǎn)矩電流反饋值22b判斷無功電流注入，但即使用分離前的輸出電流6a本身檢測電流接近于零，判斷無功電流分量的注入，也能取得同樣效果(圖示省略)。實施例3圖7和圖8是本發(fā)明第6發(fā)明的一個實施例，圖7是電流控制運算手段的軟件部分框圖，圖8是無動電流指令控制動作流程圖。又，圖1、圖2及圖4共用于實施例3。
圖7中，23B是輸入轉(zhuǎn)矩電流指令值iq*，以控制無功電流指令值id*的無功電流指令控制手段，除此以外，圖7與圖3相同。
下面，參照圖8說明本實施例。
在步驟S5，判斷轉(zhuǎn)矩電流指令值iq*是否比第3預(yù)定值Kiq大。若判斷為大，則在步驟ST2，設(shè)定無功電流指令值為零；若判斷為在第3預(yù)定值Kiq以下，則在步驟ST3，設(shè)定無功電流指令值id*為第2預(yù)定值。
在實施例2中，監(jiān)測實際的電動機電流，在其接近零時流過無功電流，在這時，監(jiān)測轉(zhuǎn)矩電流指令值iq*，在其接近零時，流過無功電流，換言之，本發(fā)明是預(yù)測要成為零就注入無功電流。
這種場合，不用電流值，而用指令值判斷注入。例如如在實施例2中所說明的那樣，由電動機電流值判斷無功電流注入的情況下，在電動機電流值成為預(yù)定值以下時，注入無功電流，而合成電流一流動，就比預(yù)定值大，停止注入，重復(fù)上述動作。即，反復(fù)發(fā)生注入的有無，成為所謂振蕩狀態(tài)．用指令值判斷注入，可防止這種振蕩。
實施例4圖9及圖10是本發(fā)明第7發(fā)明的實施例，圖9是無功電流指令控制動作流程圖，圖10是轉(zhuǎn)矩電流反饋值及無功電流指令值曲線圖。又，圖1、圖2、圖4及圖5共用于實施例4。
下面，說明本實施例的動作。
在步驟S1，判斷轉(zhuǎn)矩電流反饋值22b是否比第1預(yù)定值Kiq大，若大，則在步驟S11，判斷標(biāo)志Fid是否為“1”。如后文在步驟S15所述，在圖10時刻T1以前，標(biāo)志Fid為“0”，因而流程進至步驟S2，將無功電流指令值id*設(shè)定為零，在步驟S14，將標(biāo)志Fid設(shè)定為“0”。
若在時刻T1，轉(zhuǎn)矩電流反饋值22b為第1預(yù)定值Kiq以下，則流程自步驟S1進至S15，標(biāo)志Fid設(shè)定為“1”。在步驟S16，判斷無功電流指令值id*是否在第2預(yù)定值以上。因尚未達(dá)到第2預(yù)定值Kid，在步驟S17，每隔一個運算周期，在無功電流指令值id*上加一個微小值Δid*，由此，無功電流指令值id*以預(yù)定的斜率(線性滯后)漸增。結(jié)果，一旦無功電流指令值id*達(dá)到第2預(yù)定值Kid，則維持該狀態(tài)。
若在時刻T2，轉(zhuǎn)矩電流反饋值22b變得比第1預(yù)定值Kiq大，則流程為步驟S1→S11→S12，判斷無功電流指令值id*是否為零以下。由于目前維持在第2預(yù)定值Kid，步驟S13中每隔一個運算周期，從無功電流指令值id*減去一微小值Δid*，由此，無功電流指令值id*以預(yù)定斜率漸減。結(jié)果是，一旦無功電流指令值id*為零，則流程為S12→S2，將無功電流指令值id*設(shè)定零后，在步驟S14將設(shè)定標(biāo)志Fid為“0”。
又，上文雖然如圖5所示那樣，對監(jiān)測轉(zhuǎn)矩電流反饋值22b，以控制無功電流指令值id*的情況作了說明，但也可用于，如圖7所示，監(jiān)測轉(zhuǎn)矩電流指令值iq*，以控制無功電流指令值id*的情況。且，還可用于監(jiān)測電動機電流6a，以控制無功電流指令值id*的情況。
這樣，在實施例2及3中，當(dāng)注入無功電流時，階躍式地發(fā)出指令，則由于控制系統(tǒng)的響應(yīng)性，電動機7的轉(zhuǎn)矩受影響，結(jié)果，往往產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)方向分量的振動。即，作為無功電流，一下子加到預(yù)定值，使控制系統(tǒng)輸入急劇變化，為了響應(yīng)該變化，電動機7的旋轉(zhuǎn)速度往往變動。在本實施例中，無功電流注入時采取斜升輸入，因而抑制了振動的發(fā)生，可使旋轉(zhuǎn)圓滑。
又，在無功電流注入時，除永久磁鐵的磁通外，無功電流產(chǎn)生的磁通也使電動機磁場變化，由于在旋轉(zhuǎn)速度控制系統(tǒng)中，旋轉(zhuǎn)速度成為基準(zhǔn)指令，轉(zhuǎn)矩電流值也受到影響。因而，希望上述斜升輸入是轉(zhuǎn)矩電流變化(也即轉(zhuǎn)矩電流控制系統(tǒng))能充分跟蹤的值。
實施例5圖11及圖12表示本發(fā)明第8發(fā)明的實施例，圖11是無功電流指令控制動作流程圖，圖12是轉(zhuǎn)矩電流反饋值及無功電流指令值曲線圖．又，圖1、圖2、圖4及圖5共用于實施例5。
下面，說明本實施例的動作。在步驟S1，判斷轉(zhuǎn)矩電流反饋值22b是否比第1預(yù)定值Kiq大，若大，則在步驟S11，判斷標(biāo)志Fid是否為“1”。在圖12時刻T1以前，標(biāo)志Fid為“0”，因而流程轉(zhuǎn)移至步驟S22，設(shè)定標(biāo)志Fid為“0”及無功電流指令值id*為零。
若在時刻T1，轉(zhuǎn)矩電流反饋值22b為第1預(yù)定值Kiq以下，則流程自步驟S1進至步驟S15，設(shè)定標(biāo)志Fid為“1”。在步驟S23，設(shè)定無功電流指令值id*為第2預(yù)定值Kid并保持該值(無功電流指令值id*上升，如已說明過的那樣，是逐漸增加的，這里省略其說明)。一旦在時刻T2，轉(zhuǎn)矩電流反饋值22b比第1預(yù)定值Kiq大，則流程為步驟S1→S11→S21，判斷轉(zhuǎn)矩電流反饋值22b是否比第4預(yù)定值Kiq max大，若在第4預(yù)定值Kiq max以下，則在步驟S23，設(shè)定無功電流指令值id*為第2預(yù)定值Kid。
若轉(zhuǎn)矩電流反饋值比第4預(yù)定值Kiq max大，則在步驟S22，設(shè)定標(biāo)志Fid為“0”，設(shè)定無功電流指令值id*為零。即，在標(biāo)志Fid為“1”的區(qū)間中，轉(zhuǎn)矩電流反饋值22b比第1預(yù)定值Kiq大，則流程為S1→S11→S21，只要轉(zhuǎn)矩電流反饋值22b不比第4預(yù)定值Kiq max大，無功電流指令值id*就不為零。
這樣，用第4預(yù)定值Kiq max，判斷自提供無功電流指令值至其返回零的過程，可穩(wěn)固建立相電壓電位，矯正電流波形的畸變，從而抑制電動機7的振動。
即，一旦注入無功電流，就影響轉(zhuǎn)矩電流指令值iq*，根據(jù)情況，增加轉(zhuǎn)矩電流指令值iq*或轉(zhuǎn)矩電流本身，以第1預(yù)定值Kiq為中心斷續(xù)注入無功電流，擔(dān)心會引起所謂振蕩狀態(tài)。
把電流檢測器6的輸出電流6a分成轉(zhuǎn)矩電流和無功電流，用前者判斷無功電流的注入，雖然考慮用電動機電流本身加以判斷，但這種情況下，因注入無功電流，往往會立即超過第1預(yù)定值Kiq，使無功電流斷續(xù)注入，引起所謂振蕩狀態(tài)。在本實施例中，通過注入條件中保持滯后性，從而防止振蕩。
在上述說明過的本發(fā)明的第1發(fā)明中，控制無功電流指令值；在第3發(fā)明中，設(shè)定無功電流指令值為預(yù)定值，由此，逆變器的輸出電流不為零，因而能穩(wěn)固建立相電壓的電位，不產(chǎn)生電流波形畸變，可抑制電動機振動。
又，在本發(fā)明的第2發(fā)明中，無功電流指令值使電流流向增強電動機磁場的方向，可使應(yīng)注入的無功電流分量的絕對值小。
在本發(fā)明第4發(fā)明，在轉(zhuǎn)矩電流反饋值為第1預(yù)定值以下時，設(shè)定無功電流指令值為第2預(yù)定值，而在轉(zhuǎn)矩電流反饋值比第1預(yù)定值大時，設(shè)定無功電流指令值為零，由此，能防止逆變器輸出電流接近零，抑制電動機振動，同時，除非必要才流過無功電流，能防止電動機溫度上升，提高電動機的運轉(zhuǎn)效率。
在本發(fā)明第5發(fā)明，電動機電流值為第1預(yù)定值以下時，設(shè)定無功電流指令值為第2預(yù)定值，而在電動機電流值比第1預(yù)定值大時，設(shè)定無功電流指令值為零，由此，可抑制電動機振動，防止溫度上升，且提高運轉(zhuǎn)效率，同時，可刪除從電動機電流分離轉(zhuǎn)矩電流分量的手段。
在本發(fā)明的第6發(fā)明，當(dāng)轉(zhuǎn)矩電流指令值為第3預(yù)定值以下時，設(shè)定無功電流指令值為第2預(yù)定值，在轉(zhuǎn)矩電流指令值比第3預(yù)定值大時，設(shè)定無功電流指令值為零，由此，能抑制電動機振動，防止溫度上升，且能提高運轉(zhuǎn)效率，同時通過用指令值判斷無功電流注入，能防止控制系統(tǒng)振蕩。
在本發(fā)明第7發(fā)明，使無功電流指令值上升時逐漸增加，下降時逐漸減小，由此，能抑制電動機振動，防止溫度上升且能提高運轉(zhuǎn)效率，同時，通過平緩注入無功電流指令值，可使電動機轉(zhuǎn)動圓滑。
在本發(fā)明第8發(fā)明，轉(zhuǎn)矩電流指令值為第1預(yù)定值以下時，設(shè)定無功電流指令值為第2預(yù)定值后，保持該第2預(yù)定值，直到轉(zhuǎn)矩電流反饋值超過比第1預(yù)定值大的第4預(yù)定值，由此，可抑制電動機振動，防止溫度上升且提高運轉(zhuǎn)效率，同時，通過保持第2預(yù)定值，能防止發(fā)生振蕩狀態(tài)。
權(quán)利要求
1．一種比較轉(zhuǎn)矩電流指令值與轉(zhuǎn)矩電流反饋值，以控制流過電動機的轉(zhuǎn)矩電流，比較無功電流指令值與無功電流反饋值，以控制流過電動機的無功電流，從而對電動機進行脈寬調(diào)制控制的永久磁鐵型同步電動機控制裝置，包括由串聯(lián)連接的開關(guān)元件構(gòu)成且這些元件相互保持時間延滯進行交互控制的逆變器，與該逆變器連接的永久磁鐵型同步電動機；其特征在于，該控制裝置還包括控制所述無功電流指令值的無功電流指令控制手段。
2．如權(quán)利要求1所述的永久磁鐵型同步電動機控制裝置，其特征在于，所述無功電流指令值設(shè)定成使電流流向增強電動機磁場方向。
3．如權(quán)利要求1所述的永久磁鐵型同步電動機控制裝置，其特征在于，所述無功電流指令控制手段設(shè)定無功電流指令值為預(yù)定值。
4．如權(quán)利要求1至3中任一所述的永久磁鐵型同步電動機控制裝置，其特征在于，無功電流指令控制手段的構(gòu)成使轉(zhuǎn)矩電流反饋值為第1預(yù)定值以下時，設(shè)定無功電流指令值為第2預(yù)定值；所述轉(zhuǎn)矩電流反饋值比所述第1預(yù)定值大時，設(shè)定所述無功電流指令值為零。
5．如權(quán)利要求1至3中任一所述的永久磁鐵型同步電動機控制裝置，其特征在于，所述無功電流指令控制手段構(gòu)成使電動機電流值為第1預(yù)定值以下時，設(shè)定無功電流指令值為第2預(yù)定值；在所述電動機電流值大于所述第1預(yù)定值時，設(shè)定所述無功電流指令值為零。
6．如權(quán)利要求1至3中任一所述的永久磁鐵型同步電動機控制裝置，其特征在于，所述無功電流指令控制手段構(gòu)成使所述轉(zhuǎn)矩電流指令值為第3預(yù)定值以下時，設(shè)定無功電流指令值為第2預(yù)定值；所述轉(zhuǎn)矩電流指令值大于所述第3預(yù)定值時，設(shè)定所述無功電流指令值為零。
7．如權(quán)利要求4所述的永久磁鐵型同步電動機控制裝置，其特征在于，使無功電流指令值在其上升時逐漸增加，在其下降時逐漸減小。
8．如權(quán)利要求1至3中任一所述的永久磁鐵型同步電動機控制裝置，其特征在于，所述無功電流指令控制手段構(gòu)成使當(dāng)轉(zhuǎn)矩電流反饋值為第1預(yù)定值以下時，設(shè)定無功電流指令值為第2預(yù)定值后，保持該第2預(yù)定值直至所述轉(zhuǎn)矩電流反饋值超過大于所述第1預(yù)定值的第4預(yù)定值。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種永久磁鐵型同步電動機控制裝置,它能在以脈寬調(diào)制控制同步電動機時,避免防支路短路時間出現(xiàn)電壓畸變。坐標(biāo)變換手段(22)輸入逆變器的輸出電流(6a)及電動機的角度數(shù)據(jù)(8a),輸出轉(zhuǎn)矩電流反饋值(22b)及無功勵磁電流反饋值(22a)。轉(zhuǎn)矩電流反饋值(22b)與轉(zhuǎn)矩電流指令值(iq
文檔編號H02P27/04GK1215945SQ9810746
公開日1999年5月5日 申請日期1998年4月23日 優(yōu)先權(quán)日1997年10月23日
發(fā)明者西尾哲哉, 加藤覺, 荒木博司 申請人:三菱電機株式會社