电力转换装置和永磁体同步电动机的控制方法制造方法及图纸

因为使永磁体同步电动机的运转停止时电流和电压成为零而不能获得信息，所以会失去此前推测的磁极位置的信息，存在使永磁体同步电动机再次起动时每次都要推测磁极位置的问题。于是，在具有将直流转换为交流的电力转换部的、对使用永磁体的同步电动机进行变速控制的电力转换装置中，包括检测上述同步电动机中流动的电流的电流检测电路；在上述同步电动机起动时推测上述同步电动机的磁极位置的推测单元；和保存表示上述同步电动机停止时的磁极位置的磁极位置推测数据的存储器，还包括选择保存在上述存储器中的磁极位置推测数据或由上述推测单元获得的磁极位置推测数据的选择单元；和使用上述选择单元中选择的磁极位置推测数据来驱动上述同步电动机的控制部。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电力转换装置和永磁体同步电动机的控制方法。
技术介绍
以往，用电力转换装置对永磁体同步电动机进行变速控制的情况下，必须在永磁体同步电动机起动时检测磁极位置。这是因为永磁体同步电动机的磁极位置与电力转换装置的输出相位不同时，会因同步电动机特有的失步现象而变得无法控制。专利文献1中，公开了根据存储装置中保存的绝对刻度的绝对位置和电流相位关系，通过计算导出电源接通时绝对刻度的绝对位置处的电流相位的磁极检测方法。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2007-116759号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题通常，使永磁体同步电动机运转的情况下，用永磁体同步电动机的电流和电压的信息，推测永磁体同步电动机的磁极位置。但是，停止永磁体同步电动机的运转时电流和电压成为零、不能获得信息，所以会失去此前推测的磁极位置的信息，需要在使永磁体同步电动机再次起动时每次推测磁极位置的方案。如果是具备磁极位置传感器的永磁体同步电动机，则在电力转换装置停止的情况下也总是能够检测出磁极位置，但不具备磁极位置传感器的永磁体同步电动机的情况下，在从停止开始起动之前，每次都检测磁极位置。因此，专利文献1的段落[0008]中，公开了：“在基于作为起动位置的临时的磁极位置决定要施加的电流相位的同步电动机的磁极检测方法中，对于推测磁极位置后的绝对刻度的绝对位置和该位置处的电r>流相位，在存储装置中保存某个绝对刻度的绝对位置处的电流相位、或者某个电流相位下的绝对刻度的绝对位置，从下一次电源接通时起根据存储装置中保存的绝对刻度的绝对位置与电流相位的关系，通过计算导出电源接通时绝对刻度的绝对位置处的电流相位的磁极检测方法。”。但是，引用文献1的专利技术中，作为磁极位置传感器的绝对位置检测器(绝对式编码器)是必需的，是设置在同步电动机的与负载相反的一侧的状态。因为在电动机中设置编码器的情况下，必须将编码器设置在电动机的与负载相反的一侧，所以需要两轴的电动机，存在包括编码器的电动机尺寸增大引起的确保设置场所的问题、因噪声混入编码器输出而产生的错误信号、需要两轴加工的特殊电动机等课题。一般而言，检测磁极位置的时间需要数百m秒至数秒的时间，所以起动时每次都检测该磁极位置，在频繁地反复起动、停止的负载用途的情况下会导致节拍时间(tacttime)的增加，可以认为是不优选的推测模式。但是，例如，带有机械制动器的永磁体同步电动机等情况下，电动机停止时必定施加制动，所以电动机不会惯性旋转、或者在停止时被负载转动，所以无需在从停止开始起动之前，每次都检测磁极位置，能够利用初始磁极位置推测使永磁体同步电动机从停止开始起动。即，取决于系统结构，存在无需每次都检测磁极位置，能够利用初始磁极位置推测数据进行控制的用途。于是，本专利技术中，目的在于提供一种用户能够与系统结构相应地选择用于确定磁极位置的方案的结构。用于解决课题的技术方案为了达成上述目的，例如，本专利技术中，具有将直流转换为交流的电力转换部的、对使用永磁体的同步电动机进行变速控制的电力转换装置包括：检测所述同步电动机中流动的电流的电流检测电路；在所述同步电动机起动时推测所述同步电动机的磁极位置的推测单元；和保存表示所述同步电动机停止时的磁极位置的磁极位置推测数据的存储器，还包括选择保存在所述存储器中的磁极位置推测数据或由所述推测单元获得的磁极位置推测数据的选择单元；和使用所述选择单元选择的磁极位置推测数据来驱动所述同步电动机的控制部。专利技术效果根据本专利技术，能够通过与系统相应地使用磁极位置推测数据而削减磁极位置推测时间。附图说明图1是实施例的电力转换装置的结构图的一例。图2是实施例的电力转换装置的结构图的另一例。图3是永磁体同步电动机的简易等价电路。图4是实施例的电力转换装置的控制模块图。图5是实施例的数字操作面板的显示例。图6是实施例的电力转换装置的控制模块图。图7是实施例的数字操作面板的显示例。图8是实施例的电力转换装置的结构图。图9是实施例的数字操作面板的显示例。图10是实施例的控制流程图的一例。图11是实施例的磁极位置检测的说明图。具体实施方式以下用附图对于本实施例1进行说明。其中，对于各图中共通的结构附加相同的参考编号。另外，本实施例1不限定于图示的例子。以下用附图说明实施例1中的电力转换装置的方式。图1是实施例1的电力转换装置的结构图的一例。图1的电力转换装置10具备用于对与负载装置11直接连结的PM电动机(以下称为永磁体同步电动机)供给电力的转换器1、平滑用电容器2、逆变器3、控制运算装置4、控制电路5、冷却风扇6、数字操作面板7、驱动电路8、电压检测电路9构成。图1中，示出了使用交流电源作为任意的输入电源的情况。转换器1将交流电力转换为直流电力。直流中间电路中具备平滑用电容器2。逆变器3将直流电力转换为任意的频率的交流电力。在逆变器3内，搭载有代表性的开关元件例如IGBT。此处，开关元件不限定于IGBT，只要具有开关元件的形式即可。例如，也可以是作为具有超越硅(Si)的物性值极限的性能的宽带隙半导体元件的SiC(碳化硅)或GaN(氮化镓)等。冷却风扇6使转换器1和逆变器3内的功率组件冷却。数字操作面板7设定、变更电力转换装置的各种控制数据并进行异常状态和监视显示。操作面板7中设置有能够进行异常显示的显示部，检测出电力转换装置中的异常时在该显示部上显示。本实施例的操作面板7并不特别限定种类，但作为数字操作面板考虑装置使用者的操作性而构成为可以在观看显示部的显示的同时进行操作。其中，显示部不一定需要与操作面板7一体地构成，但为了使操作面板7的操作者能够在观看显示的同时进行操作而优选采用一体结构。从操作面板7输入的电力转换装置的各种控制数据保存在未图示的存储部中。控制电路5起到基于由数字操作面板7输入的各种控制数据控制逆变器3的开关元件，并且负责电力转换装置10整体的控制的作用，搭载有控制运算装置4(例如微控制器等)，构成为能够与从数字操作面板7输入的各种控制数据相应地进行必要的控制处理。另外，构成为能够与从上级装置12(例如通信装置或无线装置)输入的各种控制数据相应地进行必要的控制处理。虽然省略了内部结构，但是控制运算装置4(例如微控制器等)基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力转换装置，具有将直流转换为交流的电力转换部，对使用永磁体的同步电动机进行变速控制，所述电力转换装置的特征在于，包括：检测所述同步电动机中流动的电流的电流检测电路；在所述同步电动机起动时推测所述同步电动机的磁极位置的推测单元；和保存表示所述同步电动机停止时的磁极位置的磁极位置推测数据的存储器，所述电力转换装置还包括：选择保存在所述存储器中的磁极位置推测数据或由所述推测单元获得的磁极位置推测数据的选择单元；和使用所述选择单元选择的磁极位置推测数据来驱动所述同步电动机的控制部。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电力转换装置，具有将直流转换为交流的电力转换部，对
使用永磁体的同步电动机进行变速控制，所述电力转换装置的特征在
于，包括：
检测所述同步电动机中流动的电流的电流检测电路；
在所述同步电动机起动时推测所述同步电动机的磁极位置的推测
单元；和
保存表示所述同步电动机停止时的磁极位置的磁极位置推测数据
的存储器，
所述电力转换装置还包括：
选择保存在所述存储器中的磁极位置推测数据或由所述推测单元
获得的磁极位置推测数据的选择单元；和
使用所述选择单元选择的磁极位置推测数据来驱动所述同步电动
机的控制部。
2.如权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于：
所述存储器是非易失性存储器，
在提供给所述电力转换装置的电源被切断的情况下，在所述非易
失性存储器中保存所述同步电动机停止时的磁极位置推测数据。
3.如权利要求1或2所述的电力转换装置，其特征在于：
在所述同步电动机起动时发生了异常的情况下，所述控制部执行
下述动作中的任一者：
进行由所述推测单元再次推测所述同步电动机的磁极位置的异常
跳闸自动解除；和进行异常跳闸显示并使所述电力转换装置成为断路
状态。
4.如权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于：
包括用于设定所述电力转换装置的运转条件的操作面板，
能够用所述操作面板选择使用保存在所述存储器中的磁极位置推

\t测数据来驱动所述同步电动机、或在所述同步电动机起动时通过由推
测所述磁极位置的推测单元推测所述同步电动机的磁极位置来驱动所
述同步电动机。
5.如权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于：
包括用于设定所述电力转换装置的运转条件的上级装置，
能够用所述上级装置选择使用保存在所述存储器中的磁极位置推
测数据来驱动所述同步电动机、或在所述同步电动机起动时通过由推
测所述磁极位置的推测单元推测所述同步电动机的磁极位置来驱动所
述同步电动机。
6.如权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于：
包括硬开关，其选择使用保存在所述存储器中的磁极位置推测数
据来驱动所述同步电动机、或在所述同步电动机起动时通过由推测所
述磁极位置的推测单元推测所述同步电动机的磁极位置来驱动所述同
步电动机。
7.如权利要求3所述的电力转换装置，其特征在于：
在所述同步电动机起动时发生了异常的情况下，能够用所述操作
面板选择进行由所述推测单元再次推测所述同...

【专利技术属性】
技术研发人员：井堀敏，荒尾祐介，山崎正，内野祯敬，广田雅之，杉野英则，
申请(专利权)人：株式会社日立产机系统，
类型：发明
国别省市：日本;JP